[發(fā)明專利]面向狀態(tài)變量節(jié)點(diǎn)分析混合框架的電磁暫態(tài)仿真插值方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310374258.3
• 申請(qǐng)日: 2013-08-23
• 公開（公告）號(hào): CN103455668A
• 公開（公告）日: 2013-12-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 洪潮;周保榮;姚文峰;王成山;李鵬;于浩;宋關(guān)羽
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國南方電網(wǎng)有限責(zé)任公司電網(wǎng)技術(shù)研究中心;天津大學(xué)
• 主分類號(hào): G06F17/50
• 分類號(hào): G06F17/50
• 代理公司: 天津市北洋有限責(zé)任專利代理事務(wù)所 12201
• 代理人: 杜文茹

1.一種面向狀態(tài)變量節(jié)點(diǎn)分析混合框架的電磁暫態(tài)仿真插值方法，其特征在于，包括如下步驟：

1）基于節(jié)點(diǎn)方程和狀態(tài)方程分別建立研究系統(tǒng)的電磁暫態(tài)仿真模型，確定節(jié)點(diǎn)方程與狀態(tài)方程的接口變量，以聯(lián)系節(jié)點(diǎn)電壓e_N為狀態(tài)方程的輸入量和以狀態(tài)方程注入聯(lián)系節(jié)點(diǎn)電流i_N為狀態(tài)方程的輸出量，即u=e_N，y=i_N；

2）對(duì)由節(jié)點(diǎn)方程和狀態(tài)方程構(gòu)成的混合框架進(jìn)行由t時(shí)刻到t+Δt時(shí)刻的梯形法積分求解；

3）檢測(cè)所有開關(guān)動(dòng)作情況，如果不存在開關(guān)動(dòng)作則轉(zhuǎn)步驟2），否則通過線性插值的方法，由t和t+Δt時(shí)刻節(jié)點(diǎn)方程與狀態(tài)方程中各值內(nèi)插到最先動(dòng)作開關(guān)t_s時(shí)刻值，即計(jì)算

eN(ts)=eN(t)+α(eN(t+Δt)-eN(t))x(ts)=x(t)+α(x(t+Δt)-x(t))iN(ts)=iN(t)+α(iN(t+Δt)-iN(t)),]]>

其中插值系數(shù)由開關(guān)電流最先反向的開關(guān)在t和t+Δt時(shí)刻電流值i_s(t)和i_s(t+Δt)確定，即α=is(t)is(t)-is(t+Δt);]]>

4）改變開關(guān)狀態(tài)，重新形成暫態(tài)計(jì)算矩陣，對(duì)混合框架進(jìn)行由t_s時(shí)刻到時(shí)刻的半步長后向歐拉法積分求解；

5）重新檢測(cè)所有開關(guān)動(dòng)作情況，如果沒有其他開關(guān)動(dòng)作，則轉(zhuǎn)入下一步，否則返回步驟4）；

6）運(yùn)用線性插值方法，對(duì)混合框架中的節(jié)點(diǎn)方程和狀態(tài)方程t_s和時(shí)刻值外插到時(shí)刻值，此時(shí)α=-1.0，即計(jì)算eN(ts-Δt2)=eN(ts)+α(eN(ts+Δt2)-eN(ts))x(ts-Δt2)=x(ts)+α(x(ts+Δt2)-x(ts))iN(ts-Δt2)=iN(ts)+α(iN(ts+Δt2)-iN(ts));]]>

7）對(duì)混合框架進(jìn)行由時(shí)刻到時(shí)刻采用兩步半步長后向歐拉法進(jìn)行重新初始化；

8）比較時(shí)刻與時(shí)刻t+Δt的前后關(guān)系，若則采用如下方法一，否則采用如下方法二；

方法一：進(jìn)行一步線性插值得到t+Δt時(shí)刻的值，此時(shí)即計(jì)算eN(t+Δt)=eN(ts)+α(eN(ts+Δt2)-eN(ts))x(t+Δt)=x(ts)+α(x(ts+Δt2)-x(ts))iN(t+Δt)=iN(ts)+α(iN(ts+Δt2)-iN(ts)),]]>使與原來的仿真時(shí)標(biāo)保持同步；

方法二：對(duì)混合框架進(jìn)行由時(shí)刻到時(shí)刻的梯形法積分求解，即由時(shí)刻對(duì)狀態(tài)變量節(jié)點(diǎn)分析混合框架的計(jì)算方程G_globalu=i_global應(yīng)用梯形法積分至?xí)r刻，并計(jì)算得到和其中W_s和i_{N_hist}參與計(jì)算方程G_globalu=i_global的求解；繼續(xù)進(jìn)行一步線性插值得到t+Δt時(shí)刻的值，此時(shí)即計(jì)算eN(t+Δt)=eN(ts+Δt2)+α(eN(ts+3Δt2)-eN(ts+Δt2))x(t+Δt)=x(ts+Δt2)+α(x(ts+3Δt2)-x(ts+Δt2))iN(t+Δt)=iN(ts+Δt2)+α(iN(ts+3Δt2)-iN(ts+Δt2)),]]>使與原來的仿真時(shí)標(biāo)保持同步。