科技大學(xué)電力系統(tǒng)分析課程設(shè)計(jì)報(bào)告-基于matlab的短路電流計(jì)算

1、PAGE PAGE 472012-2013第二學(xué)期課程設(shè)計(jì) 電力系統(tǒng)短路故障的計(jì)算機(jī) 算法程序設(shè)計(jì)姓 名 學(xué) 號(hào) 班 級(jí) 指導(dǎo)教師 張鳳鴿 目錄一、課程設(shè)計(jì)說明3二、選擇所用計(jì)算機(jī)語言的理由3三、程序主框圖、子框圖及主要數(shù)據(jù)變量說明5四、三道計(jì)算題及網(wǎng)絡(luò)圖9五、設(shè)計(jì)體會(huì)21六、參考文獻(xiàn)22七、附錄（主程序及其注釋）23電分課設(shè)報(bào)告一、課程設(shè)計(jì)說明根據(jù)所給的電力系統(tǒng)，編制短路電流計(jì)算程序，通過計(jì)算機(jī)進(jìn)行調(diào)試，最后完成一個(gè)切實(shí)可行的電力系統(tǒng)計(jì)算應(yīng)用程序。通過自己設(shè)計(jì)電力系統(tǒng)短路計(jì)算的程序，加深對(duì)電力系統(tǒng)短路計(jì)算的理解，同時(shí)培養(yǎng)自己在計(jì)算機(jī)編程方面的能力，提示自我的綜合素質(zhì)。短路電流 （short-

2、circuit current）電力系統(tǒng)在運(yùn)行中 ，相與相之間或相與地（或中性線）之間發(fā)生非正常連接（即短路）時(shí)流過的電流。其值可遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于額定電流 ，并 取決于短 路點(diǎn)距電源的電氣距離。例如，在發(fā)電機(jī)端發(fā)生短路時(shí)，流過發(fā)電機(jī)的短路電流最大瞬時(shí)值可達(dá)額定電流的1015倍。大容量電力系統(tǒng)中，短路電流可達(dá)數(shù)萬安。這會(huì)對(duì)電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行造成嚴(yán)重影響和后果。三相系統(tǒng)中發(fā)生的短路有 4 種基本類型：三相短路，兩相短路，單相對(duì)地短路和兩相對(duì)地短路。其中三相短路雖然發(fā)生的機(jī)會(huì)較少，但情況嚴(yán)重，又是研究其它短路的基礎(chǔ)。所以我們先研究最簡(jiǎn)單的三相短路電流的暫態(tài)變化規(guī)律。二、選擇所用計(jì)算機(jī)語言的理由MATLAB是

3、一套功能強(qiáng)大的工程計(jì)算軟件，被廣泛的應(yīng)用于自動(dòng)控制、機(jī)械設(shè)計(jì)、流體力學(xué)和數(shù)理統(tǒng)計(jì)等工程領(lǐng)域。工程技術(shù)人員通過使用MATLAB提供的工具箱，可以高效的求解復(fù)雜的工程問題，并可以對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行動(dòng)態(tài)的仿真，用強(qiáng)大的圖形功能對(duì)數(shù)值計(jì)算結(jié)果進(jìn)行顯示。MATLAB是必備的計(jì)算與分析軟件之一，也是研究設(shè)計(jì)部門解決工程計(jì)算問題的重要工具。我這次選用的是MATLAB計(jì)算軟件。MATLAB實(shí)現(xiàn)的優(yōu)勢(shì):MATLAB語言有不同于其他高級(jí)語言的特點(diǎn)，被稱為第四代計(jì)算機(jī)語言。正如第三代計(jì)算機(jī)語言如FORTRAN與C等使人們擺脫了對(duì)計(jì)算機(jī)硬件的操作一樣，MATLAB語言使人們從繁瑣的程序代碼中解放出來。它的豐富的函數(shù)是開發(fā)者無

