三相短路故障分析与计算的算法设计

兰州理工大学技术工程学院 “三相短路故障分析与计算的算法设计”电力系统专业本科课程设计论文 学生姓名：可风 学  号：08230438 专 业：电力系统及其自动化 日 期：2011年6月 摘要 电力系统发生三相短路故障造成的危害性是最大的。作为电力系统三大计算之一，分析与计算三相短路故障的参数更为重要。本设计是通过两种不同的进行分析与计算三相短路故障的各参数，进一步提高短路故障分析与计算的 精度和速度，为电力系统的规划设计、安全运行、设备选择、继电保护等提供重要依据。 基于Matlab最重要的组件之一Simulink中的电力元件库（SimPowerSystems）构建电力系统仿真模型，在Matlab的平台下仿真电力系统为工程设计和维修提供依据，同时也为电力研究带来大大的便利，利用Simulink中的画图工具搭建电力系统模型也是进行电力系统故障分析的常用方法，它让电力研究者从大量繁琐的理论分析及复杂的矩阵计算中解脱出来，让庞大的电力系统很直观的呈现在研究者的面前，从而将庞大的电力网搬进了计算机，为研究带来了巨大的便利。 关键词： 三相短路计算，Matlab，SimPowerSystems，仿真 目录 1. 绪论 1.1电力系统三大计算    1.2电力系统短路故障概述    2. 短路电流计算（解析法） 2.1参数数据    2.2电抗标幺值定义    2.3短路次暂态电流（功率）标幺值计算    2.4各元件电抗标幺值    2.5三相短路电流及短路功率    3. 导纳矩阵形成与计算（Y矩阵法） 3.1导纳矩阵等值电路    3.2导纳计算公式    3.3变压器变比的定义    3.4 导纳矩阵的形成    3.5三相短路电流及短路功率    4. 计算机算法设计 4.1计算机编程语言    4.2程序流程    4.3程序清单及说明    4.4程序结果及分析    5. 基于Matlab电力系统模型搭建与仿真 5.1 Matlab简介    5.2 总体设计    5.2.1设计内容概述    5.2.2 设计方案简介    5.3 详细设计    5.3.1电力元件设计    5.3.2电力系统模型的搭建    5.3.3电力系统模型三相短路仿真    6．结论    7．致谢    8．参考文献    9．附录    9.1 系统等值电路图    9.2 计算机算法设计流程图    9.3 计算机算法设计程序清单    9.4 Matlab电力系统模型仿真图    1. 绪论 1.1电力系统三大计算 1.潮流计算 研究电力系统稳态运行情况的一种基本电气计算，常规潮流计算的任务是根据给定的运行条件和网路结构确定整个系统的运行状态，如各母线上的电压（幅值及相角）、网络中的功率分布以及功率损耗等。潮流计算的结果是电力系统稳定计算和故障分析的基础。 2.短路故障计算 主要研究电力系统中发生故障（包括短路、断线和非正常操作）时，故障电流、电压及其在电力网中的分布。短路电流计算是故障分析的的主要内容。短路电流计算的目的，是确定短路故障的严重程度，选择电气设备参数。整定继电保护，分析系统中负序及零序电流的分布，从而确定其对电气设备和系统的影响。 3.稳定性计算 给定运行条件下的电力系统，在受到扰动后，重新回复到运行平衡状态的能力。系统中的多数变量可维持在一定的范围，使整个系统能稳定运行。根据性质的不同，电力系统稳定性可分为功角稳定、电压稳定和频率稳定三类。 1.2电力系统短路故障概述 电力系统的短路故障是严重的，而又是发生几率最多的故障。一般说来，最严重的短路是三相短路。当发生短路时， 其短路电流可达数万安以至十几万安，它们所产生的热效应和电动力效应将使电气设备遭受严重破环。为此，当发生短路时，继电保护装置必须迅速切除故障线路，以避免故障部分继续遭受危害，并使非故障部分从不正常运行情况下解脱出来，这要求电气设备必须有足够的机械强度和热稳定度，开关电气设备必须具备足够的开断能力，即必须经得起“可能最大短路的侵扰”而不致损坏。 因此，电力系统短路电流计算是电力系统运行分析，设计计算的重要环节，许多电业设计单位和个人倾注极大精力从事这一工作的研究。