适用于电磁暂态仿真的变阶变步长3S-DIRK算法

摘要：

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-stage diagonally implicit Runge-Kutta formula,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：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

所属期刊栏目：44

分类号：TM721(输配电工程、电力网及电力系统)

资助基金：国家重点研发计划2016YFB0900601

在线出版日期：2020-11-30（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：4047-4054