本發(fā)明涉及一種多速率電力系統(tǒng)電磁暫態(tài)仿真中的分網(wǎng)并行仿真方法，具體涉及一種含多VSC的多速率電磁暫態(tài)分網(wǎng)方法。

背景技術(shù)：

多速率仿真技術(shù)是精確多速率仿真技術(shù)，但是算法的并行化程度不高，系統(tǒng)交互信息量較大，實現(xiàn)實時仿真有難度。而并行接口算法能把兩側(cè)網(wǎng)絡(luò)解耦，提升多速率仿真的并行度，降低系統(tǒng)交互信息，是實現(xiàn)實時仿真的解決方案。目前尚未有適合含多VSC的多速率電磁暫態(tài)分網(wǎng)仿真方法。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為解決上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本發(fā)明的目的是提供一種含多VSC的多速率電磁暫態(tài)分網(wǎng)方法，通過網(wǎng)絡(luò)之間聯(lián)絡(luò)的節(jié)點作為子網(wǎng)絡(luò)的邊界點，把整個電力系統(tǒng)仿真網(wǎng)絡(luò)自然的劃分為各個子網(wǎng)，通過經(jīng)驗確定不同網(wǎng)絡(luò)的仿真步長。

本發(fā)明的目的是采用下述技術(shù)方案實現(xiàn)的：

本發(fā)明提供一種含多VSC(VSC voltage source converter，電壓源型換流器)的多速率電磁暫態(tài)分網(wǎng)方法，其改進之處在于，所述方法包括下述步驟：

步驟1：將網(wǎng)絡(luò)1劃分為子網(wǎng)I和子網(wǎng)II，并通過斷面AA相連；設(shè)斷面AA中有n個節(jié)點，m條支路，節(jié)點分別為節(jié)點a1…an，兩兩節(jié)點之間在斷面上無連接；一個支路含有n個節(jié)點，

步驟2：建立m個接口系統(tǒng)；

步驟3：建立子網(wǎng)I和子網(wǎng)II包含接口斷面的接口系統(tǒng)狀態(tài)式；

步驟4：對子網(wǎng)I和子網(wǎng)II采用預(yù)置的仿真步長離散化；

步驟5：兩個耦合系統(tǒng)的動態(tài)式轉(zhuǎn)換為兩個耦合的離散系統(tǒng)的狀態(tài)轉(zhuǎn)移式，離散狀態(tài)轉(zhuǎn)移式明確表示狀態(tài)變量變化，當k步的X_s和X_f信息確定以后，不用求解整個系統(tǒng)的式，通過遞推表達式就能方便地算出k+1時步的信息，進行不同步長子網(wǎng)之間的接口并行計算。

進一步地，所述步驟1中，斷面AA中包括節(jié)點電壓相等的KVL約束和節(jié)點電流為0的KCL約束；節(jié)點a1…a_n在子網(wǎng)I中的對地電壓分別為u_a11…u_an1；節(jié)點a1…a_n在子網(wǎng)II中的對 地電壓分別為u_a12…u_an2，子網(wǎng)I流出節(jié)點a1…a_n的電流分別為i_a11…i_an1；子網(wǎng)II流出節(jié)點a1…an的電流分別為i_a12…i_an2，滿足的約束條件如下式所示：

其中：u_Aj1、u_Aj2分別為節(jié)點a1…an在子網(wǎng)I和子網(wǎng)II中的對地電壓；i_Aj1、i_Aj2分別為子網(wǎng)I和子網(wǎng)II流出節(jié)點a1…an的電流，j為節(jié)點的下標。

進一步地，所述步驟2中，設(shè)存在電阻電感和電容典型支路電路的節(jié)點關(guān)聯(lián)矩陣為A，A的維數(shù)為(n-1)×m，基本回路關(guān)聯(lián)矩陣為B，維數(shù)為(m-n+1)×m；n、m分別表示1條支路含有n個節(jié)點和m條，根據(jù)節(jié)點電壓相等的KVL約束和節(jié)點電流為0的KCL約束，建立m個系統(tǒng)式，表達式如下：

