[发明专利]内嵌机电暂态仿真多端口等值网络元件参数快速计算方法

摘要

本发明涉及内嵌机电暂态仿真多端口等值网络元件参数快速计算方法，属于电力系统机电‑电磁暂态混合仿真分析技术领域；该方法包括：对电网某一正常运行状态或故障状态，确定电网拓扑，形成网络节点电压方程矩阵——导纳阵Y，对Y矩阵进行因子分解，得到存储因子分解的结果矩阵A；分别对矩阵A的上、下三角部分求解，得到解向量，再重构成压缩阻抗阵M并得到逆矩阵压缩导纳阵E；根据矩阵E的各元素，形成含参数的对应混合仿真分网接口实际拓扑的等值多端口网络；机电‑电磁混合仿真接口等值中实际拓扑对自阻抗、互阻抗，计算结束。本方法计算过程无简化，计算结果精确，大大提高了计算方法的效率和计算速度。

主权项

1.一种内嵌机电暂态仿真多端口等值网络元件参数快速计算方法，其特征在于，该方法具体包括以下步骤：1)记全电网节点个数为N，电力系统机电‑电磁暂态混合仿真接口数量为n，在全电网N个节点中的序号记为{i₁,i₂,…,i_n}，n≤N；2)对全电网某一正常运行状态或故障状态，确定电网拓扑，形成网络节点电压方程矩阵——导纳阵，记为Y，如式(1)所示:式中，Y₁₁ Y₂₂ Y₃₃ … Y_NN为自导纳、其它为互导纳；3)对Y矩阵进行因子分解，得到存储因子分解的结果矩阵，记为A，如式(2)所示：A＝L+D+U   (2)式中，A为矩阵Y的因子表矩阵，L为因子表矩阵A的下三角部分，D为因子表矩阵A的主对角元部分，U为因子表矩阵A的上三角部分；4)由步骤3)得到的L、D、U分别同时并发n个线程，分别对基于矩阵L的前代、矩阵U的回代求解，如式(3)所示：Yx_k＝b_k,k＝1,2,…,n   (3)式中，定义为第i_k个接口处元素为1.0、其它元素均为零的N维列向量，i_k∈1,2,…,n；x_k为相应的解向量；将步骤1)、2)、3)得到的Y、b_k代入公式(3)，求解得到解向量x₁x₂…x_n；5)令解向量重构成压缩阻抗阵利用高斯消元法，得到M的逆矩阵压缩导纳阵E＝M^‑1；6)根据矩阵E的各元素，形成含参数的对应混合仿真分网接口实际拓扑的等值多端口网络；具体包括：6‑1)对自阻抗：机电‑电磁混合仿真分网第k个接口的对自阻抗，k∈1,2,…,n，如式(4)所示：式(4)中，E_kk、E_kl为矩阵E中元素，其中k≠l，；6‑2)互阻抗：若E_kl≠0，其中k≠l，且E_kl＝E_lk，其中k≠l，则第k个机电‑电磁混合仿真分网接口和第l个机电‑电磁混合仿真分网接口之间的互阻抗值，如式(5)所示：6‑3)若E_kl≠0，其中k≠l且E_kl≠E_lk，其中k≠l，则第k个机电‑电磁混合仿真分网接口和第l个机电‑电磁混合仿真分网接口之间为一个理想变压器与一组互阻抗串联，互阻抗在第k个机电‑电磁混合仿真接口侧，互阻抗在第l混合仿真接口侧，阻抗值由式(5)计算得到；理想变压器k侧比l侧变比，如式(6)所示：6‑4)若E_kl＝E_lk＝0，其中k≠l，则第k个和第l个混合仿真分网接口之间没有交流联络，无互阻抗支路；7)计算内嵌在机电侧的多端口等值程序对机电‑电磁混合仿真接口等值中实际拓扑等值网络元件对自阻抗、互阻抗，计算结束。