由于电力系统结构复杂，随着生产发展，技术进步系统日趋扩大和复杂化，短路电流计算工作量也随之增大，采用计算机辅助计算势在必行。 1. 短路故障（横向故障）：电力系统正常运行情况以外的相与相之间或相与地（或中性线）之间的连接。 短路类型：4种。  1) 单相接地短路（发生概率最大的短路类型） 2) 两相短路 3) 两相短路接地 4) 三相短路（对称短路、最严重的短路类型） 2. 短路原因及危害 原因：客观（绝缘破坏：架空线绝缘子面放电，大风、冰雹、台风）、主观（误操作）。 危害：短路电流大（热效应、电动效应）、故障点附件电压下降、功率不平衡失去稳定、不对称故障产生不平衡磁通影响通信线路。 3. 解决：继电保护快速隔离、自动重合闸、串联电抗器等。 2. 短路电流计算（解析法） 2.1参数数据 设基准容量SB=100MV·A；基准电压UB=UavkV。 （1）SB的选取是为了计算元件参数标幺值计算方便，取SB-100MV·A，可任意设值但必须唯一值进行分析与计算。 （2）UB的选取是根据所设计的题目可知系统电压有110kV、6kV、10kV，而平均额定电压分别为115、6.3、10.5kV。平均电压Uav与线路额定电压相差5%的原则，故取UB=Uav。 （3） 为次暂态短路电流有效值，短路电流周期分量的时间t等于初值（零）时的有效值。满足产生最大短路电流的三个条件下的最大次暂态短路电流作为计算依据。 （4） 为冲击电流，即为短路电流的最大瞬时值（满足产生最大短路电流的三个条件及时间 =0.01s）。一般取冲击电流 = × × =2.55 。 （5） 为短路电流冲击系数，主要取决于电路衰减时间常数和短路故障的时刻。其范围为1≤ ≤2，高压网络一般冲击系数 =1.8。 2.2电抗标幺值定义 （1）发电机电抗标幺值 公式 式中 ——发电机电抗百分数，由发电机铭牌参数的 ； ——已设定的基准容量（基值功率）， ； ——发电机的额定有功功率，MW ——发电机额定有功功率因数。 （2）负载电抗标幺值 公式 式中 U——元件所在网络的电压标幺值； ——负载容量标幺值； ——负载无功功率标幺值。 （3）变压器电抗标幺值 公式 变压器中主要指电抗，因其电抗 ，即 可忽略，由变压器电抗有名值推出变压器电抗标幺值为 公式 式中  %——变压器阻抗电压百分数； ——基准容量，MV A 、 ——变压器铭牌参数给定额定容量，MV A、额定电压，kV； ——基准电压 取平均电压 ，kV。 （4）线路电抗标幺值 公式 式中 ——线路单位长度电抗； ——线路长度，km； ——基准容量，MV A； ——输电线路额定平均电压，基准电压 ，kV。 输电线路的等值电路中有四个参数，一般电抗 ，故 0。由于不做特殊说明，故电导、电纳一般不计，故而只求电抗标幺值。 （5）电动机电抗标幺值（近似值） cos                                   公式 式中 ——设定的基准容量，MV A； ——电动机额定的有功功率，MW； cos ——电动机额定有功功率因数。 2.3短路次暂态电流（功率）标幺值计算 （1）短路次暂态电流标幺值（ ） （取 ） （kA）                                    公式 基准容量 ；基准电压 (kV)。 （2）冲击电流（ ）的计算 （kA）                                        公式 （3）短路容量 的计算 （ ）                        公式 2.4各元件电抗标幺值 1.电力系统等值电路如图2 2. 各元件电抗标幺值的计算。 设基准容量 ； 基准电压 。 （1）发电机电抗标幺值由公式 得 ; （2）变压器电抗值标幺值由公式 得 ； ； （3）线路电抗标幺值由公式 得 ； ； （4）负载电抗标幺值由公式 得 （5）电动机电抗标幺值由公式 得 3.等值简化电路图。 （1）等值电路简化过程如图2和图3所示。 （2）考虑电动机的影响后，短路点的等值电抗为 2.5三相短路电流及短路功率 短路次暂态电流标幺值： 短路次暂态电流有名值： 冲击电流： 短路功率： 3. 导纳矩阵形成与计算（Y矩阵法） 3.1导纳矩阵等值电路 导纳矩阵等值电路如图4所示，节点数为⑥，电抗标幺值参考图2。 