其中：I_s和V_s表示支路元件上的電流和電壓相量，維數(shù)都是m維；

對于每一個支路元件按照考慮電阻支路、電感支路和電容支路的順序，重新排列未知相量組V，并設(shè)電阻支路、電感支路和電容支路的個數(shù)各為x、y、z，如下所示：

V＝[i₁ … i_xv₁ … v_xi₁ … i_zv₁ … v_yi₁ … i_yv₁ … v_z]^T (3)

其中：i₁…i_x分別表示各個電阻支路的電流；i₁…i_y分別表示各個電感支路的電流；i₁…i_z分別表示各個電容支路的電流；v₁…v_x分別表示各個電阻支路的電壓；v₁…v_y分別表示各個電感支路的電壓；v₁…v_z分別表示各個電容支路的電壓；

且知：

其中：Q是2m×2m的變換矩陣；

通過上述知：

其中，A₁₁表示與電阻支路相關(guān)的節(jié)點關(guān)聯(lián)矩陣，A₁₂表示與電感支路相關(guān)的節(jié)點關(guān)聯(lián)矩陣，A₁₃表示與電容支路相關(guān)的節(jié)點關(guān)聯(lián)矩陣；B₁₁表示與電阻支路相關(guān)的基本回路關(guān)聯(lián)矩陣， B₁₂表示與電感支路相關(guān)的基本回路關(guān)聯(lián)矩陣，B₁₃表示與電容支路相關(guān)的基本回路關(guān)聯(lián)矩陣；

由此，由節(jié)點電壓相等的KVL約束和節(jié)點電流為0的KCL約束得到最終關(guān)系式：

同時，根據(jù)支路的參數(shù)關(guān)系建立式，如下：

式中，R矩陣表示x個電阻支路的電阻對角矩陣；-I表示一個-1為元素的對角矩陣；L表示y個電感支路的電感對角矩陣，d表示求導(dǎo)算子，C表示z個電容支路的電容對角矩陣；

最終得到一個2m×2m的系數(shù)矩陣和未知量相量構(gòu)成的式，未知量為支路元件電流電壓，如下所示：

對式(8)進行處理后，得到只包含狀態(tài)變量i_y和v_z的狀態(tài)式：

其中：A_m是一個(m+x)×(m+x)的系數(shù)矩陣，表示網(wǎng)絡(luò)之間的支路元件連接的緊密程度，如下所示：

進一步地，所述步驟3中，子網(wǎng)I是采用小步長仿真的高速子網(wǎng)，仿真步長為h，子網(wǎng)I內(nèi)部的所有變量的下標使用f表示，子網(wǎng)II是采用大步長仿真的低速子網(wǎng)，仿真步長為m×h，子網(wǎng)II內(nèi)部的所有變量下標使用s表示；

建立子網(wǎng)I包含接口斷面的系統(tǒng)狀態(tài)式，如下式所示：

式中，表示子網(wǎng)I中的狀態(tài)變量，包括電感電流，電容電壓和控制器中的積分變量；A_f表示子網(wǎng)I中的網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)矩陣，B_f和D_f均為系數(shù)矩陣；U_f是子網(wǎng)I的輸入變量，其中U_fint表示子網(wǎng)I內(nèi)部的注入源，U_fAA‘表示斷面接口處的子網(wǎng)注入源，維數(shù)為斷面的節(jié)點數(shù)n；Y_fAA’表示斷面接口處的輸出變量，表示電流；其中B_fint表示B_f矩陣中與U_fint相對應(yīng)的系數(shù)矩陣，D_fint表示D_f矩陣中與U_fint相對應(yīng)的系數(shù)矩陣，B_fAA'表示B_f矩陣中與U_fAA’相對應(yīng)的系數(shù)矩陣；C_f表示子網(wǎng)I的電容對角矩陣；D_fAA'表示D_f矩陣中與U_fAA’相對應(yīng)的系數(shù)矩陣；