4、需重復(fù)編程，只要簡(jiǎn)單地調(diào)用和使用即可。MATLAB語言最大的特點(diǎn)是簡(jiǎn)單和直接。MATLAB語言的主要特點(diǎn)有：1編程效率高M(jìn)ATLAB語言是一種面向科學(xué)與工程計(jì)算的高級(jí)語言，允許用數(shù)學(xué)形式的語言編寫程序，且比BASIC、FORTRAN和C等語言更加接近我們書寫計(jì)算公式的思維方式，用MATLAB編寫程序猶如在演算紙上排列公式與求解問題。因此，也可通俗地稱MATLAB語言為演算紙式科學(xué)算法語言。由于它編程簡(jiǎn)單，所以編程效率高，易學(xué)易懂。2高效方便的矩陣和數(shù)組運(yùn)算MATLAB語言像BASIC、FORTRAN和C語言一樣規(guī)定了矩陣的算術(shù)運(yùn)算符、關(guān)系運(yùn)算符、邏輯運(yùn)算符、條件運(yùn)算符及賦值運(yùn)算符，而且這些運(yùn)算

5、符大部分可以毫無改變的照搬到數(shù)組建的運(yùn)算中。有些如算術(shù)運(yùn)算符只要增加“.”就可以用于數(shù)組建間的運(yùn)算。另外，它不需定義數(shù)組的維數(shù)，并給出矩陣函數(shù)、特殊矩陣專門的庫函數(shù)，使之在求解數(shù)字圖像處理問題時(shí)顯得大為簡(jiǎn)潔、高效、方便，這是其他高級(jí)語言所不能相比的。3用戶使用方便MATLAB語言是一種解釋執(zhí)行的語言(在沒有被專門的工具編譯之前)，它靈活、方便，起跳時(shí)程序手段豐富，調(diào)試速度快，需要學(xué)習(xí)時(shí)間少。人們用任何一種語言編程和調(diào)試一般都要經(jīng)過四個(gè)步驟：編輯、編譯、連接，以及執(zhí)行和調(diào)試。各個(gè)步驟之間是順序關(guān)系，編程的過程就是在他們之間作瀑布型的循環(huán)。MATLAB語言與其它語言相比，較好的解決了上述問題，把編

6、輯、編譯、連接和執(zhí)行融為一體。它能在同一畫面上進(jìn)行靈活操作，快速排除輸入程序的書寫錯(cuò)誤、語法錯(cuò)誤甚至語義錯(cuò)誤，從而加快了用戶編寫、修改和調(diào)試程序的速度，可以說在編程和調(diào)試過程中它是一種比VB還要簡(jiǎn)單的語言，更不用談C和C+。4擴(kuò)充性強(qiáng)，交互性好MATLAB語言有豐富的庫函數(shù)，在進(jìn)行復(fù)雜的數(shù)學(xué)運(yùn)算時(shí)可以直接調(diào)用，且這些庫函數(shù)同用戶文件在形式上一樣，所以用戶文件也可以作為MATLAB的庫函數(shù)來調(diào)用。嬰兒，用戶可以根據(jù)自己的需要方便的建立和擴(kuò)充新的庫函數(shù)，提高M(jìn)ATLAB使用效率和擴(kuò)充它的功能。另外，為了充分利用FORTRAN、C等語言的資源，包括用戶自己編好的FORTRAN、C語言程序，通過建立M

7、文件的形式，混合編程，方便地調(diào)用有關(guān)的FORTRAN、C語言子程序，還可以在C語言和FORTRAN語言中方便的使用MATLAB的數(shù)值計(jì)算功能。良好的交互性增加了代碼的重用性。綜上所述，MATLAB最適用的范圍是科學(xué)計(jì)算，對(duì)于本文需要處理矩陣運(yùn)算來實(shí)現(xiàn)圖像處理算法來說，MATLAB再合適不過了。MATLAB實(shí)現(xiàn)的缺點(diǎn):然而，較之于C語言MATLAB也有自己的劣勢(shì)。1循環(huán)運(yùn)算效率低MATLAB中所有的變量均為向量形式，這樣一方面在對(duì)向量進(jìn)行整體的計(jì)算時(shí)，表現(xiàn)出其他語言難以相比的高效率，但是對(duì)于向量中的單個(gè)元素，或是將向量作為單個(gè)的循環(huán)變量來處理時(shí)，其處理過程相當(dāng)復(fù)雜解決的辦法之一是盡量發(fā)掘處理數(shù)據(jù)

