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基于改进欧拉法的电力电子化电力系统并行仿真方法技术方案

技术编号:43320920 阅读:19 留言:0更新日期:2024-11-15 20:21
本发明专利技术公开了一种基于改进欧拉法的电力电子化电力系统并行仿真方法。大规模电力电子化电力系统含有大量电力电子开关器件,这种高阶非线性系统大大增加了单个仿真步长内的计算量,因此需要对整个系统进行解耦从而实现并行仿真。本发明专利技术针对变换器并网连接处无源元件的拓扑结构建立描述子系统耦合关系的状态空间方程,基于改进欧拉法对变换器交流电感电流和直流电容电压进行离散,并构建离散方程的伴随等效电路。本发明专利技术可以消除等效电路与系统全局求解之间的延时,实现高精度的无延时并行仿真。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电磁暂态仿真领域,具体涉及基于改进欧拉法的电力电子化电力系统并行仿真方法


技术介绍

1、大规模电力电子化电力系统具有海量的开关数量和快慢耦合的动态特性。新型电力系统暂态过程时间尺度跨度大、快慢动态特性并存,其对数值计算稳定性和精度的要求,都高于传统的电力系统仿真。由于系统中含有成百上千的开关器件,随着开关数量及仿真规模的提升,仿真计算所需的时间也会大幅增加。电力系统的实时仿真平台一般基于中央处理器(central processing unit,cpu)和现场可编程门阵列(field programmable gatearray,fpga)进行开发。随着系统规模的增加,大量电力电子开关器件使得整体计算量大幅增加,而单个fpga内部逻辑计算资源有限,无法满足含高比例电力电子变换器电力系统实时仿真需求。传统电力系统的解耦一般是利用输电线路的传波延时将系统分解成不同的子系统,但是解耦的子系统之间会存在延时。基于多端口戴维南等值在节点处对系统进行分网切割,可以有效减小节点导纳矩阵的规模,但是需要分成多步进行计算,仿真规模受到限制


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【技术保护点】

1.一种基于改进欧拉法的电力电子化电力系统并行仿真方法,其特征在于:首先,针对变换器并网连接处无源元件拓扑结构,建立描述子系统耦合关系的状态空间方程;然后,基于改进欧拉法对状态空间方程进行离散,在转换成节点方程形式后分别对电感电流和电容电压建立诺顿和戴维南等效电路,消除等效电路与系统全局求解之间的延时。

2.根据权利要求1所述的基于改进欧拉法的电力电子化电力系统并行仿真方法,其特征在于:针对子系统连接处的无源元件电感和电容,列写二阶状态空间方程,且状态空间方程为:

3.根据权利要求2所述的基于改进欧拉法的电力电子化电力系统并行仿真方法,其特征在于:采用改进欧拉法对...

【技术特征摘要】

1.一种基于改进欧拉法的电力电子化电力系统并行仿真方法,其特征在于:首先,针对变换器并网连接处无源元件拓扑结构,建立描述子系统耦合关系的状态空间方程;然后,基于改进欧拉法对状态空间方程进行离散,在转换成节点方程形式后分别对电感电流和电容电压建立诺顿和戴维南等效电路,消除等效电路与系统全局求解之间的延时。

2.根据权利要求1所述的基于改进欧拉法的电力电子化电力系统并行仿真方法,其特征在于:针对子系统...

【专利技术属性】
技术研发人员:章飞周子凡顾伟
申请(专利权)人:东南大学
类型:发明
国别省市:

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