| 电力设备多物理场仿真技术及软件发展现状 |
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| 引用本文： | 程书灿,赵彦普,张军飞,张劲弦. 电力设备多物理场仿真技术及软件发展现状[J]. 电力系统自动化, 2022, 46(10): 121-137. DOI: 10.7500/AEPS20220506002 |
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| 作者姓名： | 程书灿 赵彦普 张军飞 张劲弦 |
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| 作者单位： | 武汉大学电气与自动化学院,湖北省武汉市 430072,广州中望龙腾软件股份有限公司,广东省广州市 510632,武汉大学电气与自动化学院,湖北省武汉市 430072;康涅狄格大学电气与计算机工程学院,斯托斯 06269,美国 |
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| 基金项目： | 电工装备可靠性与智能化国家重点实验室开放基金资助项目（EERI＿KF2020008）~~； |
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| 摘 要： | 电力设备在运行中受到电、磁、热、力及流体等多物理场的综合作用，多物理场耦合仿真对保证电力设备设计最优性以及运行可靠性不可或缺。在电力设备多物理场计算及软件开发时须攻克材料非线性建模、快速瞬变多空间/时间尺度问题等效方法、多场耦合作用机理及数学模型的建立、大规模微分代数方程组(DAE)的稳定高效求解等关键问题。为此，分别从材料参数等效、多场耦合计算技术、大规模跨尺度计算、DAE方程组求解等方面介绍了自主软件开发过程中应该重点关注的研究内容和算法技术。为促进基于数值仿真的数字孪生技术在电力设备领域的应用，总结分析了集成几何/仿真分析于一体的等几何分析法、模型降阶方法和基于数据驱动的多物理场仿真方法等新型技术。最后，针对国产计算机辅助工程（CAE）软件存在的问题，分析了国内外多物理场软件开发技术发展现状，并对研发国产电力设备多物理场计算软件作了展望。
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| 关 键 词： | 电力设备 多物理场仿真 耦合求解算法 多空间尺度 多时间尺度 |
State of the Art of Multiphysics Simulation Technology and Software Development for Power Equipment |
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| CHENG Shucan,ZHAO Yanpu,ZHANG Junfei,ZHANG Jinxian. State of the Art of Multiphysics Simulation Technology and Software Development for Power Equipment[J]. Automation of Electric Power Systems, 2022, 46(10): 121-137. DOI: 10.7500/AEPS20220506002 |
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| Authors: | CHENG Shucan ZHAO Yanpu ZHANG Junfei ZHANG Jinxian |
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