建立子網(wǎng)II包含接口斷面的系統(tǒng)狀態(tài)式，如下式所示：

式中：表示子網(wǎng)II中的狀態(tài)變量，包括電感電流，電容電壓和控制器中的積分變量；A_s表示子網(wǎng)II中的網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)矩陣，B_s和D_s都是系數(shù)矩陣；U_s是子網(wǎng)I的輸入變量，其中U_sint表示子網(wǎng)I內(nèi)部的注入源，U_sAA‘表示斷面接口處的子網(wǎng)注入源，維數(shù)為斷面的節(jié)點數(shù)n；Y_sAA’表示斷面接口處的輸出變量，表示電流；其中B_sint表示B_s矩陣中與U_sint相對應(yīng)的系數(shù)矩陣，B_sAA’表示B_s矩陣中與U_sAA’相對應(yīng)的系數(shù)矩陣；C_s表示子網(wǎng)II的電容對角矩陣；D_sint表示D_s矩陣中與U_sint相對應(yīng)的系數(shù)矩陣，D_sAA'表示D_s矩陣中與U_sAA’相對應(yīng)的系數(shù)矩陣；

由于斷面AA需要滿足電路的節(jié)點電壓相等的KVL約束和節(jié)點電流為0的KCL約束定理，接口式滿足如下關(guān)系：

建立起網(wǎng)絡(luò)I的狀態(tài)變量表示的系統(tǒng)式，描述網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的動態(tài)特性；根據(jù)推導(dǎo)過程可知，能準確描述網(wǎng)絡(luò)I的動態(tài)特性，保留系統(tǒng)的所有信息，U_fAA'表示子網(wǎng)1在斷面AA處電壓，U_sAA'表示子網(wǎng)II在斷面AA處電壓、Y_fAA'分別表示子網(wǎng)I在斷面AA處的等值導(dǎo)納，Y_sAA'表示子網(wǎng)II在斷面AA處的等值導(dǎo)納。

進一步地，所述步驟4中，對子網(wǎng)I和子網(wǎng)II采用預(yù)置的仿真步長進行離散化，分別得到如下表達式：

子網(wǎng)II如下：

上兩式中，α和β表示兩個系數(shù)，采用后退歐拉積分法推導(dǎo)，取α＝0，β＝1；A_f表示子網(wǎng)I中的網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)矩陣，m表示m條支路、I表示電流向量、h表示步長、k分別表示當前計算時步，k+1表示下一計算時步；B_fint表示B_f矩陣中與U_fint相對應(yīng)的系數(shù)矩陣，B_fAA'表示B_f矩陣中與U_fAA’相對應(yīng)的系數(shù)矩陣；U_f是子網(wǎng)I的輸入變量，其中U_fint表示子網(wǎng)I內(nèi)部的注入源，U_fAA‘表示斷面接口處的子網(wǎng)注入源，維數(shù)為斷面的節(jié)點數(shù)n；B_sint表示B_s矩陣中與U_sint想對應(yīng)的系數(shù)矩陣，B_sAA’表示B_s矩陣中與U_sAA’相對應(yīng)的系數(shù)矩陣；D_sint表示D_s矩陣中與U_sint相對應(yīng)的系數(shù)矩陣，D_sAA'表示D_s矩陣中與U_sAA’相對應(yīng)的系數(shù)矩陣；D_fint表示D_f矩陣中與U_fint相對應(yīng)的系數(shù)矩陣，D_fAA'表示D_f矩陣中與U_fAA’相對應(yīng)的系數(shù)矩陣；

