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电力系统分析实验--短路计算

　
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程序要求根据已知的电力网的数学模型（节点导纳矩阵）及故障点位置，完成该电力系统的对称短路计算，要求计算出短路电流、短路功率等参数。
这里写图片描述

function Yshortcircuit(Y) 
    if nargin<1
        xd = [
             0   1   0.15j;
             0   2   0.08j;
             4   0   0.175j;
             1   3   0.12j;
             2   4   0.08j;
             3   4   0.07259j];
             Y = Xd2Ybus(xd);
    end
    slbus = input('请输入短路节点(默认为3):');
    if isempty(slbus)
        slbus = 3;
    end

    Sb = input('请输入基准功率(默认为60)MV·A:');
    if isempty(Sb)
        Sb = 60;
    end

    Uav = input('请输入节点%d的平均额定电压(默认为115)kV:');
    if isempty(Uav)
        Uav = 115;
    end

    nbus = length(Y(:,1));
    Is = zeros(nbus,1);


    Yn = gauss(Y,slbus);
    Yij = Yn(slbus,slbus);          
    Is = -1*Yij;

    fprintf('短路节点%d起始次暂态电流标幺值:',slbus);
    disp(abs(Is));

    fprintf('短路节点%d起始次暂态电流有名值(kA):',slbus);
    disp(abs(Is*Sb/3^0.5/Uav));

    fprintf('节点%d短路时的短路功率为(MV·A):',slbus);
    disp(abs(Is*Sb));   
end
function Yn = gauss(Y,retain)%高斯消去法
%时间复杂度(n-1)*(n-2)*(n-2)
    nbus = length(Y(1,:));
    nr = length(retain);
    nlist = 1:nbus;%nlist保存该消去而尚未消去的节点
    qlist = nlist;%qlist为除保留节点外的所有节点集合
    for n = 1:nr
        temp = find(qlist == retain(n));
        qlist(temp) = [];%把将要保留节点置空
    end

    Yn = Y;
    for n = 1:length(qlist)
        qb = qlist(n);
        temp = find(nlist==qb);
        nlist(temp) = [];%把消去的节点从nlist中删去
        Yt = Yn;
        for p = nlist
            for q = nlist
                %P70 (4-14)公式
                Yt(p,q) = Yn(p,q)-Yn(p,qb)*Yn(qb,q)/Yn(qb,qb);%修改保留部分元素
            end 
        end
        Yt(qb,:) = zeros(1,nbus);%为保证矩阵阶数不变，故不删除将消去节点所在行列只清零
        Yt(:,qb) = zeros(nbus,1);
        Yn = Yt;        
    end
end
function Y = Xd2Ybus(xd)
    yd = xd;
    yd(:,3) = 1./xd(:,3);
    %save yd yd
    nbus = max(max(yd(:,1:2)));%找出最大的节点标号
    Y = zeros(nbus);%根据节点数量创建零矩阵

    for n = 1:nbus
        for m = 1:n-1%计算节点导纳矩阵的非对角元素
            h1 = find(yd(:,1)==m);
            h2 = find(yd(:,2)==n);
            h = intersect(h1,h2);%找出重复元素
            if ~isempty(h)%判断节点n、m是否有支路直接连接
                Y(n,m) = Y(n,m)-yd(h,3);
                Y(m,n) = Y(n,m);
            end
        end

        %计算节点导纳矩阵的对角元素
        h = find(yd(:,1:2)==n);%找出与节点n有支路直接连接的所有支路的导纳
        [h1,~] = ind2sub([size(yd(:,1)),2],h);
        Y(n,n) = sum(yd(h1,3));
    end
end

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