数值延拓法在非线性直流电场间接耦合计算中的应用

Authors：唐烈峥; 阮江军; 陈柔

Source：电网技术, 2019, (12): 4605-4613.

DOI：10.13335/j.1000-3673.pst.2018.2617

• 非线性电场计算
• 数值延拓法
• 同伦方程
• 初值选取
• 大范围收敛 nonlinear electric field calculation
• numerical continuation method
• homotopy equations
• selection of initial values
• global convergence

高压直流设备的材料电导率取决于场强和温度的大小,高度非线性的电场分布可能导致数值求解的发散,而迭代初值的选择是计算收敛的关键之一。为此,提出了一种非线性直流电场间接耦合计算新方法,将原直流场问题转化为特定参数下的同伦方程,以削弱电导率的非线性为出发点,构造了2个具有明确物理意义的同伦方程,并采用数值延拓法对真解进行跟踪,从而扩大初始解的收敛域。以±200 kV直流模注型接头为例,利用数值延拓法结合Steffensen迭代公式计算得到了其电场分布,而采用传统间接耦合方法则会出现数值发散,最后对影响算法收敛性的迭代公式、同伦方程和延拓步长等因素进行了探讨。所提方法有助于提高非线性直流电场计算的大范...

• Institution
  中国电力科学研究院; 武汉大学; 自动化学院