3.2导纳计算公式 公式 式中  3.3变压器变比的定义 式中  变压器变比标幺值 3.4导纳矩阵的形成 对地电纳 Y= 3.5三相短路电流及短路功率 短路点的电抗标幺值为 短路点次暂态短路电流为 短路点次暂态短路电流有名值为 (kA) 短路点冲击电流为 (kA) 短路点短路功率为 (MV A) 两种算法的次暂态短路电流比较误差为ΔI=10.08-9.22=0.86(kA) 4. 计算机算法设计 4.1计算机编程语言 C是一门通用语言，应用的面比较广，而MatLab是一门用于特殊用途的语言，提供了专业水平的符号计算，文字处理，可视化建模仿真和实时控制等功能。 Matlab的基本数据单位是矩阵，它的指令表达式与数学,工程中常用的形式十分相似,故用MATLAB来解算问题要比用C,FORTRAN等语言完相同的事情简捷得多.在新的版本中也加入了对C,FORTRAN,C++ ,JAVA的支持.可以直接调用,用户也可以将自己编写的实用程序导入到MATLAB函数库中方便自己以后调用。 Matlab是一个高度集成的系统，集科学计算、图象处理、声音处理于一体，具有极高的编程效率。近年来，Matlab已经从最初的“矩阵实验室”，渗透到科学与工程计算的多个领域，在自动控制、信号处理、神经网络、模糊逻辑、小波分析等多个方向，都有着广泛的应用。 4.2程序流程 见附录。 4.3程序清单及说明 见附录。 4.4程序结果及分析    见附录。 5. 基于Matlab电力系统模型搭建与仿真 5.1 Matlab简介 MATLAB 是由美国Mathworks 公司开发的大型软件。在MATLAB 软件中，包括了两大部分：数学计算和工程仿真。其数学计算部分提供了强大的矩阵处理和绘图功能。在工程仿真方面，MATLAB 提供的软件支持几乎遍布各个工程领域，并且不断加以完善。在电力系统反面有专门的工具箱——SimPowerSystems，给从事电力研究的工作人员带来了巨大的便利。 Simulink是MATLAB最重要的组件之一，它提供一个动态系统建模、仿真和综合分析的集成环境。在该环境中，无需大量书写程序，而只需要通过简单直观的鼠标操作，就可构造出复杂的系统。Simulink具有适应面广、结构和流程清晰及仿真精细、贴近实际、效率高、灵活等优点，并基于以上优点Simulink已被广泛应用于控制理论和数字信号处理的复杂仿真和设计。同时有大量的第三方软件和硬件可应用于或被要求应用于Simulink。其中电力行业的专用工具箱SimPowerSystems也在电力系统分析与计算中发挥了重大作用。 电力系统元件库SimPowerSystems包括10 类库元件分别是电源元件(ElectricalSources)、线路元件(Elements)、电力电子元件(Power Electronics)、电机元件(Machines)、连接器元件(Connectors)、电路测量仪器(Measurements)、附加元件(Extras)、演示教程 (Demos)、电力图形用户接口(powergui)和电力系统元件库模型(powerlib_models)。 5.2 总体设计 5.2.1设计内容概述 用Matlab中Simulink组件的SimPowerSystems工具箱构建设计要求所给的电力系统模型，然后在电动机母线上设置三相短路，运行该系统，通过测量元件获得该母线三相短路的短路电流。 5.2.2 设计方案简介 步骤一：打开Matlab中Simulink组件的SimPowerSystems工具箱； 步骤二：在工具箱中找到设计要求所需的电气元件复制到Simulink界面中; 步骤三：双击所复制元件打开参数设置选项框，按设计要求设置相关参数； 步骤四：将相关元件放置在适合的位置并连线构成一个完整的系统。 步骤五：加入测量元件并设置节点的三相短路，然后运行电路，获得短路电流。 5.3 详细设计 在Matlab的SimPowerSystems工具箱中利用相关的电力元件搭建仿真模型并运行系统，设置短路点得出访真结果。 5.3.1电力元件设计 1. 三相电源 （1）元件模型 三相电源(3-Phase Source)元件的模型如图5-1 所示，见附录。 