[发明专利]基于支路指数积分形式的电磁暂态仿真方法及系统

权利要求书

1.一种基于支路指数积分形式的电磁暂态仿真方法，其特征在于，包括：

采用节点分析法，将电力系统划分为组合元件集合和第一独立元件集合；所述组合元件集合包括RL串联、RL并联、RC串联和RC并联；所述第一独立元件集合包括电感、电容和电阻；

将所述组合元件集合中的RL并联和RC串联进行分解，得到第二独立元件集合；所述第二独立元件集合中包括将所述RL并联分解后的电阻和电感以及将所述RC串联分解后的电阻和电容；

根据所述第一独立元件集合和所述第二独立元件集合，构建虚RL串联集合和虚RC并联集合；所述虚RL串联集合中包括多个RL串联；所述虚RC并联集合中包括多个RC并联；

采用指数积分法分别对所述组合元件集合中的RL串联和RC并联、所述虚RL串联集合中的RL串联以及所述虚RC并联集合中的RC并联进行差分化处理，确定RL串联差分方程、RC并联差分方程、虚RL串联差分方程和虚RC并联差分方程；

根据所述虚RL串联差分方程和所述虚RC并联差分方程，确定RL并联差分方程、RC串联差分方程、电感差分方程和电容差分方程；

根据所述RL串联差分方程、所述RC并联差分方程、所述RL并联差分方程、所述RC串联差分方程、电阻差分方程、所述电感差分方程和所述电容差分方程对所述电力系统进行电磁暂态的仿真。

2.根据权利要求1所述的基于支路指数积分形式的电磁暂态仿真方法，其特征在于，所述根据所述第一独立元件集合和所述第二独立元件集合，构建虚RL串联集合和虚RC并联集合，具体包括：

对所述第一独立元件集合和所述第二独立元件集合的每个电感进行处理，得到每个电感对应的RL串联，得到虚RL串联集合；

对所述第一独立元件集合和所述第二独立元件集合的每个电容进行处理，得到每个电容对应的RC并联，得到虚RC并联集合。

3.根据权利要求1所述的基于支路指数积分形式的电磁暂态仿真方法，其特征在于，所述RL串联差分方程为：

其中，i₁(t)为t时刻流过RL串联支路的电流，u₁(t)为t时刻RL串联支路两端的电压，i₁(t₀)为t₀时刻流过RL串联支路的电流，u₁(t₀)为t₀时刻RL串联支路两端的电压，Δt为仿真步长，t₀为仿真步长的起始时刻，t为仿真步长的结束时刻，L₁为RL串联支路中的电感，R₁为RL串联支路中的电阻。

4.根据权利要求1所述的基于支路指数积分形式的电磁暂态仿真方法，其特征在于，所述RL并联差分方程为：

其中，i₂(t)为t时刻流过RL并联支路的电流，u₂(t)为t时刻RL并联支路两端的电压，i₂(t₀)为t₀时刻流过RL并联支路的电流，u₂(t₀)为t₀时刻RL并联支路两端的电压，Δt为仿真步长，t₀为仿真步长的起始时刻，t为仿真步长的结束时刻，L₂为RL并联支路中的电感，R₂为RL并联支路中的电阻，R_a为虚电阻值。

5.根据权利要求1所述的基于支路指数积分形式的电磁暂态仿真方法，其特征在于，所述RC并联差分方程为：

其中，i₃(t)为t时刻流过RC并联支路的电流，u₃(t)为t时刻RC并联支路两端的电压，i₃(t₀)为t₀时刻流过RC并联支路的电流，u₃(t₀)为t₀时刻RC并联支路两端的电压，Δt为仿真步长，t₀为仿真步长的起始时刻，t为仿真步长的结束时刻，C₁为RC并联支路中的电容，R₃为RC并联支路中的电阻。