簡化式(14)和(15)：

多速率仿真算法需要保證斷面AA的電路約束式(14)、式(15)不變，網(wǎng)絡(luò)1系統(tǒng)的狀態(tài)轉(zhuǎn)移式如下所示：

其中Δ＝(B_sAA'C_s+D_fAA'+D_sAA'+B_fAA'C_f)^-1，U_sint和U_fint是子網(wǎng)內(nèi)部的注入電源的取值。

與最接近的現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的技術(shù)方案具有的優(yōu)異效果是：

本發(fā)明提供一種含多VSC的多速率電磁暫態(tài)分網(wǎng)仿真方法，通過網(wǎng)絡(luò)之間聯(lián)絡(luò)的節(jié)點作為子網(wǎng)絡(luò)的邊界點，把整個電力系統(tǒng)仿真網(wǎng)絡(luò)自然的劃分為各個子網(wǎng)，根據(jù)精度需要確定不同網(wǎng)絡(luò)的仿真步長。本發(fā)明提供的方法在網(wǎng)絡(luò)劃分時不需要解耦元件，網(wǎng)絡(luò)劃分簡單清楚，通用性強，分網(wǎng)速度快?？梢圆⑿蟹抡娌煌俾省⒉煌介L的含VSC精確模型的電磁暫態(tài)子網(wǎng)進行實時、超實時仿真。

附圖說明

圖1是本發(fā)明提供的多速率仿真系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明提供的基于本發(fā)明的網(wǎng)絡(luò)分割示意圖；

圖3是本發(fā)明提供的支路典型電路模型圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式作進一步的詳細說明。

以下描述和附圖充分地示出本發(fā)明的具體實施方案，以使本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠?qū)嵺`它們。其他實施方案可以包括結(jié)構(gòu)的、邏輯的、電氣的、過程的以及其他的改變。實施例僅代 表可能的變化。除非明確要求，否則單獨的組件和功能是可選的，并且操作的順序可以變化。一些實施方案的部分和特征可以被包括在或替換其他實施方案的部分和特征。本發(fā)明的實施方案的范圍包括權(quán)利要求書的整個范圍，以及權(quán)利要求書的所有可獲得的等同物。在本文中，本發(fā)明的這些實施方案可以被單獨地或總地用術(shù)語“發(fā)明”來表示，這僅僅是為了方便，并且如果事實上公開了超過一個的發(fā)明，不是要自動地限制該應(yīng)用的范圍為任何單個發(fā)明或發(fā)明構(gòu)思。

多速率仿真系統(tǒng)采用空間網(wǎng)絡(luò)分割，包含了慢速系統(tǒng)，快速系統(tǒng)和多速率仿真接口。具體的多速率系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。

上圖中，Main Circuit表示電力系統(tǒng)仿真中的主網(wǎng)架，包括了大量的發(fā)電機、變壓器、負荷、傳輸線、LCC的電力電子電路和一些等值電路，網(wǎng)絡(luò)規(guī)模龐大結(jié)構(gòu)復(fù)雜，同時也沒有高速IGBT的動作，系統(tǒng)的時間常數(shù)較大，系統(tǒng)響應(yīng)較慢是慢速系統(tǒng)，采用大步長(例如，50μs)，此部分采用常規(guī)的電磁暫態(tài)仿真技術(shù)。

橢圓A，B，C，D，E表示一些快速子網(wǎng)絡(luò)，其包含VSC和一些與其緊密耦合的元件，如相電抗器、換流變壓器和暫態(tài)濾波器、直流側(cè)電容器和風(fēng)機或太陽能發(fā)電設(shè)備等?？焖僮泳W(wǎng)需要對觸發(fā)脈沖做到精確響應(yīng)，應(yīng)使用很小的仿真步長進行模擬(例如，1-3μs)。子網(wǎng)通過多速率仿真接口(節(jié)點或者傳輸線)與主Main Circuit相連，子網(wǎng)與子網(wǎng)之間相互沒有電氣聯(lián)系。不同的多速率仿真技術(shù)存在著準確性、穩(wěn)定性和計算效率之間的差別。

