[发明专利]一种通用电磁暂态黑箱模型与外部控制的功率交互算法

权利要求书

1.一种通用电磁暂态黑箱模型与外部控制的功率交互算法。其特征在于，本发明可帮助黑箱模型获得内部节点的功率信息，并与外部控制系统进行交互；通过黑箱模型外部节点信息，反解出其内部消去节点的瞬时电压、瞬时电流信息；计算内部节点的瞬时有功功率和无功功率；将一阶惯性环节离散化，适合计算机处理；将瞬时有功功率和无功功率经过离散化的一阶惯性环节，模拟经延时后的有功功率和无功功率测量值；将有功功率和无功功率测量值输出，从而实现黑箱模型与外部控制的功率交互。该方法包括以下步骤：

步骤1：由通用电磁暂态黑箱模型外部节点信息，反解出内部节点瞬时电压值和内部支路瞬时电流值。

步骤2：根据内部节点瞬时电压值和内部支路瞬时电流值，计算所需节点的瞬时有功功率P’和瞬时无功功率Q’。其特征在于，瞬时有功功率P’和瞬时无功功率Q’的计算公式如下：

P'＝u_ai_a+u_bi_b+u_ci_c

式中，u_a,u_b,u_c分别为内部节点各相的瞬时电压，i_a,i_b,i_c分别为内部节点各相的瞬时电流。

步骤3：将一阶惯性环节进行离散化处理，得到其离散化公式。其特征在于，离散化过程如下：

对一阶惯性环节对应的微分方程进行梯形积分离散化处理得：

近似表示为：

y(t)＝e^-Δt/Ty(t-Δt)+G(1-e^-Δt/T)x(t)

式中，x(t)为输入信号；y(t)为输出信号；y(t-Δt)为输出信号历史值；G为比例系数；Δt为仿真步长；T为输入信号的基准周期。

步骤4：对步骤2中得到的瞬时有功功率P’和瞬时无功功率Q’作为输入信号，输入步骤3中离散化后的一阶惯性环节模拟延时，并将波形进行平抑处理，即可得到内部节点有功功率P和无功功率Q测量值。

步骤5：将步骤4中得到的内部节点有功功率P和无功功率Q测量值输出即可实现黑箱模型与外部控制系统的功率交互。外部控制系统根据黑箱模型输出的功率产生控制信号，影响黑箱模型的内部电路参数。

2.根据权利要求1所述的一种内部节点功率的计算方法，其特征在于：步骤1到步骤5，前一个步骤是后一个步骤执行的基础，这5个步骤彼此之间环环相扣、顺序执行，为一个有机的、不可分割的整体。