[發明專利]基于支路指數積分形式的電磁暫態仿真方法及系統

在審

• 申請號: 202010547256.X
• 申請日: 2020-06-16
• 公開（公告）號: CN111709209A
• 公開（公告）日: 2020-09-25
• 發明（設計）人: 姚蜀軍;宋文達;屈秋夢;姚逸凡;汪燕
• 申請（專利權）人: 華北電力大學
• 主分類號: G06F30/367
• 分類號: G06F30/367
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 崔玥

1.一種基于支路指數積分形式的電磁暫態仿真方法，其特征在于，包括：

采用節點分析法，將電力系統劃分為組合元件集合和第一獨立元件集合；所述組合元件集合包括RL串聯、RL并聯、RC串聯和RC并聯；所述第一獨立元件集合包括電感、電容和電阻；

將所述組合元件集合中的RL并聯和RC串聯進行分解，得到第二獨立元件集合；所述第二獨立元件集合中包括將所述RL并聯分解后的電阻和電感以及將所述RC串聯分解后的電阻和電容；

根據所述第一獨立元件集合和所述第二獨立元件集合，構建虛RL串聯集合和虛RC并聯集合；所述虛RL串聯集合中包括多個RL串聯；所述虛RC并聯集合中包括多個RC并聯；

采用指數積分法分別對所述組合元件集合中的RL串聯和RC并聯、所述虛RL串聯集合中的RL串聯以及所述虛RC并聯集合中的RC并聯進行差分化處理，確定RL串聯差分方程、RC并聯差分方程、虛RL串聯差分方程和虛RC并聯差分方程；

根據所述虛RL串聯差分方程和所述虛RC并聯差分方程，確定RL并聯差分方程、RC串聯差分方程、電感差分方程和電容差分方程；

根據所述RL串聯差分方程、所述RC并聯差分方程、所述RL并聯差分方程、所述RC串聯差分方程、電阻差分方程、所述電感差分方程和所述電容差分方程對所述電力系統進行電磁暫態的仿真。

2.根據權利要求1所述的基于支路指數積分形式的電磁暫態仿真方法，其特征在于，所述根據所述第一獨立元件集合和所述第二獨立元件集合，構建虛RL串聯集合和虛RC并聯集合，具體包括：

對所述第一獨立元件集合和所述第二獨立元件集合的每個電感進行處理，得到每個電感對應的RL串聯，得到虛RL串聯集合；

對所述第一獨立元件集合和所述第二獨立元件集合的每個電容進行處理，得到每個電容對應的RC并聯，得到虛RC并聯集合。

3.根據權利要求1所述的基于支路指數積分形式的電磁暫態仿真方法，其特征在于，所述RL串聯差分方程為：

其中，i₁(t)為t時刻流過RL串聯支路的電流，u₁(t)為t時刻RL串聯支路兩端的電壓，i₁(t₀)為t₀時刻流過RL串聯支路的電流，u₁(t₀)為t₀時刻RL串聯支路兩端的電壓，Δt為仿真步長，t₀為仿真步長的起始時刻，t為仿真步長的結束時刻，L₁為RL串聯支路中的電感，R₁為RL串聯支路中的電阻。

4.根據權利要求1所述的基于支路指數積分形式的電磁暫態仿真方法，其特征在于，所述RL并聯差分方程為：

其中，i₂(t)為t時刻流過RL并聯支路的電流，u₂(t)為t時刻RL并聯支路兩端的電壓，i₂(t₀)為t₀時刻流過RL并聯支路的電流，u₂(t₀)為t₀時刻RL并聯支路兩端的電壓，Δt為仿真步長，t₀為仿真步長的起始時刻，t為仿真步長的結束時刻，L₂為RL并聯支路中的電感，R₂為RL并聯支路中的電阻，R_a為虛電阻值。

5.根據權利要求1所述的基于支路指數積分形式的電磁暫態仿真方法，其特征在于，所述RC并聯差分方程為：

其中，i₃(t)為t時刻流過RC并聯支路的電流，u₃(t)為t時刻RC并聯支路兩端的電壓，i₃(t₀)為t₀時刻流過RC并聯支路的電流，u₃(t₀)為t₀時刻RC并聯支路兩端的電壓，Δt為仿真步長，t₀為仿真步長的起始時刻，t為仿真步長的結束時刻，C₁為RC并聯支路中的電容，R₃為RC并聯支路中的電阻。