图5-1 三相电源 （2）功能说明 三相电源是电路设计中常见的电路元件。三相电源是电路中最重要的元件，它的运行特性对电力系统的运行状态起决定性的影响。三相电源元件提供了带有串联RLC支路的三相电源。 （3）参数设置 双击三相电源元件，则弹出三相电源参数设置对话框，如图5-2所示，见附录。 图5-2 三相电源参数设置对话框 2. 变压器元件 在电力系统电路中，变压器元件用来实现各种电路中的变压器。在变压器元件中包括 6 种元件，在本次仿真计算中采用三相变压器（双绕组）元件。 (1)元件模型，如图5-3所示，见附录。 图5-3三相变压器（双绕组）元件 (2) 参数设置 双击三相变压器（双绕组）元件，则弹出参数设置对话框，如图5-4所示，见附录。 图5-4三相变压器（双绕组）元件 3. 输电线路 输电线路有两种包括双回线和单回线。 (1)元件模型，如图5-5所示，见附录。 图5-5输电线路元件 (2)参数设置 双击三相输电线路元件，在三相输电线路元件对话框中进行设置，如图5-6 所示，见附录。 图5-6三相输电线路元件参数设置选项框 5.3.2电力系统模型的搭建 1. 从电源元件库选择三相电源(3-Phase Source)元件，复制后粘贴在电路图中。 步骤一：将交流电流源元件依次编号G1、G2、G3。 步骤二：双击交流电流源元件，在交流电流源元件参数对话框中如下设置： 峰值振幅(Peak Amplitude)：10KV 初始相位(Phase)：0 频率(Frequency)：50 内部连接方式（internal connection）:Y 测量(Measurements)选项：选择不测量 单击 OK按钮完成对三相电源(3-Phase Source)元件的设置。 2. 从线路元件(Elements)库中选择变压器（双绕组）元件，复制后粘贴在电路图中。 步骤一：将交流变压器元件依次编号T1、T2、T3。 步骤二：双击变压器元件，在变压器元件参数对话框中如下设置： 容量（Nominal）:根据系统选择 频率(Frequency)：50 各绕组参数设置：根据系统选择 双绕组内部连接方式（internal connection）:Yn(ABCn) D11(abc) 测量(Measurements)选项：选择不测量 单击 OK按钮完成对变压器元件的设置。 3. 从线路元件(Elements)库中选择输电线路（双回线型及单回线型）元件，复制后粘贴在电路图中。 步骤一：将输电线路元件元件依次编号L120、L150、L185。 步骤二：双击输电线路元件，在输电线路元件参数对话框中如下设置： 频率(Frequency)：50 单位长度阻抗（Resistance per unit length）： [0.01273 0.3864] 单位长度电感(Inductance per unit length )：[0.9337e-3  4.1264e-3] 单位长度电容(Capacitance per unit length )：[12.74e-9 7.751e-9] 线路长度：100Km。 在本设计中，三相π型输电线路元件的参数如下设置： 频率：50 正序阻抗和零序阻抗：[0.01273    0.3684] 正序电感和零序电感：[0.9337e-3    4.1264e-3] 正序电容和零序电容：[12.74e-9    7.751e-9] 线路长度(Line Length)：100Km。 测量(Measurements)选项：选择不测量。 4. 下面对测量元件进行设计。 从电路测量仪器(Measurements)库中选择电流计(Current Measurement)元件，复制后粘贴在电路图中。 将电流计元件名称改为 I，表示对电源电流进行测量。 双击电流计元件，在弹出的电流计参数设置对话框中看到，输出的信号为电流幅值。 5. 选择接地(Ground)元件、节点等，进行合理放置，对上述已经放置好的电气元件进行接线即可完成电路图的绘制。注意在接线时，接线端点的提示，如果接线错误，提示颜色显示为红色。电路连线完成后所得电路图及各子系统接线图见附录所示（阴影部分表示含有子系统）。 