[发明专利]一种吸纳不同步长接口延时的并行计算分网方法

说明书

本发明涉及一种吸纳不同步长接口延时的并行计算分网方法，包括下述步骤：步骤1：确定并入子网的戴维南等值电路的传输线端口方程；步骤2：传输线解耦的不同步长仿真；步骤3：对子网I和子网II采用预置的仿真步长离散化；步骤4：对离散化的仿真步长进行仿真。本发明能实现完全并行仿真，是实时仿真中理想的仿真方法。应用基于传输线的不同步长仿真算法需要找到网络中适合分网的传输线，并改造为一个大步长延时的传输线模型，通过模型把网络解耦。能够实现不同步长电磁暂态并行分网时接口没有延时导致的计算误差，减少或避免因接口延时造成数值震荡和仿真误差。

技术领域

本发明涉及一种电磁暂态仿真的仿真方法，具体涉及一种吸纳不同步长接口延时的并行计算分网方法。

背景技术

不同步长仿真技术算法的并行化程度不高，系统交互信息量较大，实现实时仿真有难度。而并行接口算法能把两侧网络解耦，提升不同步长仿真的并行度，降低系统交互信息，是实现实时仿真的可能解决方案。

经过调研，目前可采用的并行不同步长仿真接口包括如下方法：

ITM法是一种直接的方法，它将电路按照联络线分开，一侧用电压源表示，另一侧用电流源表示。根据大仿真步长侧网络使用的电压源或电流源，ITM方法又可分为电压主导型和电流主导型。ITM最明显的弱点是有一个仿真时步的延迟，接口误差较大，同时，子网电路参数对接口稳定性影响较大。

TFA法是假设两侧电路都可以表示为简单一阶线性电路，通过历史值实时计算一阶电路的等值参数。本质上它是预测一阶电路的状态变量的值，与其他预测法类似，TFA方法在解决非线性和高频信号时有局限性。另外，TFA方法存在不稳定的缺点。

PCD法是一种非常复杂的网络解耦方法，它依托了松弛迭代技术，把原始网络模拟成一个多端口的网络矩阵，并通过松弛迭代确定矩阵的参数。此方法的并行程度较低，同时在处理扰动时准确性较差。

上述方法均不具有稳定性，且接口时延会影响仿真的稳定性，不具有通用性。

发明内容

为解决上述现有技术中的不足，本发明的目的是提供一种吸纳不同步长接口延时的并行计算分网方法。

本发明的目的是采用下述技术方案实现的：

本发明提供一种吸纳不同步长接口延时的并行计算分网方法，其改进之处在于，所述方法包括下述步骤：

步骤1：确定并入子网的戴维南等值电路的传输线端口方程；

步骤2：传输线解耦的不同步长仿真；

步骤3：对子网I和子网II采用预置的仿真步长离散化；

步骤4：对离散化的仿真步长进行仿真。

进一步地，所述步骤1包括：

电压和电流的时域分析函数描述如下：

式中：V⁺表示传输线上的入射波电压，V^-表示传输线上的反射波电压；V⁺和I⁺波形相位一致，增益为V^-和I^-波形相位一致，增益为x表示传输线上任意一点；t表示当前时刻；v表示行波速度；I⁺、I^-分别表示传输线上的入射波电流和反射波电流、C₀、L₀分别表示线路电容和电感；

忽略研究传输线内的波过程，研究在端口边界的传输线，得到：

式中：V^-表示的是从对端端口而来的反射波；I是流出端口的电流，V是端口处的电压；式(2)表示传输线端口处的戴维南等值电路；