本發(fā)明是通過網(wǎng)絡(luò)之間聯(lián)絡(luò)的節(jié)點作為子網(wǎng)絡(luò)的邊界點，把整個電力系統(tǒng)仿真網(wǎng)絡(luò)自然的劃分為各個子網(wǎng)，通過經(jīng)驗確定不同網(wǎng)絡(luò)的仿真步長。本發(fā)明在網(wǎng)絡(luò)劃分時不需要解耦元件，網(wǎng)絡(luò)劃分簡單清楚，通用性強。

本發(fā)明提供一種含多VSC的多速率電磁暫態(tài)分網(wǎng)仿真方法，包括下述步驟：

步驟1：將網(wǎng)絡(luò)1劃分為子網(wǎng)I和子網(wǎng)II，并通過斷面AA相連；設(shè)斷面AA中有n個節(jié)點，分別為節(jié)點a1…an，兩兩節(jié)點之間在斷面上無連接；

為了便于理論推導(dǎo)和闡述，如圖2所示假設(shè)網(wǎng)絡(luò)1劃分為子網(wǎng)I和子網(wǎng)II，通過斷面AA相連。設(shè)斷面AA中存在n個節(jié)點，為節(jié)點a1…an，節(jié)點與節(jié)點之間在斷面上沒有連接。

圖2中云形圖案中的網(wǎng)絡(luò)拓撲不確定，電源加電阻的模型只是一個示例，并不是真正的子網(wǎng)內(nèi)元件。子網(wǎng)I和子網(wǎng)II擁有任意的網(wǎng)絡(luò)拓撲，內(nèi)部元件可按照用戶需要進行搭建?？紤]仿真效率，電磁暫態(tài)仿真對于非線性環(huán)節(jié)的處理采用了分段線性化方法和伴隨法，子網(wǎng)I和子網(wǎng)II內(nèi)部的元件不再局限于線性元件，仿真算法具有通用性。

不同網(wǎng)絡(luò)之間斷面的物理約束表示了網(wǎng)絡(luò)之間的耦合約束，斷面AA中包括了節(jié)點電壓 相等的KVL約束和節(jié)點電流為0的KCL約束。例如，假設(shè)節(jié)點a1…an在子網(wǎng)I,2中的對地電壓分別為u_a11…u_an1和u_a12…u_an2，流出節(jié)點的電流分別為i_a11…i_an1和i_a12…i_an2，滿足的約束條件如下式所示：

電路中存在電阻電感和電容典型支路，支路的典型圖可表示為圖3：

圖3中支路ij上，R(L，C)表示電阻元件(電容、電感元件)，I_s表示電流源，V_s表示電壓源，i和j表示支路兩端的節(jié)點，i_ij表示通過支路元件的電流，u_ij表示支路中元件的電壓,支路的典型表達式即為下述三個式子：

u_ij＝Ri_ij

取任意電路，設(shè)電路的節(jié)點關(guān)聯(lián)矩陣為A，A的維數(shù)為(n-1)×m，基本回路關(guān)聯(lián)矩陣為B，維數(shù)為(m-n+1)×m。

步驟2：建立m個接口系統(tǒng)；

根據(jù)KVL和KCL，建立起m個系統(tǒng)式：

其中i和v表示支路元件上的電流和電壓相量，維數(shù)都是m維。

對于每一個支路元件可以按照考慮電阻支路，再電感支路，電容支路的順序，重新排列未知相量組V，并假設(shè)電阻支路、電感支路、電容支路的個數(shù)各為x、y、z，如下所示：

V＝[i₁ … i_xv₁ … v_xi₁ … i_zv₁ … v_yi₁ … i_yv₁ … v_z]^T (3)