8、中的向量特征。另一種辦法是利用MATLAB的擴(kuò)展特性，將迭代過程和其他的循環(huán)過程放在“低級(jí)”語言中來實(shí)現(xiàn)。2封裝性不好一方面，所有的變量均保存在公共工作區(qū)中，任何語句都可以調(diào)用。另一方面作為一件完備的軟件，而不是實(shí)現(xiàn)算法的程序，編程人員需要花相對(duì)多的時(shí)間考慮如何設(shè)計(jì)用戶界面。雖然，MATLAB提供了一定量的交互界面制作途徑如GUI等，但是作為一件真正的商品，最終的代碼將不可避免的移植到較為“低級(jí)”的語言中，例如C、C+。綜合MATLAB的優(yōu)劣，選擇MATLAB作為編程的平臺(tái)，實(shí)際上是編程效率和程序運(yùn)行效率兩者之間的妥協(xié)。在現(xiàn)階段，對(duì)圖象處理后的運(yùn)行結(jié)果有嚴(yán)格要求，而對(duì)運(yùn)行時(shí)間沒有特別的限定。因

9、此選擇MATLAB來編程便無可厚非了。而更重要的是，由于MATALAB編程簡(jiǎn)單易行，我們可以很方便的對(duì)現(xiàn)有的算法進(jìn)行改進(jìn)。作者在編程的過程中充分體會(huì)到了這一優(yōu)勢(shì)。三、程序主框圖、子框圖及主要數(shù)據(jù)變量說明算法說明： 利用節(jié)點(diǎn)阻抗矩陣計(jì)算短路電流如圖所示，假定系統(tǒng)中的節(jié)點(diǎn)f經(jīng)過過渡阻抗發(fā)生短路。對(duì)于正常狀態(tài)的網(wǎng)絡(luò)而言，發(fā)生短路相當(dāng)于在故障節(jié)點(diǎn)f增加了一個(gè)注入電流 。因此，網(wǎng)絡(luò)中任一節(jié)點(diǎn)i的電壓可表示為： 由式可見，任一節(jié)點(diǎn)電壓i的電壓都由兩項(xiàng)疊加而成。第一項(xiàng)是當(dāng) 時(shí)由網(wǎng)絡(luò)內(nèi)所有電源在節(jié)點(diǎn)i產(chǎn)生的電壓，也就是短路前瞬間正常運(yùn)行狀態(tài)下的節(jié)點(diǎn)電壓，記為 。第二項(xiàng)是當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中所有電流源都斷開，電勢(shì)源都短接時(shí)

10、，僅僅由短路電流 在節(jié)點(diǎn)i產(chǎn)生的電壓。這兩個(gè)分量的疊加，就等于發(fā)生短路后節(jié)點(diǎn)i的實(shí)際電壓，即公式二公式二也適用于故障節(jié)點(diǎn)f，于是有是故障節(jié)點(diǎn)f的自阻抗，也稱輸入阻抗。方程式含有兩個(gè)未知量 ，根據(jù)故障的邊界條件：由以上兩個(gè)方程式解出：而各節(jié)點(diǎn)初始電壓 求出后，節(jié)點(diǎn)i電壓為了得到精確計(jì)算結(jié)果，本程序計(jì)算過程中，使用精確算法。 任一支路的電流 對(duì)于非變壓器支路，令k=1即可。 圖一 程序主框圖圖二 程序子流程圖主要數(shù)據(jù)變量說明：程序中：n 節(jié)點(diǎn)數(shù)f 短路節(jié)點(diǎn)序號(hào)z 任意節(jié)點(diǎn)間阻抗矩陣g_z 發(fā)電廠阻抗矩陣g_v 發(fā)電廠電壓矩陣louy 網(wǎng)絡(luò)漏抗導(dǎo)納矩陣Z 網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)阻抗矩陣Y 網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣If 短

11、路點(diǎn)電流V 網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)電壓矩陣I 網(wǎng)絡(luò)支路電流矩陣A 文件導(dǎo)入時(shí)存入的矩陣名稱p 發(fā)電機(jī)阻抗矩陣存放在A中的行序號(hào)，所以p-1就是發(fā)電機(jī)臺(tái)數(shù)Q 漏抗導(dǎo)納矩陣存放在A中的行序號(hào)，所以q-1就是漏抗數(shù)四、三道計(jì)算題及網(wǎng)絡(luò)圖例題6-3 圖三 題63電路圖其中3號(hào)節(jié)點(diǎn)發(fā)生三相短路。輸入數(shù)據(jù)及說明：節(jié)點(diǎn)總數(shù)n=5短路節(jié)點(diǎn)序號(hào)f=3輸入節(jié)點(diǎn)間阻抗矩陣Inf0.1050InfInfInf0.1050Inf0.06500.0800InfInf0.0650Inf0.0500InfInf0.08000.0500Inf0.1840InfInfInf0.1840Inf z= j*發(fā)電機(jī)阻抗矩陣（第一列是發(fā)電廠節(jié)點(diǎn)序號(hào)，

