配电网络短路计算程序是进行配电系统故障分析和变电站设计的重要工具。目前大多数电力部门使用的是适合于输电系统、无图形界面、且操作复杂的短路计算程序,这在一定程度上限制了该软件的推广与应用。因此针对配电网网络结构和运行方式的特殊性,设计并开发一套具图形界面、计算准确、操作简便的配网短路计算系统十分必要。论文创新性地提出图形元件模型化思想,并对该系统的算法原理、模型构架以及设计过程进行了详细地分析和研究。实际使用情况证明该系统是一种具有广泛实用价值的计算、分析研究工具。 论文由三大部分组成,分别为配电网络短路计算算法分析、配电网络图形化短路计算系统的设计与开发以及对基于ComGIS短路计算系统的整体构想。首先,文章对电力系统中常用的故障计算方法进行了较为细致的分析和介绍。并研究分析了适合于配电网短路计算的故障电流补偿的短路计算方法。该方法将故障补偿方法与实际相序表示方法相结合,首先利用三相潮流计算的结果作为故障前的状态,然后利用其计算结果和故障边界条件计算出故障点处的故障补偿电流,最后将故障补偿电流作为注入量叠加到故障节点,经过1次回推前推计算出各支路故障电流和各节点电压。其中三相潮流计算所使用的计算方法是改进后效率最高的分层回推前推法。 配电网络图形化短路计算系统由数据库、电网图形编辑器、人机接口、搜索、短路计算、设备选择及输出转换模块组成。数据库由电网拓扑数据库和动态数据库组成。电网拓扑数据库用于存放电网结构、运行方式以及各元件参数信息,动态数据库用来记录、传递中间结果和存放临时信息。论文创新性地提出了图形元件模型化思想,运用其设计开发了电网图形编辑器,定义了新的图形模型—“结点”,并根据结点与其他图形元件的连接关系通过广度优先搜索分析获得短路计算网络拓扑结构算法。在短路计算模块中,可设置某点短路与线路等分短路两种计算方式,可计算单相短路、两相短路、两相接地短路以及三相短路四种短路模式。根据短路计算的结果,可对不同类型的断路器与隔离开关进行选型。最后,系统将短路计算与设备选型结果以直观的形式输出给用户。 组件技术是当今软件技术的潮流之一。ComGIS是面向对象技术和组件式软件在GIS软件开发中的应用。运用ComGIS技术开发短路计算系统能够有效地解决图形绘制不规范,数据导入导出不方便等缺陷。论文对基于ComGIS短路计算系统的系统整体结构、数据库结构设计、系统功能特色进行了细致的讨论。该系统的开发成功将为短路计算程序开辟更为广阔的发展空间。