基于重叠分区波形松弛法的复杂多导体系统电磁瞬态快速计算方法.pdf

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1、第43卷第1期华北电力大学学报V01．43．No．12016年1月JournalofNorthChinaElectricPowerUniversityJan．，2016doi：10．3969／j．1SSN．1007—2691．2016．O1．02基于重叠分区波形松弛法的复杂多导体系统电磁瞬态快速计算方法刘欣，梁永祥，梁贵书，覃日升，薄利明(1．华北电力大学电气与电子工程学院，河北保定071003；2．云南电力试验研究院(集团)有限公司电力研究院，云南昆明650217)摘要：针对雷电冲击等瞬态激励作用下多导体系统的瞬态计算问题，提出了一种基于灵敏度分析的大规模多导体网络分区策略及时域快速波形松

2、弛算法。首先基于部分单元等效电路(PEEC)方法建立多导体系统的精细电路模型，并运用波形松弛法(WR)实现模型的求解。考虑到波形松弛法的收敛速度与网络分解后各个子网络间的耦合强弱密切相关，基于电网络灵敏度分析提出了多导体电路参数的耦合强弱分析方法和分区技术，基于该方法结合重叠分区技术实现网络分解，可加快算法的收敛速度。最后，结合算例验证了本文建模与计算方法的正确性，同时通过收敛速度分析阐述了该方法的高效性。关键词：多导体系统；波形松弛法；重叠分区技术；灵敏度分析中图分类号：TM133文献标识码：A文章编号：1007—2691(2016)01—0007—07FastTimeDomainAlgo

3、rithmforComplexMulti-conductorSystemsTransientAnalysisBasedonOverlappingPartitioningWaveformRelaxationMethodLIUXin，LIANGYongxiang，LIANGGuishu，QINRisheng，BOLiming(1．SchoolofElectricalandElectronicEngineering，NorthChinaElectricPowerUniversity，Baoding071003，China；2．ElectricPowerResearchInstitute，Yunna

4、nElectricPowerTest＆ResearchGroupCO．LTD，Kunming650217，China)Abstract：Apartitioningtechnologyandfasttimedomainalgorithmisproposedfortheelectromagnetictransientanaly—si8ofthemulti-conductorsystemsexcitedbythelightning．etc．Basedonthepartialelementequivalentcircuit(PEEC)method，acircuitmodelofmulti—condu

5、ctorsystemscanbeestablishedandsolvedbythewaveformrelaxation(wR)methodinordertoreducethecomputationcomplexity．Becauseoftheclosecorrelationbetweenthecouplingin—tensityofeachsub-networkandtheconvergencespeedofWRmethod，acouplinganalysismethodofthemulti·conduc-torcircuitparametersandthepartitioningtechn

6、ologyisproposedbasedonthesensitivityanalysis．Combiningwiththeoverlappingpartitioningtechnology，theconvergencespeedofthealgorithmcanbeacceleratedgreatly．Finally，theac-curacyofthealgorithmisverifiedandtheeficiencyisalsodiscussedbytheanalysisoftheconvergencespeed．Keywords：multi-conductorsystem；wavefor

7、mrelaxationmethod；overlappingpartitioningtechnology；sensitivitya-nalysis0引言收稿日期：2015-05-29．电力系统中包含大量的多导体系统，如变压基金项目：国家自然科学基金资助项目(51407073)；国家自然器、电抗器及接地网等，由于系统中导体数量庞科学基金资助项目(51177048)．大，这类系统将对应一种大规模耦合复杂电路模8华北