基于平均向量場方法的暫態(tài)穩(wěn)定計算.pdf

1、數(shù)值積分方法是電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性分析計算的基本方法。迄今為止，電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性計算最常用的數(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)定性和更高的計算精度。本文提出了一種基于平均向量場公式的電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性計算方法，并以IEEE145節(jié)點系統(tǒng)為例，通過數(shù)值實驗驗證了算法的有效性。
　　平均向量場方法是保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。本文通過探究平均向量場方法與等面積定則之間的關(guān)系證明了對單機-無窮大電力系統(tǒng)而言，利用平均向量場方法做暫態(tài)穩(wěn)定性計算結(jié)果與等面積定則是一致的，這是平均向量場方法保能量特性的體現(xiàn)，也說明平均向量場方法在分析電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性問題時，相對于傳統(tǒng)的數(shù)值積分方法更能保持計算結(jié)果的準確性，即保真性更好。以一個簡單的Hamilton系統(tǒng)為例對平均向量場方法做性能驗證，結(jié)果表明，平均向量場方法誤差遠小于隱式梯形積分法，甚至可以忽略。該算法計

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方法應(yīng)用于電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性分析計算中提供了充分的依據(jù)。
　　本文給出了平均向量場方法的高階公式，并將二階及三階平均向量場方法應(yīng)用于電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性計算中，以IEEE145節(jié)點系統(tǒng)為例進行暫態(tài)穩(wěn)定性計算，從保真性和精確性兩個角度分別與隱式梯形積分法作比較。數(shù)值實驗結(jié)果表明，二階平均向量場方法在采用大步長的情況下，計算精