一種基于寄生開關模型的電磁暫態仿真方法

吳國明等

摘要：為解決電磁暫態仿真程序中節點數目多、仿真時間長的問題，文章提出了一種基于寄生開關模型的電磁暫態仿真方法。該方法沿用可變電阻模型表示開關，但將開關與所連電氣元件整合起來，降低導納矩陣階數，可避免因可變電阻阻值選擇不當引起的數值振蕩問題，從而提高了仿真精度和效率。

關鍵詞：電磁暫態仿真；寄生開關；開關模型；數值振蕩；導納矩陣階數 文獻標識碼：A

中圖分類號：TM743 文章編號：1009-2374（2015）12-0013-03 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.12.007

1 概述

隨著對電力系統穩定性要求的逐步提高，準確而高效的電磁暫態仿真分析越來越重要。當研究系統較大，節點數目較多時，電磁暫態仿真的計算量和仿真時間就會很長，如何在電磁暫態仿真中降低系統節點個數，從而降低系統的仿真時間，是所有電磁暫態仿真研究及程序開發所面臨的一個巨大挑戰。

開關在系統仿真中，一般用其開斷或閉合的狀態來改變系統的網絡拓撲結構。目前常用的方法是采用可變電阻開關模型，用大電阻表示開關斷開，小電阻表示開關閉合。但該方法是將開關作為一個獨立元件來處理，增加了仿真模型的節點個數，從而增大了程序的計算量。本文在可變電阻開關模型的基礎上，提出一種寄生開關模型。此模型將不再把開關作為獨立元件來處理，而將其整合到其他模型中，降低系統節點數，并且在開關動作時，只對導納陣中的相應位置的元素值進行修改，不必重新形成導納矩陣，減少了程序計算量?！?br>