5.3.3电力系统模型三相短路仿真 当电路图设计完成后，对其进行仿真，以达到观察交流电路中暂态变化情况。 1.在电路图的菜单选项中，选择仿真(Simulation)菜单，激活仿真参数(Simulation arameters)命令，弹出仿真参数对话框，如图5-7所示，见附录。 图5-7仿真参数对话框 根据对暂态过程时间的估算，对仿真参数进行如下设置。 开始时间(Start time)：0s 停止时间(Stop time)：0.0001s 求解程序类型(Type)选项：可变步长(Variable－step)，ode23(Bogacki－Shampine) 最大步长(Max step size)选项：自动(auto) 最小步长(Min step size)选项：自动(auto) 初始步长(Intial step size)选项：自动(auto) 相对容差(Relative tolerance)选项：1e-3 2.仿真结果 加入测量元件并设置三相短路点运行系统，仿真结果如图5-8所示，见附录。 图5-8 节点三相短路仿真结果 6．结论 1．解析法 短路点的电抗标幺值为 短路点的次暂态短路电流为 2.Y矩阵法 短路点的电抗标幺值为 短路点的导纳标幺值为 短路点的次暂态短路电流为  3.优缺点 （1）解析法误差大，每一短路处需要逐一分析与计算。 （2）Y矩阵计算时考虑对地电容，变压器实际变比，则误差小；Y矩阵对角元素将各节点的等值短路电抗（阻抗）均求出；使分析其他点的短路故障提供了更容易更直观的参数值；Y矩阵程序通用性强等特点。 （3）两种分析与计算三相短路故障的各参数结果，如图6所示。 7．致谢 为期半个月的电力系统分析课程设计，我以本设计题目入手，一开始没有任何思路和方向。但通过老师的指点，我明白了设计的关键点在于短路电流的计算，难点在于程序的设计和仿真。依据老师推荐的方法，从图书馆借阅了有关于电力系统计算、Matlab电力系统建模以及仿真的书籍，认真研究并通过Matlab做出了电力系统初步模型，但对于系统仿真还存在着许多问题。通过老师进一步的讲解以及对于Matlab电力系统元件库的进一步学习，更加熟悉了电力系统模型的原理及仿真的过程。 通过本次设计使我掌握了电力系统综合知识的运用，了解了现代电力系统分析的软件运行及计算机建模仿真。在此，对老师在本次课程设计中对我的指导与鼓励表示衷心的感谢！ 8．参考文献 著作：[1] 作者、译者、书名、版本、出版地、出版社、出版时间。 期刊：[序号]作者、译者、文章题目、期刊名、年份、卷号（期数）、引用部分起止页。 9．附录 9.1 系统等值电路图    9.2 计算机算法设计流程图    ↓ 输入数据   ↓ 形成节点导纳矩阵/支路阻抗矩阵   选择故障点f   ↓                                                                                                  用公式计算短路电流   ↓          用公式计算个节点电压   ↓ 用公式计算指定支路的电流   ↓ ↓ 输出结果   9.3 计算机算法设计程序清单    程序1清单：（C语言） 本程序的功能是计算各元件电抗标幺值。 #include #include #define  SB 100 #define  Uav 115 void main() { double XdG,SnG,CosG,X1,X2,UkT,SnT,X3,X4,X5,P,Q,Uf,X9,X10,Pm,CosM,x,b,l,X6,X7,X8,Y1,Y2,Y3,Sl,Ufb,Slb; //定义各支路电抗X1-X10,发电机次暂态电抗XdG,额定容量SnG,变压器百分数UkT,额定容量SnT,负荷功率P,Q,等指电压Uf,电动机功率Pm,功角因数CosM,线路电阻x,电容b,长度l,对地电纳Y1-Y3. //发电机G2电抗标幺值： printf("\n Please input the parameter of generator \n 请输入发电机G2参数:XdG,SnG,CosG\n\n1:"); // 电抗标幺值定义，发电机电抗。 