赵 帅 贾宏杰 李建设 苏寅生 李 鹏 孔祥玉 姚德全



一种考虑多重开关动作的变步长电磁暂态仿真算法

赵 帅1贾宏杰1李建设2苏寅生2李 鹏1孔祥玉1姚德全1

（1. 天津大学智能电网教育部重点实验室 天津 300072 2. 中国南方电网电力调度控制中心 广州 510623）

分析了含有电力电子元器件的电磁暂态仿真中的数值振荡现象和多重开关动作问题，提出一种基于后退欧拉法并考虑多重开关动作的变步长电磁暂态仿真算法。该算法利用线性插值技术处理开关动作，利用变步长后退欧拉法进行试探积分，能够有效处理多重开关动作并有效抑制数值振荡，且对仿真步长具有较好的适应性。通过典型电力电子整流电路和简化高压直流输电系统，对算法进行了适用性和效率分析，并与商业软件PSCAD的仿真结果进行对比，算例结果表明了该算法的正确性和有效性。

电磁暂态仿真 线性插值 多重开关 数值振荡 高压直流输电

0 引言

随着电力电子设备在可再生能源并网发电和灵活交流输电系统中的广泛应用[1,2]，电力系统电磁暂态仿真技术作为研究这些设备的瞬时动态响应特性和控制方法的重要工具，受到业界关注。电力电子设备的电磁暂态数学模型可以简化为一组受控的理想开关模型，其模型的实质是伴随仿真时间的推移不断进行断开或导通的操作[3,4]。连续的开关动作，会引起仿真过程中非状态变量在网络结构发生突变时产生不真实的“毛刺”现象，并可能引发数值振荡[3,4]。……