且易知：

Q是2m×2m的變換矩陣。

通過變化可以知道：

其中，A₁₁表示與電阻支路相關(guān)的節(jié)點關(guān)聯(lián)矩陣，A₁₂表示與電感支路相關(guān)的節(jié)點關(guān)聯(lián)矩陣，A₁₃表示與電容支路相關(guān)的節(jié)點關(guān)聯(lián)矩陣；B₁₁表示與電阻支路相關(guān)的基本回路關(guān)聯(lián)矩陣，B₁₂表示與電感支路相關(guān)的基本回路關(guān)聯(lián)矩陣，B₁₃表示與電容支路相關(guān)的基本回路關(guān)聯(lián)矩陣。

由此，由KVL，KCL得到最終關(guān)系式：

同時，根據(jù)支路的參數(shù)關(guān)系可以建立另一些式子，如下所示：

上式中，R矩陣表示x個電阻支路的電阻對角矩陣；-I表示一個-1為元素的對角矩陣；L表示y個電感支路的電感對角矩陣，d表示一個求導(dǎo)算子，C表示z個電容支路的電容對角矩陣。

步驟3：建立子網(wǎng)I和子網(wǎng)II包含接口斷面的接口系統(tǒng)狀態(tài)式；

綜合上述，可以得到一個2m×2m的系數(shù)矩陣和未知量(支路元件電流電壓)相量構(gòu)成的式。

對該式(11)進行處理后，得到只包含狀態(tài)變量i_y和v_z的狀態(tài)式：

其中A_m是一個(m+x)×(m+x)的系數(shù)矩陣，表示網(wǎng)絡(luò)之間的支路元件連接的緊密程度，如所示：

對于上述推導(dǎo)中沒有考慮的復(fù)雜多端口網(wǎng)絡(luò)支路也可以較容易的定義為多輸入多輸出的系統(tǒng)結(jié)合到電路狀態(tài)空間表示中來。

按照本發(fā)明分網(wǎng)，圖2的網(wǎng)絡(luò)1可以通過電壓源分解為兩個子網(wǎng)絡(luò)：子網(wǎng)I和子網(wǎng)II，子網(wǎng)之間符合電壓相等的約束，還符合電流為0的約束。

本發(fā)明定義子網(wǎng)I是采用小步長仿真的高速子網(wǎng)，仿真步長為h，子網(wǎng)I內(nèi)部的所有變量的下標使用f(fast)表示，而子網(wǎng)II是采用大步長仿真的低速子網(wǎng)，仿真步長為m×h，子網(wǎng)II內(nèi)部的所有變量下標使用s(slow)表示。

建立子網(wǎng)I包含接口斷面的系統(tǒng)狀態(tài)式，如所示：

上式中，X_f表示子網(wǎng)I中的狀態(tài)變量，包括電感電流，電容電壓和控制器中的積分變量。A_f表示子網(wǎng)I中的網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)矩陣，求法參考式(2)～(6)，B_f和D_f都是系數(shù)矩陣。U_f是子網(wǎng)I的輸入變量，其中U_fint表示子網(wǎng)I內(nèi)部的注入源，U_fAA‘表示斷面接口處的子網(wǎng)注入源，維數(shù)為斷面的節(jié)點數(shù)n。Y_fAA’表示斷面接口處的輸出變量，表示電流。其中B_fint表示B_f矩陣中與U_fint相對應(yīng)的系數(shù)矩陣，B_fAA’表示B_f矩陣中與U_fAA’相對應(yīng)的系數(shù)矩陣。

