第七章第四节计算机算法.doc

文档介绍：第四节计算机计算三相短路电流交流分量初始值的原理实际电力系统短路电流交流分量初始值的计算,由于系统结构复杂,一般均用计算机计算。在上机计算前需要完成两部分工作,一是根据计算原理选择计算用的数学模型和计算方法,即计算用的数学公式;二是根据所选定的数学模型和计算方法编制计算程序。本节将仅介绍基本的数学模型和计算方法。计算短路电流 I”, 实质上就是求解交流电路的稳态电流, 其数学模型也就是网络的线性方程组,一般选用网络节点方程,即用节点阻抗阵或节点导纳阵描述的网络方程。以下将先介绍计算用的等值网络,然后分别给出节点阻抗矩阵和节点导纳矩阵计算短路电流和电网任意时刻处电压及电流的公式。一、等值网络图7- 14 给出了计算短路电流 I ??( 及其分布) 的等值网络。在图 7- 14(a)中G 代表发电机端电压节点(如果有必要也可以包括某些大容量的电动机) ,发电机等值电动势为 E ???,电抗为 dx ??;D 代表负荷节点,以恒定阻抗代表负荷; f 点为短路点(经 fZ 短路) 。图 7- 14(b )为应用叠加原理分解成正常运行和故障分量的两个网络,其中正常运行方式的求解必须通过潮流计算求得,故障分量的计算由短路电流计算程序完成。图7- 14(c) 表示在近似的实用计算中不计负荷的影响时的等值网络。应用叠加原理如图 7- 14(d )所示,正常运行为空载运行,网络中各点电压均为 1 ,故障分量网络中, .01 fU?。这里只需作故障分量的计算。由图 7- 14 的故障分量网络可见,这个网络与潮流计算时网络的差别,在于发电机节点多接了对地电抗 dx ??,负荷节点上多接了对地阻抗 DZ ( 实用计算没有此阻抗) 。当然,如果在短路计算中可以忽略线路电抗和电纳,而且不计变压器的实际变比,则短路计算网络较潮流计算网络简化,而且网络本身是纯感性的。对于故障分量网络,一般用节点方程来描述,即网络的数学模型或者用节点阻抗矩阵或者用节点导纳矩阵。关于这两种矩阵的形成方法,在第四章中已有详细介绍,这里不再重复。在短路电流计算程序中,这两种矩阵都有采用的,它们各有优缺点。图7- 14 计算短路电流 I ??等值网络(a)、(b )计及负荷;(c)、(d )不计及负荷二、用节点阻抗矩阵的计算方法任一网络用节点阻抗矩阵表示的节点电压方程为: 11 1 1 1 1 1 111 i j j i ii ij in i i j ji jj jn j j n ni nj nn n