基于平均向量場(chǎng)方法的暫態(tài)穩(wěn)定計(jì)算.pdf

1、數(shù)值積分方法是電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性分析計(jì)算的基本方法。迄今為止，電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性計(jì)算最常用的數(shù)值積分方法大致包括隱式梯形積分法以及顯式RK方法。平均向量場(chǎng)方法是一種新的保能量的算法，具有更好的數(shù)值穩(wěn)定性和更高的計(jì)算精度。本文提出了一種基于平均向量場(chǎng)公式的電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性計(jì)算方法，并以IEEE145節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)為例，通過(guò)數(shù)值實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了算法的有效性。
　　平均向量場(chǎng)方法是保Hamilton系統(tǒng)能量守恒的方法，它具有很好的數(shù)值穩(wěn)定性，是A

2、-穩(wěn)定的。本文通過(guò)探究平均向量場(chǎng)方法與等面積定則之間的關(guān)系證明了對(duì)單機(jī)-無(wú)窮大電力系統(tǒng)而言，利用平均向量場(chǎng)方法做暫態(tài)穩(wěn)定性計(jì)算結(jié)果與等面積定則是一致的，這是平均向量場(chǎng)方法保能量特性的體現(xiàn)，也說(shuō)明平均向量場(chǎng)方法在分析電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性問(wèn)題時(shí)，相對(duì)于傳統(tǒng)的數(shù)值積分方法更能保持計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性，即保真性更好。以一個(gè)簡(jiǎn)單的Hamilton系統(tǒng)為例對(duì)平均向量場(chǎng)方法做性能驗(yàn)證，結(jié)果表明，平均向量場(chǎng)方法誤差遠(yuǎn)小于隱式梯形積分法，甚至可以忽略。該算法計(jì)

3、算精度高，是一種十分理想的、有效可行的數(shù)值積分方法；電力系統(tǒng)雖然不是Hamilton系統(tǒng)，但這些特性為平均向量場(chǎng)方法應(yīng)用于電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性分析計(jì)算中提供了充分的依據(jù)。
　　本文給出了平均向量場(chǎng)方法的高階公式，并將二階及三階平均向量場(chǎng)方法應(yīng)用于電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性計(jì)算中，以IEEE145節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)為例進(jìn)行暫態(tài)穩(wěn)定性計(jì)算，從保真性和精確性?xún)蓚€(gè)角度分別與隱式梯形積分法作比較。數(shù)值實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，二階平均向量場(chǎng)方法在采用大步長(zhǎng)的情況下，計(jì)算精