[发明专利]基于频域分析的合环电流暂态计算方法及装置

权利要求书

1.一种基于频域分析的合环电流暂态计算方法，其特征在于，包括以下步骤：

获取N²个元素中一组相同的初始公共极点；

根据所述初始公共极点对FDNE矩阵的每个元素逐个进行矢量拟合，以保证所述每个元素的极点及其个数相同；

如果极点未收敛，则在矢量拟合结束后得到一组新公共极点；

将所述新公共极点作为所述初始公共极点重新进行矢量拟合，直至所述初始公共极点与所述新公共极点的差值在预设门槛值内，得到具有公共极点的FDNE矩阵；以及

求解合环暂态电流。

2.根据权利要求1所述的基于频域分析的合环电流暂态计算方法，其特征在于，所述获取N²个元素中一组相同的初始公共极点，进一步包括：

如果采样点数为N₀，则求取N个N×N维的采样值矩阵；

将所述N个N×N维的采样值矩阵中每个采样值矩阵中N²个元素值依次相加，以得到N₀×1的采样值向量；

对所述采样值向量进行矢量拟合，得到有理函数；

获取所述有理函数的极点，得到所述初始公共极点。

3.根据权利要求1所述的基于频域分析的合环电流暂态计算方法，其特征在于，所述具有公共极点的FDNE矩阵的每个元素都为一个频域函数：

其中，极点a_i和留数c _i为实数或为复数共轭对，d和h为实数，n为极点个数，s为复频率。

4.根据权利要求1所述的基于频域分析的合环电流暂态计算方法，其特征在于，所述求解合环暂态电流，进一步包括：

建立FDNE等值模型，以求解合环暂态电流，其中，输电网络电压和电流关系可以表示为：

其中，I_B为边界母线电流，I_E为除边界母线外其他母线电流，U_E为除边界母线外其他母线电压，U_B为边界母线电压，f为频率，下标B为边界母线，下标E为输电网络中其他母线；

以得到收缩到边界后的FDNE矩阵和诺顿等值电流，并且所述诺顿等值电流为：

其中，f₀为基频频率。

5.根据权利要求4所述的基于频域分析的合环电流暂态计算方法，其特征在于，还包括：

将所述诺顿等值电流转化为三相电流源；

通过隐式梯形法对所述三相电流源进行差分。

6.一种基于频域分析的合环电流暂态计算装置，其特征在于，包括：

获取模块，用于获取N²个元素中一组相同的初始公共极点；

第一拟合模块，用于根据所述初始公共极点对FDNE矩阵的每个元素逐个进行矢量拟合，以保证所述每个元素的极点及其个数相同；

判断模块，用于如果极点未收敛，则在矢量拟合结束后得到一组新公共极点；

第二拟合模块，用于将所述新公共极点作为所述初始公共极点重新进行矢量拟合，直至所述初始公共极点与所述新公共极点的差值在预设门槛值内，得到具有公共极点的FDNE矩阵；以及

计算模块，求解合环暂态电流。

7.根据权利要求6所述的基于频域分析的合环电流暂态计算装置，其特征在于，所述获取模块，进一步包括：

第一获取单元，用于如果采样点数为N₀，则求取N个N×N维的采样值矩阵；

计算单元，用于将所述N个N×N维的采样值矩阵中每个采样值矩阵中N²个元素值依次相加，以得到N₀×1的采样值向量；

拟合单元，用于对所述采样值向量进行矢量拟合，得到有理函数；

第二获取单元，用于获取所述有理函数的极点，得到所述初始公共极点。