12、第二列是發(fā)電廠阻抗，第三列為發(fā)電廠電壓）10.1500150.22001 g_z=輸出數(shù)據(jù)及說明：短路點(diǎn)電流-5.3767各支路電流矩陣03.2321000-3.232102.70460.527500-2.70460-2.672000-0.52752.67200-2.14450002.14450 I= j*各節(jié)點(diǎn)電壓矩陣0.51520.175800.13360.5282 V=-16.19059.52380009.5238-37.408415.384612.50000015.3846-35.3846200012.500020-37.93485.43480005.4348-9.9802節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣

13、 Y= j*0.11810.09580.09020.08580.04670.09580.16290.15330.14590.07940.09020.15330.18600.16110.08770.08580.14590.16110.17290.09410.04670.07940.08770.09410.1515節(jié)點(diǎn)阻抗矩陣 Z= j* 圖四 題63軟件界面顯示 圖五 題63輸出結(jié)果顯示習(xí)題6-10圖六 題610電路圖其中節(jié)點(diǎn)5發(fā)生三相短路輸入數(shù)據(jù)及說明：節(jié)點(diǎn)總數(shù)n=5短路節(jié)點(diǎn)序號(hào)f=5InfInf0.1050InfInfInfInfInf0.2100Inf0.1050InfInf0.43550

14、.2904Inf0.21000.4355Inf0.2541InfInf0.29040.2541Inf輸入節(jié)點(diǎn)間阻陣 z= j*發(fā)電機(jī)阻抗矩陣（第一列是發(fā)電廠節(jié)點(diǎn)序號(hào)，第二列是發(fā)電廠阻抗，第三列為發(fā)電廠電壓）10.23001.050020.28001.0500 g_z=漏導(dǎo)納矩陣（第一列為漏導(dǎo)納節(jié)點(diǎn)號(hào)，第二列為漏導(dǎo)納數(shù)值）0.03090.02310.0293 louy=輸出數(shù)據(jù)及說明：短路點(diǎn)電流-3.1246各支路電流矩陣 00-1.751600000-1.349101.751600-0.1705-1.595301.34910.17050-1.5310001.59531.53100 I= j*各

15、節(jié)點(diǎn)電壓矩陣0.64710.67230.46320.38900 V=-13.871609.5238000-8.333304.761909.52380-15.23302.29603.444004.76192.2960-10.96473.9361003.44403.9361-7.3569節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣 Y= j*節(jié)點(diǎn)阻抗矩陣0.18190.06160.16000.10790.13260.06160.20780.08980.15360.12420.16000.08980.23300.15710.19320.10790.15360.15710.26890.21740.13260.12420.19320.

16、21740.3427 Z= j* 圖七 題610軟件界面顯示 圖八 題610輸出結(jié)果顯示習(xí)題6-11圖九 題611電路圖其中節(jié)點(diǎn)3發(fā)生三相短路。輸入數(shù)據(jù)及說明：節(jié)點(diǎn)總數(shù)n=3短路節(jié)點(diǎn)序號(hào)f=3輸入節(jié)點(diǎn)間阻抗矩陣Inf0.2000Inf0.2000Inf0.1000Inf0.1000Inf z= j*發(fā)電機(jī)阻抗矩陣（第一列是發(fā)電廠節(jié)點(diǎn)序號(hào)，第二列是發(fā)電廠阻抗，第三列為發(fā)電廠電壓）10.20001.050030.15001.0500 g_z=漏導(dǎo)納矩陣（第一列為漏導(dǎo)納節(jié)點(diǎn)號(hào)，第二列為漏導(dǎo)納數(shù)值）20.50003-1 louy=輸出數(shù)據(jù)及說明：短路點(diǎn)電流-9.1875各支路電流矩陣0-2.07810

17、2.07810-2.187502.18750 I= j*各節(jié)點(diǎn)電壓矩陣0.63440.21870 V=節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣-10505-14.500010010-17.6667 Y= j*節(jié)點(diǎn)阻抗矩陣0.13940.07890.04460.07890.15770.08930.04460.08930.1071 Z= j* 圖十 題611 軟件界面顯示 圖十一 題611 輸出結(jié)果顯示五、設(shè)計(jì)體會(huì)這次電分課設(shè)的主題是電力系統(tǒng)短路故障的計(jì)算機(jī)算法程序設(shè)計(jì)，我選擇了對(duì)稱短路計(jì)算來研究。經(jīng)過不懈努力與完善，最終形成的可執(zhí)行文件可以對(duì)各種簡(jiǎn)單電力網(wǎng)絡(luò)的對(duì)稱短路故障進(jìn)行分析計(jì)算，取得了較為滿意的效果。 我編寫了9個(gè)回

