南昌大學(xué)電力系統(tǒng)分析實(shí)驗(yàn)報(bào)告1.doc

南昌大學(xué)實(shí)驗(yàn)報(bào)告學(xué)生姓名： 學(xué) 號： 專業(yè)班級： 實(shí)驗(yàn)類型： 驗(yàn)證 綜合 設(shè)計(jì) 創(chuàng)新 實(shí)驗(yàn)日期： 11.30 實(shí)驗(yàn)成績： 一、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱 電力網(wǎng)數(shù)學(xué)模型模擬實(shí)驗(yàn)二、實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c要求：本實(shí)驗(yàn)通過對電力網(wǎng)數(shù)學(xué)模型形成的計(jì)算機(jī)程序的編制與調(diào)試，獲得形成電力網(wǎng)數(shù)學(xué)模型：節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣的計(jì)算機(jī)程序，使數(shù)學(xué)模型能夠由計(jì)算機(jī)自行形成，即根據(jù)已知的電力網(wǎng)的接線圖及各支路參數(shù)由計(jì)算程序運(yùn)行形成該電力網(wǎng)的節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣。通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)加深學(xué)生對電力網(wǎng)數(shù)學(xué)模型概念的理解，學(xué)會運(yùn)用數(shù)學(xué)知識建立電力系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，掌握數(shù)學(xué)模型的形成過程及其特點(diǎn)，熟悉各種常用應(yīng)用軟件，熟悉硬件設(shè)備的使用方法，加強(qiáng)編制調(diào)試計(jì)算機(jī)程序的能力，提高工程計(jì)算的能力，學(xué)習(xí)如何將理論知識和實(shí)際工程問題結(jié)合起來。三、主要儀器設(shè)備及耗材計(jì)算機(jī)、軟件（已安裝，包括各類編程軟件C語言、C+、VB、VC等、應(yīng)用軟件MATLAB等）、移動存儲設(shè)備（學(xué)生自備，軟盤、U盤等）四、實(shí)驗(yàn)步驟1、 將事先編制好的形成電力網(wǎng)數(shù)學(xué)模型的計(jì)算程序原代碼由自備移動存儲設(shè)備導(dǎo)入計(jì)算機(jī)。2、 在相應(yīng)的編程環(huán)境下對程序進(jìn)行組織調(diào)試。3、 應(yīng)用計(jì)算例題驗(yàn)證程序的計(jì)算效果。4、 對調(diào)試正確的計(jì)算程序進(jìn)行存儲、打印。5、 完成本次實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)報(bào)告。五、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及處理結(jié)果 運(yùn)行自行設(shè)計(jì)的程序，把結(jié)果與手工計(jì)算結(jié)果相比較，驗(yàn)證所采用方法及所編制程序運(yùn)行的正確性。實(shí)驗(yàn)程序：clear clc;z=inf,0.10+0.40i,0.3i,0.12+0.50i;0.10+0.40i,inf,inf,0.08+0.40j;0.3i,inf,inf,inf;0.12+0.50i,0.08+0.40i,inf,inf; （各支路的阻抗）y=0,0.01528i,0,0.01920j;0.01528i,0,0,0.01413j;0,0,0,0;0.01920i,0.01413i,0,0; （各支路的導(dǎo)納）Y=zeros(4,4);for(i=1:4), for(j=1:4), if i=j Y(i,j)=Y(i,j) else Y(i,j)=-1.0/z(i,j) end endend for (i=1:4), for(j=1:4), Y(i,i)=Y(i,i)+y(i,j)+1.0/z(i,j) end endY(1,1)=Y(1,1)-1.0/z(3,1)+1.1*1.1/z(3,1) （對變壓器支路的兩個(gè)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行修正）Y(1,3)=Y(1,3)*1.1Y(3,1)=Y(3,1)*1.1運(yùn)行結(jié)果，實(shí)驗(yàn)結(jié)果導(dǎo)納截圖：手工計(jì)算結(jié)果：Y11=y140+y120+1/z12+1/z14+1.1*1.1/z13=j0.01920+j0.01528+1/(0.10+j0.40)+ 1/(0.12+j0.50)+ 1.1*1.1/j0.3=1.0241-j8.2429Y12=Y21=-1/z12=1/(0.10+j0.40)=-0.5882+j2.3529Y13=Y31=-1.1/z13=-1.1/j0.3=j3.667Y14=Y41=-1/z14=1/(0.12+j0.50)=-0.4539+j1.8911Y22=y210+y240+1/z21+1/z24=j0.01528+j0.01413+1/(0.10+j0.40)+1/(0.08+j0.40)=1.069-j4.7274Y24=Y42=-1/z24=-1/(0.08+j0.40)=-0.4808+j2.4038Y33=1/z13=1/(j0.3)=-j3.333Y44=y410+y420+1/z14+1/z42=j0.01920+j0.01413+1/(0.12+j0.50)+1/(0.08+j0.40)=0.9346-j4.2616六、思考討論題或體會或?qū)Ω倪M(jìn)實(shí)驗(yàn)的建議1什么是輸入阻抗？