建立子網(wǎng)II包含接口斷面的系統(tǒng)狀態(tài)式，如式(12)所示：

此式中的系數(shù)的含義與式(1)相同。為了易于表述系統(tǒng)，上式中X_s表示子網(wǎng)II中的狀態(tài)變量，包括電感電流，電容電壓和控制器中的積分變量。A_s表示子網(wǎng)II中的網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)矩陣，B_s和D_s都是系數(shù)矩陣。U_s是子網(wǎng)I的輸入變量，其中U_sint表示子網(wǎng)I內(nèi)部的注入源，U_sAA‘表示斷面接口處的子網(wǎng)注入源，維數(shù)為斷面的節(jié)點數(shù)n。Y_sAA’表示斷面接口處的輸出變量，表示電流。其中B_sint表示B_s矩陣中與U_sint想對應(yīng)的系數(shù)矩陣，B_sAA’表示B_s矩陣中與U_sAA’相對應(yīng)的系數(shù)矩陣。D_sint表示D_s矩陣中與U_sint相對應(yīng)的系數(shù)矩陣，D_sAA'表示D_s矩陣中與U_sAA’相對應(yīng) 的系數(shù)矩陣；D_fint表示D_f矩陣中與U_fint相對應(yīng)的系數(shù)矩陣，D_fAA'表示D_f矩陣中與U_fAA’相對應(yīng)的系數(shù)矩陣；

由于斷面AA需要滿足電路的KVL，KCL定理，由此可知接口式滿足如下關(guān)系：

綜合式(8)到(12)可以建立起網(wǎng)絡(luò)1的狀態(tài)變量表示的系統(tǒng)式(13)，描述網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的動態(tài)特性。根據(jù)推導(dǎo)過程可知，此式?jīng)]有任何簡化，能準確描述網(wǎng)絡(luò)1的動態(tài)特性，保留了系統(tǒng)的所有信息。

步驟4：對子網(wǎng)I和子網(wǎng)II采用預(yù)置的仿真步長(子網(wǎng)I是采用小步長仿真的高速子網(wǎng)，仿真步長為h(h一般為1-10us)，子網(wǎng)I內(nèi)部的所有變量的下標使用f(fast)表示，而子網(wǎng)II是采用大步長仿真的低速子網(wǎng)，仿真步長為m×h，(m×h一般為30-100us))離散化(離散化的目的是對大的子網(wǎng)方程進行分解成每個小的步長計算公式，來進行計算，這是遞推計算的一種計算基本形式)。

對兩個子網(wǎng)采用預(yù)置的仿真步長進行離散化，可以得到如下表達式：

子網(wǎng)I如下：

子網(wǎng)II如下：

上兩式中，α和β表示兩個系數(shù)，這個系數(shù)由不同的積分方法決定，當積分方法不同時，離散化的結(jié)果也可能不同。為了簡化分析，在本發(fā)明后續(xù)推導(dǎo)過程中采用后退歐拉積分法(α＝0，β＝1)。

為了式描述的簡化，對式(14)和(15)中的一些符號做如下簡化：

多速率仿真算法需要保證斷面AA的電路約束式(14)、式(15)不變，再結(jié)合式(16)、(17)，可以推導(dǎo)出網(wǎng)絡(luò)1系統(tǒng)的狀態(tài)轉(zhuǎn)移式如下所示：

其中Δ＝(B_sAA'C_s+D_fAA'+D_sAA'+B_fAA'C_f)^-1

上式中，U_sint和U_fint是子網(wǎng)內(nèi)部的注入電源的取值。由于子網(wǎng)內(nèi)部的注入電源完全由電源本身的函數(shù)表達式確定，不由電路狀態(tài)決定，不需要求解電網(wǎng)絡(luò)式就可以得到。

步驟5：至此，兩個耦合系統(tǒng)的動態(tài)式可以轉(zhuǎn)換為兩個耦合的離散系統(tǒng)的狀態(tài)轉(zhuǎn)移式，離散狀態(tài)轉(zhuǎn)移式可以明確表示狀態(tài)變量變化，當k步的X_s和X_f信息確定以后，不用求解整個系統(tǒng)的動態(tài)式，通過遞推表達式就能方便地算出k+1時步的信息，進行不同步長子網(wǎng)之間的接口并行計算。

以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非對其限制，盡管參照上述實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員依然可以對本發(fā)明的具體實施方式進行修改或者等同替換，這些未脫離本發(fā)明精神和范圍的任何修改或者等同替換，均在申請待批的本發(fā)明的權(quán)利要求保護范圍之內(nèi)。