C语言实现电力系统短路故障计算：从输入到输出详细解析

本篇文档是关于电气工程及其自动化专业的课程设计报告，主题为"电力系统短路故障的计算机算法程序设计"。设计目标是利用C语言编写程序，用于计算三相对称短路电流，实现节点导纳矩阵、阻抗矩阵以及相关电气参数的计算。以下是关键知识点的详细解析： 1. **课程设计目标**： 该课程设计的主要任务是编写一个能够处理电力系统短路故障的计算机程序，包括接收节点数、支路数、故障节点位置、支路首尾端号以及电抗值等输入参数。程序需计算并输出节点导纳矩阵、阻抗矩阵、短路故障点、短路电流、支路电流和各节点电压。设计中参考了《电力系统分析》课本中的例题6-1、习题6-10和6-11进行实例验证。 2. **编程语言选择**： 设计者选择C语言的原因在于其在大学阶段已经掌握基础，并且认为C语言功能强大，足以应对本次编程任务。C语言的灵活性和效率使其适合此项目。 3. **程序设计结构**： 程序的核心部分包括数据输入函数`init()`，用于形成节点导纳矩阵；矩阵求逆函数`brinv(double a[], int n)`；形成节点阻抗矩阵的函数`out_Y()`；输入短路点的函数`short_Select()`；以及计算短路时各参数的函数`Count_If()`。涉及到的主要数据变量如`yy`（导纳矩阵）、`zz`（阻抗矩阵）、`If`（短路节点电流）、`Vol`（节点电压）和`III`（支路电流）。 4. **计算方法**： 程序依据《电力系统分析》提供的公式进行计算，例如短路电流If通过公式If = Vf(0)/Zff（6-10）来计算，节点电压通过Vi = Vi(0) - Zif * If（6-11）更新，而支路电流则用Ipq = (Vp-Vq)*(-Ypq)（6-9）计算。所有这些公式都源于教材的第六章。 5. **实际应用示例**： 以例6-3为例，输入数据如节点数、支路连接等，程序输出了节点导纳矩阵和阻抗矩阵的具体数值，展示了计算结果的应用。 6. **设计体会**： 这部分可能会讨论设计过程中的挑战、遇到的问题及解决策略，以及对编程和电力系统理解的提升。 7. **参考资料**： 文档最后提供了详细的参考资料，可能包括《电力系统分析》书籍和其他可能使用的辅助文献。 8. **附录**： 文档附录包含了C语言的程序源代码，供读者查阅和学习。 整个设计旨在通过实践锻炼学生的编程技能，同时加深他们对电力系统短路故障分析的理解。