基于重疊分區(qū)波形松弛法的復(fù)雜多導(dǎo)體系統(tǒng)電磁瞬態(tài)快速計(jì)算方法

劉　欣, 梁永祥, 梁貴書, 覃日升, 薄利明

(1.華北電力大學(xué) 電氣與電子工程學(xué)院，河北 保定 071003；2.云南電力試驗(yàn)研究院(集團(tuán))有限公司電力研究院，云南 昆明 650217)

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基于重疊分區(qū)波形松弛法的復(fù)雜多導(dǎo)體系統(tǒng)電磁瞬態(tài)快速計(jì)算方法

劉欣1, 梁永祥1, 梁貴書1, 覃日升2, 薄利明1

(1.華北電力大學(xué) 電氣與電子工程學(xué)院，河北 保定 071003；2.云南電力試驗(yàn)研究院(集團(tuán))有限公司電力研究院，云南 昆明 650217)

摘要：針對雷電沖擊等瞬態(tài)激勵作用下多導(dǎo)體系統(tǒng)的瞬態(tài)計(jì)算問題，提出了一種基于靈敏度分析的大規(guī)模多導(dǎo)體網(wǎng)絡(luò)分區(qū)策略及時(shí)域快速波形松弛算法。首先基于部分單元等效電路(PEEC)方法建立多導(dǎo)體系統(tǒng)的精細(xì)電路模型，并運(yùn)用波形松弛法(WR)實(shí)現(xiàn)模型的求解。考慮到波形松弛法的收斂速度與網(wǎng)絡(luò)分解后各個子網(wǎng)絡(luò)間的耦合強(qiáng)弱密切相關(guān)，基于電網(wǎng)絡(luò)靈敏度分析提出了多導(dǎo)體電路參數(shù)的耦合強(qiáng)弱分析方法和分區(qū)技術(shù)，基于該方法結(jié)合重疊分區(qū)技術(shù)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)分解，可加快算法的收斂速度。最后，結(jié)合算例驗(yàn)證了本文建模與計(jì)算方法的正確性，同時(shí)通過收斂速度分析闡述了該方法的高效性。

關(guān)鍵詞：多導(dǎo)體系統(tǒng)；波形松弛法；重疊分區(qū)技術(shù)；靈敏度分析

0引言

電力系統(tǒng)中包含大量的多導(dǎo)體系統(tǒng)，如變壓器、電抗器及接地網(wǎng)等，由于系統(tǒng)中導(dǎo)體數(shù)量龐大，這類系統(tǒng)將對應(yīng)一種大規(guī)模耦合復(fù)雜電路模型，從而導(dǎo)致電磁瞬態(tài)仿真運(yùn)算量巨大，瞬態(tài)計(jì)算復(fù)雜度高，快速求解困難。……