论文总字数：26551字

摘 要

关键词：变电所设计；计算机辅助系统设计；VBA；Visio。

在电力系统的设计中，计算过于繁琐、设计周期长一直是困扰工程人员的难题。随着计算机编程技术的不断发展，电力系统中各个环节的设计工作也开始向智能化发展。本次设计将利用Microsoft Office中内置的VBA编程语言设计一个变电所辅助设计系统，对110kV变电所的各项参数指标进行计算，选择合适的线路和相关设备，同时利用Microsoft Office Excel中的函数计算功能和图表功能以及Microsoft Office Visio绘图软件绘制110kV变电所的接线图。最终实现工程人员利用该设计程序能够方便地构建电力系统网络，输入相关网络参数，任意指定短路点和短路类型，进行短路电流的计算，完成110kV变电所电气一次部分的设计。

该系统将绘图与电力系统设计相结合，具有以下优点：第一，具备丰富的电气设备图元库，可快速形成电气工程画面；第二，可实现将参数设定、数据计算、相关设备选择有机结合，以此可以自动地完成网络参数构建、主接线确定、短路点分析、设备的选择校验等环节。

计算机辅助系统的开发能减轻设计人员的工作负担，显著提高了工程设计的效率，对促进电气工程向标准化、智能化、集成化的发展具有重要的现实意义。

Abstract

Keywords: substation design；Computer aided system design；VBA；Visio.

In the design of power system，the calculation is too complex and the design cycle is long. With the continuous development of computer programming technology，the design of each link in the power system has begun to become intelligent. This design will be embedded in the use of Microsoft Office VBA programming language to design a substation auxiliary design system，the parameter indexes of 110 kV substation，choosing the appropriate line and related equipment，at the same time using Microsoft Office Excel functions in the computation function and graph function as well as Microsoft Office Visio drawing software rendering the wiring diagram of 110 kV substation. Finally，engineers can use this design program to conveniently construct the power system network，input relevant network parameters，arbitrarily specify the short-circuit point and short-circuit type，calculate the short-circuit current，and complete the design of the primary electrical part of the 110kV substation.

This system combines drawing and power system design，and has the following advantages: first， it has a rich library of electrical equipment diagram elements，which can quickly form electrical engineering picture； Second，it can organically combine parameter setting，data calculation and relevant equipment selection，so as to automatically complete network parameter construction，main wiring determination，short-circuit point analysis，equipment selection and verification and other links.

The development of computer aided system can reduce the burden of designers，improve the efficiency of engineering design，and promote the development of electrical engineering to standardization，intelligence and integration.

目录

第一章 绪论 1

1.1 课题研究背景及意义 1

1.2 变电所设计的发展趋势和前景 1

1.3 变电所设计的内容、特点 2

1.3.1 短路电流的计算 2

1.3.2 电气设备的选择与校验 2

1.4 变电所计算机辅助系统介绍 2

第二章 变电所辅助设计系统的开发 3

2.1 概述 3

2.2 系统构成 3

2.2.1 系统调度模块 3

2.2.2 构建网络参数模块 3

2.2.3 主变压器选择模块 4

2.2.4 主接线设计模块 4

2.2.5 短路电流计算模块 4

2.2.6 电气设备选择校验模块 4

第三章 构建网络参数 5

3.1 电力网络的节点方程 5

3.2 电力网络的节点导纳矩阵 6

第四章 电气主接线的设计 8

4.1 电气主接线的设计原则 8

4.2 电气主接线的基本接线形式 8

4.3 通过计算机辅助系统确定接线方式 9

第五章 短路电流的计算 11

5.1 短路电流的类型 11

5.2 短路电流计算的目的 11

5.3 短路电流的计算条件 11

5.4 短路电流的计算步骤 12

5.5 计算机计算短路电流的算法 12

5.5.1 传统短路电流计算 12

5.5.2 短路电流的运算曲线法 13

5.5.3 电力网络的有关计算 14

5.5.4 计算电抗Xjs的求解 14

5.5.5 短路电流运算曲线数字化 15

5.5.6 等值网络 16

5.5.7 节点阻抗矩阵的计算方法 16

5.5.8 节点导纳矩阵的计算方法 18

第六章 主变压器的选择及校验 21

6.1 变电所主变压器的选择原则 21

6.2 主变压器台数的选择 22

6.3 主变压器容量的选择 22

6.4 主变压器型式的选择 22

第七章 程序设计 23

7.1 电气计算软件的总体结构 23

7.1.1 电力系统模型及分析子系统 23

7.1.2 网络维护子系统 23

7.1.3 面向对象的电力系统表示 24

7.2 Visio 编程模块 25

7.2.1 建立电力元件模具库 25

7.2.2 利用ShapeSheet添加自定义属性 27

7.2.3 为主控图形添加连接点 28

7.2.4 VBA编程 29

7.2.5 电气主接线图 30

7.3 Excel编程功能 31

总结 32

致谢 33

参考文献 34

绪论

本章主要介绍变电所在电力系统中的地位和作用以及当今的发展情况，并对变电所计算机辅助设计系统做简要说明以及探讨该辅助设计系统的意义及发展前景。

课题研究背景及意义

改革开放以来，我国的电力行业发展十分迅速，而与此同时我国的用电需求也不断提高，无论是工业用电还是家庭用电，对于电能的需求和要求都在不断提高。在改革开放以后的几十年中，我国一直致力于电力行业的改革与创新，不断扩大电网规模，满足人们的用电需求，并不断提高电能质量。电力系统是由发电厂、变电站和输配电线路与用户组成的，发电厂利用各种发电机经能量转化环节将天然能源转化成电能。变电所则是将发电厂与用户联系起来的中间环节，其主要作用是将发电机所发出的电能进行升压之后馈送到高压电网中，或者将高压电网中的电能进行降压后供工厂和家庭等用电设备使用。通常，根据变电所在系统中的地位可将变电所分为枢纽变电所、中间变电所、地区变电所和终端变电所^[1]。本次设计是针对110kV变电所设计一个通过计算机选择电气设备的辅助设计系统。目前我国变电所设计标准如下：

1）力求减小投资成本；

剩余内容已隐藏，请支付后下载全文，论文总字数：26551字