scanf("%lf,%lf,%lf",&XdG,&SnG,&CosG); X1=XdG*SB/(SnG/CosG); //发电机G3电抗标幺值： printf("\n please input the parameter of generator \n 请输入发电机G3参数:XdG,SnG,CosG\n2:"); // 电抗标幺值定义，发电机电抗。 scanf("\n%lf,%lf,%lf",&XdG,&SnG,&CosG); X2=XdG*SB/(SnG/CosG); //变压器T1-T3电抗标幺值： printf("\n Please input the parameter of transformer \n 请输入变压器T1参 数:UkT,SnT\n\n1:"); scanf("%lf,%lf",&UkT,&SnT); X3= (UkT/100)*SB/SnT; printf("\n2:"); scanf("%lf,%lf",&UkT,&SnT); X4= (UkT/100)*SB/SnT; printf("\n3:"); scanf("%lf,%lf",&UkT,&SnT); X5= (UkT/100)*SB/SnT; //负载电抗标幺值： printf("\n Please input the parameter of load \n 请输入负载参数 :Uf,P Q\n\n"); scanf("%lf,%lf,%lf",&Uf,&P,&Q); Sl=sqrt(P*P+Q*Q); Ufb=Uf/Uav; Slb=Sl/SB; X9=(Ufb*Ufb)/(Slb*Slb)*(Q/SB); //负载电动机电抗标幺值： printf("\n Please input the M of load \n 请输入电动机负载参数 :Pm,CosM\n\n"); scanf("%lf,%lf",&Pm,&CosM); X10=1/6.5*100/(Pm/CosM); //线路L1-L3电抗标幺值及对地电纳Y1-Y3： printf("\nPlease input the parameter of line \n 请输入线路参数 :x,b,l\n"); printf("\nFor example:x=0.4,b=2.74e-6,l=100"); printf("\nL1:"); scanf("%lf,%lf,%lf",&x,&b,&l); X6=x*l*SB/(Uav*Uav); Y1=(double)1/2*b*l*(Uav*Uav)/SB; printf("\n2:"); scanf("%lf,%lf,%lf",&x,&b,&l); X7=x*l*SB/(Uav*Uav); Y2=(double)1/2*b*l*(Uav*Uav)/SB; printf("\n3:"); scanf("%lf,%lf,%lf",&x,&b,&l); X8=x*l*SB/(Uav*Uav); Y3=(double)1/2*b*l*(Uav*Uav)/SB; printf("\n 各元件电抗标幺值计算结果如下："); //输出发电机电抗标幺值X1,X2： printf("\n X1=%lf.X2=%lf\n",X1,X2); //输出变压器电抗标幺值X3,X4,X5 printf("\n X3=%lf, X4=%lf, X5=%lf\n",X3,X4,X5); //输出线路电抗标幺值x6,x7,x8： printf("\n X6=%lf,X7=%lf,X8=%lf\n",X6,X7,X8); //输出负载电抗标幺值X9,X10: printf("\n X9=%lf,X10=%lf\n",X9,X10); //输出对地电纳Y1,Y2,Y3 printf("\n Y1=%lf,Y2=%lf,Y3=%lf\n",Y1,Y2,Y3); printf("\n The End ! 