報告書番号

H08002

タイトル（和文）

電力系統瞬時値解析プログラムの開発（その３） ― 非線形回路に対する収束性の向上 ―

タイトル（英文）

Development of an Electromagnetic Transient Analysis Program for Power Systems (Part 3) - Improvements of Convergence Properties for Nonlinear Circuits -

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

波形レベルで解析を行う瞬時値解析プログラムは，従来からの異常電圧・電流現象の解析に加えて，近年では電力品質の解析やパワーエレクトロニクス機器を含む解析に用いられるようになり，そのニーズが高まっている。これに応えるため，当所では電力系統瞬時値解析プログラムXTAP (eXpandable Transient Analysis Program)の開発を進めてきた。
本報告では，パワーエレクトロニクス回路のような非線形性の強い回路を効率的かつ確実に解くための反復計算手法を提案し，そのXTAPへの実装について述べる。提案手法は，従来のNewton-Raphson法，新たに考案した両軸Newton-Raphson法，そして，Katzenelson法を組み合わせたものであり，少ない反復回数で必ず真の解に収束するという特徴がある（非線形特性が折れ線近似され単調増加である場合）。本報告では，実用的な解析例により提案手法の性能を実証している。

概要 （英文）

Electromagnetic transient analysis programs have been used for simulations of abnormal voltages and currents in power systems, and they are now used also for simulations related to power quality problems and power electronics controllers. To this end, CRIEPI has been developing XTAP (eXpandable Transient Analysis Program).
This report proposes a new iterative method for efficiently and reliably solving nonlinear circuits such as power electronics circuits, and its implementation to XTAP is described. The proposed method is a combination of the normal Newton-Raphson method, a biaxial Newton-Raphson method which has been newly developed, and the Katzenelson method. It should be noted that the proposed method always converges to the solution with a relatively small number of iterations when the nonlinear characteristics are piecewise linear and monotonically-increasing. Numerical examples are shown to validate the performance of the proposed method.

報告者

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