基于二次向量场的暂态稳定性快速数值计算方法

摘要

时域仿真是研究电力系统暂态稳定性的重要手段.该方法主要涉及微分代数方程(DAE)的数值求解.目前,电力系统暂态稳定性仿真最常用的方法是先用隐式梯形法离散常微分方程,再用拟牛顿法求解非线性方程组.对于大规模电力系统,这种仿真方法非常耗时,因为在每一步的积分过程中通常需要多次迭代.提出了一种基于Kahan方法的数值方法来实现快速的暂态稳定性仿真,其中电力系统的机电暂态特性由二次微分代数系统描述,然后用Kahan方法求解DAE的非线性方程.基于Kahan方法提出的仿真方法是线性隐式的,可以通过求解单个线性系统来计算每个时间步长的积分.因此,它比现有方法具有更好的计算效率.在5机18节点系统和IEEE145节点系统上进行的研究证实了该方法的有效性.