电力系统短路故障分析的matlab辅助程序设计,短路计算程序

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1、电力系统短路故障分析的MATLAB辅助程序设计,短路计算程序电力系统短路故障分析的MATLAB辅助程序设计电力系统短路故障可分为三相对称短路故障(three-phasebalancedfaults)和不对称短路故障(unbalancedfaults)。不对称短路故障又分为单相接地短路故障(singleline-to-groundfault)、两相短路故障(line-to-linefault)以及两相接地短路故障(doubleline-to-groundfault)。根据故障分析结果可以对继电保护装置、自动装置进行整定计算，我们可以建立算法来形成节点阻抗矩

2、阵,利用节点阻抗矩阵来计算短路故障情况下的节点电压和线路电流。一、三相对称短路故障进行三相短路计算需要两个程序：zbuild/zbuildpi和symfault程序，zbuild、zbuildpi用来在MATLAB中形成节点阻抗矩阵，symfault用来计算三相对称故障。Zbus=zbuild(zdata)这里的参数zdata是一个(e×4)阶矩阵，e是拓扑图的总支路数目。第一列和第二列为元素两端的节点编号，第三列和第四列分别是线路的电阻、电抗的标幺值。连接在0节点和发电机节点之间的发电机阻抗可能是次暂态电抗、暂态电抗或同步电抗，而且这个矩阵中还包含并联

3、电抗器和负荷阻抗。Zbus=zbuildpi(linedata,gendata,yload)这个函数与潮流计算程序是相容的，第一个参数linedata与潮流计算程序中的文件是一致的。第一列和第二列为节点编号；第三列到第五列分别是线路的电阻、电抗以及1/2线路电纳值，这三项都为在统一基准容量下的标幺值；最后一列是变压器分接头位置，对线路来说，必须输入1；线路无输入顺序。发电机参数不包含在Linedata参数中，而是包含在第二个参数gendata中，gendata是一个g×4阶矩阵,g是发电机总数。第一列和第二列为0节点、发电机节点编号，第三列和第四列为发电

4、机的暂态电阻和暂态电抗。最后一个参数yload是可选择的，这个矩阵有两列，第一列为节点编号，第二列为复数导纳值，yload可以由潮流程序lfguss，lfnewton或者decouple自动生成。Zbuild和zbuildpi两个函数可以通过建立算法求出节点阻抗矩阵。首先添加所有与参考节点相连的树支，然后添加其余的树支，最后添加共轭连支。程序symfault(zdata,Zbus,V)用来计算三相对称故障，程序要求输入zdata和Zbus两个矩阵，第三个参数V是可选的。如果V不存在，程序将默认故障前所有的节点电压标幺值为1.0，如果变量V存在，那么V包括

5、节点编号和复数电压值。电压向量V也可以由潮流计算程序自动生成。当symfault程序运行时，用户要输入故障节点编号和故障阻抗，运行可得到总的故障电流，节点电压幅值以及故障情况下的线路电流。在三相短路计算中，zbuild和symfault程序，zbuildpi和symfault程序都可以进行计算，下面是三相短路计算使用的程序代码：（1）Zbuild.m程序代码：function[Zbus]=zbuild(linedata)nl=linedata(:,1);nr=linedata(:,2);R=linedata(:,3);X=linedata(:,4);nb

6、r=length(linedata(:,1));nbus=max(max(nl),max(nr));fork=1:nbrifR(k)==inf

7、X(k)==infR(k)=999999999;X(k)=999999999;%无穷else,endendZB=R+j*X;Zbus=zeros(nbus,nbus);tree=0;%从参考总线0上添加一个分支forI=1:nbrntree(I)=1;ifnl(I)==0

8、nr(I)==0ifnl(I)==0n=nr(I);elseifnr(I)==0n=nl(I);endifabs(Zbus(n,n))==0Z

9、bus(n,n)=ZB(I);tree=tree+1;%%newelseZbus(n,n)=Zbus(n,n)*ZB(I)/(Zbus(n,n)+ZB(I));endntree(I)=2;else,endend%添加一个新总线分支到现有总线上whiletree<nbusforn=1:nbusnadd=1;ifabs(Zbus(n,n))==0forI=1:nbrifnadd==1;ifnl(I)==n

10、nr(I)==nifnl(I)==nk=nr(I);elseifnr(I)==nk=nl(I);endifabs(Zbus(k,k))~=0form

11、=1:nbusifm~=nZbus(m,n)=Zbus(m,k);Zbus(n,