输入任意键退出\n\n"); getchar(); } 程序1结果分析： 程序2清单：（Matlab语言） >> %本程序的功能是计算三相短路的短路电流，各节点电压，各支路电流 NF=input('请输入短路点的数目：NF='); n=input('请输入独立节点数：n='); nl=input('请输入支路数：nl='); B=input('请输入由线路参数形成的矩阵：B='); V0=input('请输入由各节点的初电压标幺值形成的列矩阵：V0='); D=input('请输入由短路号，短路点阻抗组成的矩阵:D='); m=0;Z=zeros(n);V=zeros(n);I=zeros(nl); for k1=1:nl p=B(k1,1);q=B(k1,2); if B(k1,6)==0 k=1./B(k1,5); else k=B(k1,5); end if p==0 if q>m Z(q,q)=B(k1,3);m=m+1; else for i=1:m Z(i,m+1)=-Z(i,q);Z(m+1,i)=-Z(q,i); end Z(m+1,m+1)=Z(q,q)+B(k1,3); for i=1:m for j=1:m Z(i,j)=Z(i,j)-Z(i,m+1)*Z(m+1,j)./Z(m+1,m+1); end Z(i,m+1)=0; end for i=1:m+1 Z(m+1,i)=0; end end else if q>m for i=1:m Z(i,q)=Z(i,p)*k;Z(q,i)=Z(p,i)*k; end Z(q,q)=k^2*Z(p,p)+k^2*B(k1,3); m=m+1; else for i=1:m Z(i,m+1)=k*Z(i,p)-Z(i,q); Z(m+1,i)=k*Z(p,i)-Z(q,i); end Z(m+1,m+1)=k^2*Z(p,p)+Z(q,q)-2*k*Z(p,q)+k^2*B(k1,3); for i=1:m for j=1:m Z(i,j)=Z(i,j)-Z(i,m+1)*Z(m+1,j)./Z(m+1,m+1); end Z(i,m+1)=0; end for i=1:m+1 Z(m+1,i)=0; end end end end for k=1:NF I(D(k,1),D(k,1))=V0(D(k,1),1)./(Z(D(k,1),D(k,1))+D(k,2)); ft=num2str(D(k,1)); ts1=('点短路时'); ts2=('电流的标幺值If='); dn=strcat(ft,ts1,ts2); disp(dn); disp(I(D(k,1),D(k,1))); for i=1:n V(i,i)=V0(i,1)-I(D(k,1),D(k,1))*Z(i,D(k,1)); end for i=1:nl if B(i,6)==0 k=B(i,5); else k=1./B(i,5); end p=B(i,1);q=B(i,2); if p==0 e=0;b=B(i,3); I(i,i)=(e-V(q,q)./k)./b; else I(i,i)=(V(p,p)-V(q,q)./k)./B(i,3); end end disp('各节点的电压标幺值U（节点号从小到大）依次为：'); for i=1:n disp(V(i,i)); end disp('各支路电流标幺值I(顺序同B)依次为：'); for i=1:nl disp(I(i,i)); end end 程序2结果分析： 请输入短路点的数目：NF=1 请输入独立节点数：n=6 请输入支路数：nl=9 请输入由线路参数形成的矩阵：B=[0 1 6.62 0 1 0;0 3 0.303 0.0183 1 0;0 4 0.208 0 1 0;0 6 0.204 0 1 0;1 2 1.05 0 1 0;2 3 0.298 0.0093 1 0;3 4 0.165 0 1 0;3 5 0.309 0.0167 1 0;5 6 0.656 0 1 0;] 请输入由各节点的初电压标幺值形成的列矩阵：V0=[1;1;1;1;1;1] 请输入由短路号，短路点阻抗组成的矩阵:D=[1,0] 1点短路时电流的标幺值If= 1.1034 各节点的电压标幺值U（节点号从小到大）依次为： 0 1 1 1 1 1 各支路电流标幺值I(顺序同B)依次为： 0 -3.3003 -4.8077 -4.9020 -0.9524 0 0 0 0 >> 9.4 Matlab电力系统模型仿真图