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电力系统短路电流暂态解析法计算及其软件开发

作　者: 马新惠
导　师: 马士英；周任军
学　校: 长沙理工大学
专　业: 电力系统及其自动化
关键词: 电力系统短路电流暂态解析法电压系数 C# 软件算例
分类号: TM713
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

电力系统短路电流计算是发电厂、变电所等工程设计工作中重要的设计计算内容之一,短路电流计算结果的精确性直接影响到工程建设的经济性和运行的安全性、可靠性。由于电力系统结构复杂,国内外一直以来都在不断研究和改进电力系统短路电流计算方法。随着大型发电厂的单机容量、总装机容量和互联电力系统的容量不断增大,短路电流水平越来越高,所需的高压开关电器开断能力越来越接近现有技术的极限制造能力,设计部门需要精确可靠的短路电流计算结果。现有以运算曲线为基础的手工短路电流计算和稳态短路电流计算机计算软件,已不能满足工程设计的需要。为了满足实际工程设计对短路电流计算精度和简便性的要求,文章采用了短路电流暂态解析法计算,并设计开发了该算法软件。短路电流暂态解析法计算软件开发以电力网络节点导纳矩阵为数学模型,系统元件阻抗不仅计及了电抗,更计及了电阻,同时引入了等效电压源的电压系数c,确定了计算方法流程,设计了算法软件开发思路,研究了系统元件电阻电抗计算模块和短路电流计算模块等各种数据编程模块,给出了各数据编程模块子程序具体流程,并在此基础上采用面向对象的C#语言,编制了各数据功能模块子程序,实现了短路电流计算软件开发。选择国标三相交流系统短路电流计算中的算例,测试了开发的软件在电力系统短路电流计算中的科学可靠性和简便高效性。软件测试过程证明,开发的短路电流计算软件,能得到如计算三相短路、两相短路、单相接地短路等短路电流结果,计算结果精确,能为电气设备选型等提供更可靠的科学依据;而且能较好地适应工程实际的需要,只要把系统元件原始参数输入到界面中,即可自动转化为电阻电抗显示在节点编辑里,短路电流计算更加简便;计算软件不仅实现了短路电流的输出,同时实现了短路电流计算中间重要数据节点导纳矩阵、三角分解和短路点的短路自阻抗的输出,便于用户查看,发现问题,及时修改,提高工程设计工作效率。.

全文目录

摘要  5-6
ABSTRACT  6-10
第一章绪论  10-16
  1.1 课题研究背景和意义  10-11
  1.2 计算方法和相关软件现状  11-14
    1.2.1 运算曲线法  12-13
    1.2.2 电力系统分析综合程序 PSASP  13
    1.2.3 电力系统暂态稳定程序 PSD-BPA  13-14
    1.2.4 计算方法及软件分析比较  14
  1.3 本文所做的工作和文章结构  14-16
第二章短路电流暂态解析法计算分析  16-30
  2.1 暂态解析法计算  16-20
    2.1.1 暂态解析法  16
    2.1.2 计算原理  16-20
    2.1.3 数学模型  20
  2.2 算法分析  20-21
  2.3 算法流程  21-29
    2.3.1 系统电气设备电阻电抗  21-27
    2.3.2 节点导纳矩阵  27
    2.3.3 三角分解  27-28
    2.3.4 短路电流计算  28-29
  2.4 本章小结  29-30
第三章算法软件开发  30-47
  3.1 面向对象的 C#语言简介  30-31
    3.1.1 C#语言  30-31
    3.1.2 面向对象  31
  3.2 软件开发思路  31-35
    3.2.1 总体设计  31-32
    3.2.2 数据计算设计  32-35
  3.3 软件数据编程模块  35-42
    3.3.1 系统元件电阻电抗计算模块  35-37
    3.3.2 节点导纳矩阵模块  37-40
    3.3.3 三角分解模块  40
    3.3.4 短路电流计算模块  40-42
  3.4 软件简介  42-45
    3.4.1 界面显示  42-43
    3.4.2 软件功能  43-45
  3.5 软件电力系统工程应用  45-46
  3.6 本章小结  46-47
第四章软件测试  47-56
  4.1 算例选择  47-49
  4.2 算例验证  49-54
    4.2.1 三相对称短路  49-51
    4.2.2 单相接地短路  51-54
  4.3 测试结果  54-55
  4.4 本章小结  55-56
总结  56-58
参考文献  58-62
致谢  62-63
附录 A 攻读学位期间发表的论文及参与课题  63-64
附录 B 软件数据编程模块源程序  64-81
  B.1 系统元件电阻电抗计算模块源程序  64-73
  B.2 节点导纳矩阵模块源程序  73-75
  B.3 三角分解模块源程序  75-76
  B.4 短路电流计算模块源程序  76-81

电力系统短路电流暂态解析法计算及其软件开发

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