[发明专利]采用变阶变步长3S-DIRK算法的电磁暂态仿真方法

权利要求书

1.一种采用变阶变步长3S-DIRK算法的电磁暂态仿真方法，其特征是，它包括的内容有：

1)3S-DIRK算式：

其中，t_n+2λ＝t_n+2λh＝t_n+h_TR，

2)所述的3S-DIRK算式包含A、B、C、D四种算法，

①算法A：3阶算法；

②算法B：L稳定算法，满足L稳定的要求；

③算法C：主动插值算法，假设插值系数为k；

④算法D：被动插值算法，利用二阶拉格朗日插值算法，假设插值系数为k，那么插值公式,如(21)所示：

算法A-算法C三种算法中，λ的取值和实际步长分别如式(27)、式(28)所示：

hTR为第一步隐式梯形积分法的积分步长所设的恒定值；

在正常计算时使用3S-DIRK算法中的算法A，检测到故障发生时使用算法D进行被动的插值，然后使用算法B计算几步消除数值振荡后，利用算法C进行同步，将计算值同步到原步长的整数倍，算法D是在积分值的基础上使用二阶拉格朗日插值实现；

3)在仿真计算时的方法包括以下步骤：

步骤0：采用算法A进行正常仿真，计算出注入电流并求解出节点电压，每步计算结束后检测是否需要插值，若需要则进入步骤1，否则重复步骤0继续下一步计算，直至仿真结束；

步骤1：当检测到开关动作需要插值时，进行采用算法D进行二阶线性插值；

步骤2：为消除数值振荡，将算法切换到算法B计算直至满足L稳定的要求，如在计算中检测到需要插值，则返回步骤1计算，否则进入步骤3；

步骤3：根据当前计算点与初始步长整数倍进行对比确定插值系数，采用算法C进行同步插值，计算结束后检测是否需要插值，若需要插值则进入步骤1，否则退出特殊计算，返回步骤0。

在正常计算时使用3S-DIRK算法中的算法A，检测到故障发生时使用算法D进行被动的插值，然后使用算法B计算几步消除数值振荡后，利用算法C进行同步，将计算值同步到原步长的整数倍，算法D是在积分值的基础上使用二阶拉格朗日插值实现。