一种网络宽频等值在电磁暂态仿真中的应用方法

1.一种网络宽频等值在电磁暂态仿真中的应用方法，其特征在于该方法包括以下步骤：(1)建立一个用于电磁暂态仿真的网络宽频等值数学模型Y(s)如下：其中，N为网络宽频等值数学模型Y(s)的维数，s＝j2πf，f是网络频率，j是虚数单位，{a i }为极点，{c i }为留数，{a i }和{c i }为实数或者共轭复数对，d为常数项，n为极点个数，将上述网络宽频等值数学模型Y(s)等价为一个如下形式的传递函数：Y(s)＝C(sI-A) -1 B+D，其中，A＝diag(A 1 … A k … A N )，A k ＝diag(a 1 a 2 … a n )，B＝diag(b 1 … b k … b N )， C＝[c 1 … c k … c N ]， 其中，I为单位矩阵，上标 T 表示矩阵转置，diag表示对角矩阵，上标 -1 表示矩阵求逆；(2)根据上述网络宽频等值数学模型Y(s)的传递函数，计算得到如下系数矩阵：其中，Δt是电磁暂态仿真步长，C 1 是一个N×nN维的复数矩阵，C 2 是一个N×N维的实数矩阵，C 3 是一个nN×nN维的且只有对角元素非零的复数矩阵，C 4 是一个nN×N维的每行只有一个非零元素的复数矩阵，G eq 是一个N×N维的实数矩阵；(3)计算在电磁暂态仿真的t-Δt时刻的网络宽频等值的等效导纳和历史电流源，包括以下步骤：(3-1)将上述步骤(2)的G eq 作为网络宽频等值的等效导纳；(3-2)计算历史电流源，具体过程如下：(3-2-1)设定一个中间变量M：M＝sparse{C 4 }u(t-Δt)其中，sparse{}表示以稀疏矩阵的方式存储和计算，u(t-Δt)为电磁暂态仿真在t-Δt时刻的网络宽频等值端口电压，u(t-Δt)为一个N×1维的实数矩阵，M为一个nN×1维的复数矩阵；(3-2-2)设定一个网络宽频等值的状态变量x(t-Δt)：其中， 为电磁暂态仿真在t-Δt时刻的状态辅助变量， 为一个nN×1维的复数矩阵，初始化即t＝0时， 为一个零矩阵0，x(t-Δt)为nN×1维的复数矩阵；(3-2-3)根据上述计算结果，利用下式，计算网络宽频等值的历史电流源I his ：I his ＝Re{C 1 }·Re{x(t-Δt)}-Im{C 1 }·Im{x(t-Δt)}+C 2 u(t-Δt)其中Re{}表示取复数的实部，Im{}表示取复数的虚部，I his 为N×1维的实数矩阵；(3-2-4)利用下式，计算电磁暂态仿真在t时刻的状态辅助变量辅助变量 为一个nN×1维的复数矩阵；(4)将上述计算得到的等效导纳和历史电流源应用到电磁暂态仿真中。