什么是轉(zhuǎn)移阻抗？網(wǎng)絡(luò)化簡的方法有哪些？答: 輸入阻抗就是指節(jié)點(diǎn)的自阻抗即節(jié)點(diǎn)i單獨(dú)注入電流時(shí)，在節(jié)點(diǎn)i產(chǎn)生電壓與電流之比；轉(zhuǎn)移阻抗就是指節(jié)點(diǎn)i單獨(dú)注入電勢，與在短路點(diǎn)j產(chǎn)生的電流之比；網(wǎng)絡(luò)化簡方法有高斯消去法：也就是帶有節(jié)點(diǎn)電流移置的星網(wǎng)變換； 2.簡述節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣的形成的過程，節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣的階數(shù)與系統(tǒng)的節(jié)點(diǎn)數(shù)有什么關(guān)系？節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣的互導(dǎo)納yij在數(shù)值上等于什么？舉例說明當(dāng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)發(fā)生變化時(shí)，如何修改？答：（1）節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣的形成過程：列寫節(jié)點(diǎn)電壓方程：以零電位點(diǎn)為計(jì)算節(jié)點(diǎn)電壓參考點(diǎn)，根據(jù)基爾霍夫電流定律，寫出各獨(dú)立節(jié)點(diǎn)電流平衡方程，經(jīng)整理后形成矩陣方程：。矩陣Y就是所求節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣。（2）節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣階數(shù)等于系統(tǒng)的節(jié)點(diǎn)數(shù)（注：不包括接地點(diǎn)）。（3）節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣的互導(dǎo)納數(shù)值上等于節(jié)點(diǎn)i、j間支路導(dǎo)納的負(fù)值，即。（4）對于網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)發(fā)生的變化主要有這幾種形式：從網(wǎng)絡(luò)的原有節(jié)點(diǎn)i引出一條支路；在網(wǎng)絡(luò)的原有節(jié)點(diǎn)ij之間增加一條支路；在網(wǎng)絡(luò)的原有節(jié)點(diǎn)之間切除一條支路。下面如將例中節(jié)點(diǎn)1、3間變壓器變比由K13=1.1改為K=1后作節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣的修改：變比修改后，相當(dāng)于先切除變比為1.1的變壓器，再接入變比為1的變壓器。與之相關(guān)的1、3節(jié)點(diǎn)的導(dǎo)納值Y33、Y11、Y31、Y13要發(fā)生變化，而網(wǎng)絡(luò)的其他元素不發(fā)生變化。利用上述的計(jì)算結(jié)果Y11=Y11-1.1*1.1/+1/z13=1.0241-j8.2429-1.1*1.1/j0.3+1/j0.3=1.0241-j7.5429Y33= Y33= =1/(j0.3)=-j3.333Y13=Y31= -1/z13=-j3.3333.節(jié)點(diǎn)電壓方程的求解方法有哪些？答;節(jié)點(diǎn)電壓方程的求解方法有：直接求解法和高斯消去法4.簡述節(jié)點(diǎn)阻抗矩陣元素的物理意義及其形成。答：節(jié)點(diǎn)阻抗矩陣元素的物理意義：在節(jié)點(diǎn)k單獨(dú)注入電流，在節(jié)點(diǎn)k產(chǎn)生的電壓同注入電流之比，即等于節(jié)點(diǎn)k的自阻抗;在節(jié)點(diǎn)i產(chǎn)生的電壓同節(jié)點(diǎn)k注入電流之比，即等于節(jié)點(diǎn)k和節(jié)點(diǎn)i之間的互阻抗。節(jié)點(diǎn)阻抗矩陣的形成：將節(jié)點(diǎn)電壓方程：改寫成,式中就是阻抗矩陣七、實(shí)驗(yàn)體會通過本次實(shí)驗(yàn)，對節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣的求解有了更深的認(rèn)識，特別是怎么求解一個(gè)網(wǎng)絡(luò)的支路節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納和有變壓器的支路的導(dǎo)納有了更深的了解。為以后在求解類似的問題中有了一定的基礎(chǔ)。通過實(shí)驗(yàn)?zāi)馗羌由盍藢η蠼獾倪^程，應(yīng)先怎么辦，再怎么做有了了解。還有在本次實(shí)驗(yàn)中對于MATLAB的使用有了一定的基礎(chǔ)，雖然時(shí)間