18、流函數(shù)，分別執(zhí)行不同的功能：1.讀取函數(shù)select_file：讀取.csv文件，讀取成功有提示。確定參數(shù)矩陣后，在右上側(cè)顯示各種已知參數(shù)。各種讀取結(jié)果申公共。2.計(jì)算函數(shù)calculate_start：精確算法，計(jì)算完畢將結(jié)果顯示在右下側(cè)。各種計(jì)算結(jié)果申公共。3.導(dǎo)入函數(shù)input1：可任意修改短路點(diǎn)序號(hào)、小z矩陣，手動(dòng)導(dǎo)入過程人性化。4.導(dǎo)入函數(shù)input2：可任意修改發(fā)電廠阻抗矩陣。5.導(dǎo)入函數(shù)input3:可以任意修改發(fā)電廠電壓矩陣。6.導(dǎo)入函數(shù)input3：可以任意修改漏抗導(dǎo)納矩陣。通過以上四個(gè)導(dǎo)入函數(shù)，還能實(shí)現(xiàn)不導(dǎo)入文件，完全手動(dòng)輸入所有參數(shù)。7.存儲(chǔ)函數(shù)save_result_t

19、xt：詳細(xì)地以文本形式，記錄網(wǎng)絡(luò)參數(shù)與短路計(jì)算結(jié)果，漢字說明與數(shù)字結(jié)果夾雜混排。 電力系統(tǒng)分析課程設(shè)計(jì)是一項(xiàng)很有挑戰(zhàn)性的工作。在選擇這個(gè)課程設(shè)計(jì)之前，我就聽學(xué)長(zhǎng)說電力系統(tǒng)分析課程設(shè)計(jì)的難度，但是為了鍛煉自己的能力，我還是迎難而上，選擇了電力系統(tǒng)分析的課程設(shè)計(jì)。在期末考試結(jié)束后，我就開始著手準(zhǔn)備課程設(shè)計(jì)。經(jīng)過了再三比較候，我選擇了MATLAB作為編程的語言，以前雖然接觸過MATLAB，但接觸的不深，只是用MATLAB畫一些簡(jiǎn)單的圖形之類的，這次用MATLAB語言開發(fā)軟件，確實(shí)有相當(dāng)大的難度。從最開始從圖書館借書，上網(wǎng)上查找MATLAB GUI的相關(guān)資料，一步步的深入，也開始意識(shí)到課程設(shè)計(jì)的難度所

20、在。一開始完全無從下手，糾結(jié)了好幾天完全不知所云，后來在網(wǎng)上找到了MATLAB中文論壇和羅華飛老師編寫的設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)手記，才開始對(duì) GUI有一些最初的了解，也許是靈光一閃，就突然對(duì)MATLAB GUI設(shè)計(jì)有了一些感覺，從CSV文檔的輸入，到手動(dòng)輸入，從將文件讀取的計(jì)算，在到保存文件為TXT格式，每一步都走得異?？嚯y，尤其是后期的調(diào)試，將各個(gè)部分組成一個(gè)系統(tǒng)的程序，兼顧各個(gè)部分的兼容性，可是說是經(jīng)歷過一次次失敗之后才走向成功的。過程是艱辛的，結(jié)果是令人滿意的，大約花了兩個(gè)星期的時(shí)間，我終于將軟件成功的設(shè)計(jì)了出來，在調(diào)試成功的那一刻，我分外高興，認(rèn)為自己做了一件特別有意義的事情，回首這段時(shí)間，要感謝老

21、師的悉心指導(dǎo)，一同做課程設(shè)計(jì)同學(xué)的悉心幫助，沒有你們，我的課程設(shè)計(jì)就不可能完成，在此，像老師和同學(xué)們表示感謝。六、參考文獻(xiàn) (1)、電力系統(tǒng)分析（上冊(cè)） 何仰贊 溫增銀 ，華中科技大學(xué)出版社，2002(2)、MATLAB 設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)手記 HYPERLINK /searchS0*chx/a%7Bu5218%7D%7Bu6167%7D%7Bu9896%7D+liu+hui+ying/aGW%7B213422%7DEX%7B213f2f%7DOD%7B214f45%7D+liu+hui+ying/-3,-1,0,B/browse羅華飛 ，北京航空航天大學(xué), 2011 （3）、MATLAB程序設(shè)計(jì)與應(yīng)用

