[发明专利]考虑多重开关动作和重初始化的电磁暂态仿真插值算法

权利要求书

1.一种电磁暂态仿真插值方法，包括以下步骤：

步骤1：根据t时刻控制信号确认该时刻是否发生强制换向动作，若发生，在切换瞬间将电感等效为电流源，电容等效为电压源，等效电源取值均为切换前瞬间状态量的值；改变切换瞬间开关状态并重新构建等效电路拓扑，计算t时刻强制换向后系统状态量初值；

步骤2：检测该时刻t的下一个时间步长中是否发生开关动作，若发生动作则定位到开关时刻td，若未动作则跳过后续步骤进行下一时步计算；

步骤3：由t和t+Δt时刻采用线性插值内插到t_d时刻，所得值为开关自然换相瞬间t_d-时刻状态量；

步骤4：使用后向欧拉法以半步长Δt/2连续两步积分至t_d+Δt/2和t_d+Δt时刻；

步骤5：由t_d+Δt/2和t_d+Δt时刻外插至t_d+时刻进行数值震荡修正，并检测(t_d+，t_d+Δt)是否存在开关动作；如果没有，则由t_d和t_d+Δt时刻内插得到t+Δt时刻状态量实现重同步化，再进行下一时步计算，否则转到所述步骤3。

2.根据权利要求1所述的电磁暂态仿真插值方法，其特征在于：若所述步骤1中强制换向直接令电感支路断开或电容两端短接，则等效电源取值为0；该等效电路可在各子模块内部进行预分析，仿真中可直接计算得到开关动作后瞬间的状态量；再基于全电路拓扑进行分析得到切换后瞬间全系统状态量初值，即用于下一时步仿真计算求解的状态量初值。

3.根据权利要求1所述的电磁暂态仿真插值方法，其特征在于：采用隐式梯形法积分进行时刻步长计算：

隐式梯形法积分公式为：

其中，x代表系统状态量，x_i、x_i+1分别代表当前时刻和下一时刻状态量；y代表系统非状态量，y(x_i)、y(x_i+1)分别对应当前时刻和下一时刻系统非状态量，y’＝f(x,y)；R_i为第i步隐式梯形法积分截断误差；h为积分步长。

4.根据权利要求1所述的电磁暂态仿真插值方法，其特征在于：所述步骤3中，线性插值计算方法具体为：

采用线性插值精确定位开关时间点，原理如下所示：

其中，x代表当前计算时刻自变量，x_i、x_i+1分别代表前一时刻自变量和下一时刻自变量；f(x)代表自变量x对应因变量大小，f(x_i)、f(x_i+1)分别代表自变量x_i、x_i+1对应因变量大小；R_x为插值算法产生的截断误差。

5.根据权利要求1所述的电磁暂态仿真插值方法，其特征在于：所述步骤5中，重同步化步骤为：

当插值算法定位到t_d时刻后，需要通过重新同步化处理让仿真时刻重新回到整步时间点，再进行原整步时间序列的仿真；

考虑将插值计算得到的切换瞬间t_d时刻状态量进行一个时间步长Δt的积分到t_d+Δt时刻，再根据t_d时刻和t_d+Δt时刻各状态量进行第二次插值得到t时刻的各状态量，之后仿真计算时间序列恢复为原序列。

6.一种计算机可读的存储介质，存储有计算机指令，其特征在于，所述指令执行时能够路实现权利要求1～5任一所述的电磁暂态仿真插值方法。