电力系统分析课程设计任务书（2）——电力系统短路故障的计算机算法程序设计一、目的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。二、内容电力系统故障的计算程序设计及编制和调试。三、原理1．计算机计算原理应用计算机进行电力系统计算，首先要掌握电力系统相应计算的数学模型；其次是运用合理的计算方法；第三则是选择合适的计算机语言编制计算程序。建立电力系统计算的相关数学模型，就是建立用于描述电力系统相应计算的有关参数间的相互关系的数学方程式。该数学模型的建立往往要突出问题的主要方面，即考虑影响问题的主要因素，而忽略一些次要因素，使数学模型既能正确地反映实际问题，又使计算不过于复杂。运用合理的计算方法，就是要求所选用的计算方法能快速准确地得出正确结果，同时还应要求在解算过程中占用内存少，以利提高计算机的解题规模。选择合适的语言编写程序，就是首先确定用什么计算机语言来编制程序；其次是作出计算的流程图；第三根据流程图用选择的语言编写计算程序。然后上机调试，直到语法上无错误。所编制的程序难免存在逻辑错误，因此先用一个已知结果的系统作为例题进行计算。用程序计算的结果和已知结果相比较，如果结果相差甚远就要逐步分析程序的计算步骤，查出问题的出处；如果结果比较接近，则逐步分析误差来源；直到结果正确为止。最后将所编制出的正确计算程序，用于电力系统的实际计算。2．电力系统短路计算计算机算法一般在电力系统短路计算中，多数情况下只要计算短路电流、电压的周期分量起始值。因此，电力系统短路电流计算的数学模型，可归结为求解短路故障初始状态下的等值电路稳态解的问题。对于三相对称短路，可建立一相等值电路的计算模型，对于不对称短路，则可应用对称分量法建立系统的正、负、零序网络，从而建立故障计算的序网模型。（1）对称短路计算有关数学模型和原理框图以及已知结果的例题，参见《电力系统分析》第六章。常用的计算方法为节点导纳矩阵法或节点阻抗矩阵法，其形成方法分别参见《电力系统分析》第四章。（2）简单不对称短路计算有关数学模型、原理框图以及已知结果的例题参见《电力系统分析》第八章8-4节。四、要求1．在对称短路计算、简单不对称短路计算中任选一种计算作为计算作业。2．计算机语言自选。3．设计、编制、调试出相关的通用计算程序。4．输入／输出数据一律以文件格式形成。（1）对称短路计算的输入／输出数据(供参考)输入数据可考虑为以下两个部分：数据1（可用变量表示）：节点数、支路数、故障节点数据2（可用二维数组表示）：支路参数即支路首端号、支路末端号、支路电抗值输出数据（可用二维数组表示）为：节点导纳矩阵或阻抗矩阵、故障节点、故障点电流、支路电流、各节点电压。（2）简单不对称短路计算的输入／输出数据(供参考)输入数据可考虑为以下两个部分：数据1（可用变量表示）：节点数、支路数、故障节点数据2（可用二维数组表示）：支路参数即支路首端号、支路末端号、支路正序电抗值、负序电抗值、零序电抗值输出数据（可用二维数组表示）为：故障节点、故障点电流、各支路电流、各节点电压的序分量和相分量。5．要求计算的题目（1）采用所编制的程序进行《电力系统分析》例6-3题，习题6-10、6-11对称短路计算；（2）采用所编制的程序进行《电力系统分析》例8-5题、习题8-1简单不对称短路计算；注：在（1）、（2）中选取其中之一做为计算题。6．考核考核时间：第10周以前；考核地点：学院计算机房；考核内容：运行所设计的程序,就该程序回答老师随机提问。7．参考资料（可以跟据编程情况自行增减）（1）《电力系统分析》（上册）华中科技大学出版社何仰赞（2）《电力系统故障的计算机辅助分析》重庆大学出版社米麟书等（3）《电力系统故障分析》清华大学出版社周荣光（4）《短路电流实用计算方法》电力工业出版社西安交通大学等（5）《电网计算与程序设计》湖南科学技术出版社周作仁等（6）《电力系统计算》水利电力出版社周孝信等（7）《电力系统计算》水利电力出版社西安交通大学等8．课程设计说明书格式（1）封面（见后页）（2）内容顺序：课程设计说明选择所用计算机语言的理由程序主框图及主要数据变量说明程序及说明（所引用的计算公式和数据应注明来源）3道计算题及网络图,分别打印输入数据及说明/输出数据及说明参考资料五、评分表准百分制考查，其中，考勤占10%，上机演示占15%，根据演示情况回答问题正确占45%，按时提交设计报告占10%，附程序变量说明，程序注释占10%，输入／输出数据