22、 張智星 ，清華大學(xué)出版社, 2002 （4）、 MATLAB 電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)與分析 吳天明 ，國防工業(yè)出版社, 2004 七、附錄（主程序及其注釋）1.讀取函數(shù)select_file：讀取.csv文件，讀取成功有提示。確定參數(shù)矩陣后，在右上側(cè)顯示各種已知參數(shù)。各種讀取結(jié)果申公共。2.導(dǎo)入函數(shù)input1：可任意修改短路點(diǎn)序號(hào)、小z矩陣，手動(dòng)導(dǎo)入過程人性化。3.導(dǎo)入函數(shù)input2：可任意修改發(fā)電廠阻抗矩陣。4.導(dǎo)入函數(shù)input3:可以任意修改發(fā)電廠電壓矩陣。5.導(dǎo)入函數(shù)input3：可以任意修改漏抗導(dǎo)納矩陣。通過以上四個(gè)導(dǎo)入函數(shù)，還能實(shí)現(xiàn)不導(dǎo)入文件，完全手動(dòng)輸入所有參數(shù)。6.計(jì)算函數(shù)calc

23、ulate_start：精確算法，計(jì)算完畢將結(jié)果顯示在右下側(cè)。各種計(jì)算結(jié)果申公共。7.存儲(chǔ)函數(shù)save_result_txt：詳細(xì)地以文本形式，記錄網(wǎng)絡(luò)參數(shù)與短路計(jì)算結(jié)果，漢字說明與數(shù)字結(jié)果夾雜混排。、文件導(dǎo)入模塊：filename,pathname=uigetfile(*.csv,csv-files(*.csv),選擇文件); if filename=0 msgbox(您未成功選擇 .csv文件！,對(duì)話框,warn); return else msgbox(成功載入！請(qǐng)繼續(xù)操作！,對(duì)話框,help); end filename=pathname,filename; %帶有路徑的文件名A=cs

24、vread(filename); %從文件中讀入各種網(wǎng)絡(luò)參數(shù)if A(9,1)=0imagz=zeros(10,10);for w=2:10 %以下步驟為確定節(jié)點(diǎn)間阻抗矩陣在A中的最大行數(shù) if A(w,1)=0 %如果某元素為0，則減一得到最終值 w=w-1; break; endend imagz=A(1:w,:); set(handles.imagz,Data,imagz); handles.imagz=imagz; g_z=zeros(10,10); g_z=A(7:8,1:2); set(handles.g_z,Data,g_z); handles.g_z=g_z; g_v=zero

25、s(10,10); g_v=A(7:8,3:3); set(handles.g_v,Data,g_v); handles.g_v=g_v; loukang=handles.loukang; louy=handles.louy; loukang=zeros(10,10); if A(11,1)=0 loukang=A(9:11,1:2); else loukang=A(9:10,1:2); end set(handles.louy,Data,loukang); handles.louy=louy; handles.loukang=loukang; else imagz=zeros(10,10);

26、for w=2:10 %以下步驟為確定節(jié)點(diǎn)間阻抗矩陣在A中的最大行數(shù) if A(w,1)=0 %如果某元素為0，則減一得到最終值 w=w-1; break; endend imagz=A(1:w,:); set(handles.imagz,Data,imagz); handles.imagz=imagz; g_z=zeros(10,10); g_z=A(7:8,1:2); set(handles.g_z,Data,g_z); handles.g_z=g_z; g_v=zeros(10,10); g_v=A(7:8,3:3); set(handles.g_v,Data,g_v); handles

27、.g_v=g_v; loukang=handles.loukang; louy=handles.louy; loukang=zeros(1,1); set(handles.louy,Data,loukang); handles.louy=louy; handles.loukang=loukang; end guidata(hObject,handles);、手動(dòng)錄入模塊：又細(xì)分為四個(gè)模塊：(1)、節(jié)點(diǎn)間阻抗錄入：imagz=handles.imagz;A=ones(10,10);A=str2num(get(handles.edit2,String);set(handles.imagz,Data

