報告書番号

R08015

タイトル（和文）

可変時間刻みによるパワーエレクトロニクス回路瞬時値解析の高速化

タイトル（英文）

Accelerated Electromagnetic Transient Simulations of Power Electronics Circuits using a Variable Time Step Algorithm

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

電気エネルギー利用におけるパワーエレクトロニクスの重要度が増加していることや電力機器の複雑化，高度化していることに伴い，回路シミュレーションプログラムの高速化，高機能化に対する期待が高まってきている。本報告では2段対角型陰的ルンゲクッタ法を用いたシミュレーションにおいて1ステップで生じた局所打ち切り誤差を推定する2種類の手法を提案した。提案した2種類の手法のうちで，誤差の推定精度の高い手法を用いて，現在電力中央研究所で開発中の回路シミュレーション用プログラムXTAPを固定時間刻みアルゴリズムから，可変時間刻みアルゴリズムへと変更し，計算速度の向上を図った。2種類の回路を用いて高速化効果を検証したところ，可変時間刻みアルゴリズムへと変更したことで数倍から数十倍の高速化が行えることが明らかとなった。

概要 （英文）

Power electronics is gaining importance at application of electric energy, and circuit simulation is now a necessity with the development of power electronics.
This report proposes a local error estimation method at 2 Stage Diagonally Implicit Runge-Kutta and variable time step si-mulation method for eXpandable Transient Analysis Program. Local error can be estimated by proposed method, accurately. Two example circuits are shown to validate the performance of the proposed method and 3.6-37 times speed-up is confirmed at the circuits.

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