电网技术

2020, v.44;No.444(11) 4047-4054

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适用于电磁暂态仿真的变阶变步长3S-DIRK算法
Variable Order/Step Integration by 3-stage Diagonally Implicit Runge-Kutta Method for Electromagnetic Transient Simulations

叶小晖;汤涌;宋强;刘文焯;吕广宪;陆一鸣;

摘要(Abstract):

电磁暂态仿真在计算过程中将产生数值振荡现象,现有算法切换到低阶数值积分算法将导致较大的数值误差。文章利用布彻矩阵和龙格库塔理论对数值临界阻尼CDA算法的准确性和稳定性进行了分析,提出一种三级半角隐式龙格库塔(3-stagediagonallyimplicitRunge-Kuttaformula,3S-DIRK)算法,该算法具有4个分算法,分算法具有不同的优点,可以用在电磁暂态的不同计算情形。文章给出了算法应用于电磁暂态的仿真策略,在切换算法时可以保证元件的等值导纳不变,整个仿真过程中计算精度不低于2阶,且故障期间具有L稳定可以消除数值振荡,支持变步长计算。文章利用该算法推导了线性元件的等值电路,对该算法的使用方法进行了说明。最后使用2个算例验证3S-DIRK算法的有效性和优点。

关键词(KeyWords): 电磁暂态仿真;半角隐式龙格库塔算法;数值振荡;布彻矩阵;算法切换策略

Abstract:

Keywords:

基金项目(Foundation): 国家重点研发计划项目(2016YFB0900601)~~

作者(Author): 叶小晖;汤涌;宋强;刘文焯;吕广宪;陆一鸣;

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DOI: 10.13335/j.1000-3673.pst.2020.0918

参考文献(References):

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