28、,A);z=zeros(10,10);handles.imagz=imagz; %更新參數(shù)矩陣z=sqrt(-1)*imagz;handles.z=z;(2)、發(fā)電機(jī)阻抗錄入g_z=handles.g_z;B=ones(10,10);B=str2num(get(handles.fadian,String);set(handles.g_z,Data,B);handles.g_z=g_z;(3)、發(fā)電機(jī)電壓錄入g_v=handles.g_v;C=ones(10,10);C=str2num(get(handles.fadianv,String);set(handles.g_v,Data,C);han

29、dles.g_v=g_v;（4）、節(jié)點(diǎn)漏抗導(dǎo)納錄入louy=handles.louy;loukang=handles.loukang;H=ones(10,10);H=str2num(get(handles.loukang,String);set(handles.louy,Data,H);handles.louy=louy;handles.loukang=loukang; 3、計(jì)算模塊：j=str2num(get(handles.judge,String);if j=1F=str2num(get(handles.edit2,String);z=zeros(10,10);z=sqrt(-1)*F;

30、G=zeros(10,10);G=str2num(get(handles.fadian,String);g_z=G;H=zeros(10,10);H=str2num(get(handles.fadianv,String);g_v=H;S=zeros(10,10);S=str2num(get(handles.loukang,String);loukang=S;else imagz=handles.imagz; %讀取各類參數(shù) g_z=handles.g_z; g_v=handles.g_v; loukang = handles.loukang; z=sqrt(-1)* imagz;endn=st

31、r2num(get(handles.jiedian,String); %n與f直接從文本框中提取f=str2num(get(handles.duanludian,String);p=str2num(get(handles.p,String);q=str2num(get(handles.q,String);Y=zeros(n,n); %節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣V=zeros(1,n); %節(jié)點(diǎn)電壓矩陣I=zeros(n,n); %支路電流矩陣IO=zeros(1,n); %發(fā)電機(jī)支路電流矩陣 for i=1:n %以下生成節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣 for j=1:n if z(i,j)=0 Y(i,i)=Y(i,i)+

32、1/z(i,j); end endendif q1 %考慮漏抗導(dǎo)納影響 for qq=1:q-1 i=loukang( qq ,1); Y(i,i)=Y(i,i)+sqrt(-1)*loukang(qq,2); endendfor pp=1:p-1 %考慮發(fā)電機(jī)影響 i=g_z(pp,1); Y(i,i)=Y(i,i)-sqrt(-1)/g_z(pp,2); IO(i)=-sqrt(-1)*g_v(pp)/g_z(pp,2);endfor i=1:n %計(jì)算非對(duì)角線元素 for j=i+1:n if z(i,j)=0 Y(i,j)=0; else Y(i,j)=-1/z(i,j); end Y

33、(j,i)=Y(i,j); endendZ=inv(Y); %節(jié)點(diǎn)阻抗矩陣生成for i=1:n %計(jì)算各節(jié)點(diǎn)初始電壓 for pp=1:p-1 j=g_z(pp,1); V(i)=V(i)+Z(i,j)*IO(j); endendIf=V(f)/Z(f,f); %計(jì)算短路點(diǎn)電流for i=1:n %計(jì)算各節(jié)點(diǎn)電壓 V(i)=V(i)-If*Z(i,f); if abs(V(i)0.2)=0;Y=fft2(double(IA);Y=fftshift(Y);Ya=Y.*Hd;Ya=ifftshift(Ya);Ia=ifft2(Ya);figuresubplot(2,2,1),imshow(uin

34、t8(IA);subplot(2,2,2),imshow(uint8(Ia);figuresurf(Hd,Facecolor,interp,Edgecolor,none,Facelighting,phong); 二、理想高通濾波器IA=imread(lena.bmp);f1,f2=freqspace(size(IA),meshgrid);Hd=ones(size(IA);r=sqrt(f1.2+f2.2);Hd(r0.2)=0;Y=fft2(double(IA);Y=fftshift(Y);Ya=Y.*Hd;Ya=ifftshift(Ya);Ia=real(ifft2(Ya);figuresu

35、bplot(2,2,1),imshow(uint8(IA);subplot(2,2,2),imshow(uint8(Ia);figuresurf(Hd,Facecolor,interp,Edgecolor,none,Facelighting,phong); Butterworth低通濾波器IA=imread(lena.bmp);f1,f2=freqspace(size(IA),meshgrid);D=0.3;r=f1.2+f2.2;n=4;for i=1:size(IA,1) for j=1:size(IA,2) t=r(i,j)/(D*D); Hd(i,j)=1/(tn+1); endend

36、Y=fft2(double(IA);Y=fftshift(Y);Ya=Y.*Hd;Ya=ifftshift(Ya);Ia=real(ifft2(Ya);figuresubplot(2,2,1),imshow(uint8(IA);subplot(2,2,2),imshow(uint8(Ia);figuresurf(Hd,Facecolor,interp,Edgecolor,none,Facelighting,phong); Butterworth高通濾波器IA=imread(lena.bmp);f1,f2=freqspace(size(IA),meshgrid);D=0.3;r=f1.2+f2.

