文档介绍：信息工程学院
电力系统分析课程设计报告书
题目: 电力系统短路故障的计算机算法程序设计
专业: 电气工程及其自动化
班级: 0310408
学号: 031040815
学生姓名: 金锋
指导教师: 方海兵
2013年 6 月 10日
信息工程学院课程设计任务书
学生姓名
金锋
学号
031040815
成绩
设计题目
电力系统短路故障的计算机算法程序设计
设
计
内
容
电力系统节点方程的建立---等值电路的制定
利用节点阻抗矩阵计算短路电流
画出计算流程图
编写程序并且调试
对程序的结果进行分析
设
计
要
求
在读懂程序的基础上画出短路计算基本流程图
通过输入数据,进行短路计算输出结果
对不同的短路故障,分析短路电流分布,写出分析说明。
根据所给的电力系统,编制短路电流计算程序,通过计算机进行调试,最后完成一个切实可行的电力系统计算应用程序。
通过自己设计电力系统计算程序使同学们对电力系统分析有进一步理解,同时加强计算机实际应用能力的训练。
时
间
安
排
2013-5-1:选定题目为电力系统短路故障计算;
2013-5-2---2013-5-4:重温有关电力系统的相关内容以及分析题目;
2013-5-5---2013-5-7:搭建模型;
2013-5-8---2013-5-15:调试程序;
2013-5-16---2013-5-20:检查是否错误;
参
考
资
料
何仰赞,电力系统分析(上),华中科技大学出版社,2001
李维波,Matlab在电力系统中的应用,中国电力出版社,2003
目录
1 任务提出及方案论证 3
3
3
2 总体设计 5
7
8
3 详细设计 9
9
12
4 总结 15
参考资料 16
1 任务提出及方案论证
根据所给的电力系统,编制短路电流计算程序,通过计算机进行调试,最后完成一个切实可行的电力系统计算应用程序。通过自己设计电力系统计算程序使同学们对电力系统分析有进一步理解,同时加强计算机实际应用能力的训练。
我们使用的是第四代计算机语言的MATLAB,利用其丰富的函数资源,它的优点如下:
1语言简洁紧凑,使用方便灵活,库函数极其丰富。MATLAB程序书写形式自由,利用起丰富的库函数避开繁杂的子程序编程任务,压缩了一切不必要的编程工作。由于库函数都由本领域的专家编写,用户不必担心函数的可靠性。可以说,用MATLAB进行科技开发是站在专家的肩膀上。
具有FORTRAN和C等高级语言知识的读者可能已经注意到,如果用FORTRAN或C语言去编写程序,尤其当涉及矩阵运算和画图时,编程会很麻烦。例如,如果用户想求解一个线性代数方程,就得编写一个程序块读入数据,然后再使用一种求解线性方程的算法(例如追赶法)编写一个程序块来求解方程,最后再输出计算结果。在求解过程中,最麻烦的要算第二部分。解线性方程的麻烦在于要对矩阵的元素作循环,选择稳定的算法以及代码的调试动不容易。即使有部分源代码,用户也会感到麻烦,且不能保证运算的稳定性。解线性方程的程序用FORTRAN和C这样的高级语言编写,至少需要四百多行,调试这种几百行的计算程序可以说很困难。以下用MATLAB编写以上两个小程序的具体过程。
MATLAB求解下列方程,并求解矩阵A的特征值。
Ax=b,其中:
A= 32 13 45 67
23 79 85 12
43 23 54 65
98 34 71 35
b= 1
2
3
4
解为:x=A\b;设A的特征值组成的向量e,e=eig(A)。
可见,MATLAB的程序极其简短。更为难能可贵的是,MATLAB甚至具有一定的智能水平,比如上面的解方程,MATLAB会根据矩阵的特性选择方程的求解方法,所以用户根本不用怀疑MATLAB的准确性。
2)运算符丰富。由于MATLAB是用C语言编写的,MATLAB提供了和C语言几乎一样多的运算符,灵活使用MATLAB的运算符将使程序变得极为简短。
3)MATLAB既具有结构化的控制语句(如for循环,while循环,break语句和if语句),又有面向对象编程的特性。
4)程序限制不严格,程序设计自由度大。例如,在MATLAB里,用户无需对矩阵预定义就可使用。
5)程序的可移植性很好,基本上不做修改就可以在各种型号的计算机和操作系统上运行。
6)MATLAB的图形功能强大。在FORTRAN和C语言里,