37、2;n=4;for i=1:size(IA,1) for j=1:size(IA,2) t=(D*D)/r(i,j); Hd(i,j)=1/(tn+1); endendY=fft2(double(IA);Y=fftshift(Y);Ya=Y.*Hd;Ya=ifftshift(Ya);Ia=real(ifft2(Ya);figuresubplot(2,2,1),imshow(uint8(IA);subplot(2,2,2),imshow(uint8(Ia);figuresurf(Hd,Facecolor,interp,Edgecolor,none,Facelighting,phong); 高斯低

38、通濾波器IA=imread(lena.bmp);IB=imread(babarra.bmp);f1,f2=freqspace(size(IA),meshgrid);D=100/size(IA,1);r=f1.2+f2.2;Hd=ones(size(IA);for i=1:size(IA,1) for j=1:size(IA,2) t=r(i,j)/(D*D); Hd(i,j)=exp(-t); endendY=fft2(double(IA);Y=fftshift(Y);Ya=Y.*Hd;Ya=ifftshift(Ya);Ia=real(ifft2(Ya);figuresubplot(2,2,1

39、),imshow(uint8(IA);subplot(2,2,2),imshow(uint8(Ia);figuresurf(Hd,Facecolor,interp,Edgecolor,none,Facelighting,phong); 高斯高通濾波器IA=imread(lena.bmp);IB=imread(babarra.bmp);f1,f2=freqspace(size(IA),meshgrid);%D=100/size(IA,1);D=0.3;r=f1.2+f2.2;for i=1:size(IA,1) for j=1:size(IA,2) t=r(i,j)/(D*D); Hd(i,j)

40、=1-exp(-t); endendY=fft2(double(IA);Y=fftshift(Y);Ya=Y.*Hd;Ya=ifftshift(Ya);Ia=real(ifft2(Ya);figuresubplot(2,2,1),imshow(uint8(IA);subplot(2,2,2),imshow(uint8(Ia);figuresurf(Hd,Facecolor,interp,Edgecolor,none,Facelighting,phong); 梯形低通濾波器IA=imread(lena.bmp);IB=imread(babarra.bmp);f1,f2=freqspace(siz

41、e(IA),meshgrid);%D=100/size(IA,1);D0=0.1;D1=0.4;r=sqrt(f1.2+f2.2);Hd=zeros(size(IA);Hd(r=D0 & r(i,j)=D1 Hd(i,j)=(D1-r(i,j)/(D1-D0); end endendY=fft2(double(IA);Y=fftshift(Y);Ya=Y.*Hd;Ya=ifftshift(Ya);Ia=real(ifft2(Ya);figuresubplot(2,2,1),imshow(uint8(IA);subplot(2,2,2),imshow(uint8(Ia);figuresurf(H

42、d,Facecolor,interp,Edgecolor,none,Facelighting,phong); 梯形高通濾波器IA=imread(lena.bmp);IB=imread(babarra.bmp);f1,f2=freqspace(size(IA),meshgrid);%D=100/size(IA,1);D0=0.1;D1=0.4;r=sqrt(f1.2+f2.2);Hd=ones(size(IA);Hd(r=D0 & r(i,j)=D1 Hd(i,j)=(D0-r(i,j)/(D0-D1); end endendY=fft2(double(IA);Y=fftshift(Y);Ya=Y.*Hd;Ya=ifftshift(Ya);Ia=real(ifft2(Ya);figuresubplot(2,2,1),imshow(uint8(IA);subplot(2,2,2),imshow(uint8(Ia);figuresurf(Hd,Facecolor,interp,Edgecolor,none,Facelighting,phong); 用其他方法編寫的理想低通、理想高通、Butterworth低通、同態(tài)濾波程序理想低通i1=imread(lena.bmp);i2=imnoise(i1