CN116070535B - 一种数字孪生配电网的电压区间计算方法、装置及设备 - Google Patents

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CN116070535B CN202310325845.7A CN202310325845A CN116070535B CN 116070535 B CN116070535 B CN 116070535B CN 202310325845 A CN202310325845 A CN 202310325845A CN 116070535 B CN116070535 B CN 116070535B
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Abstract

本说明书涉及智能配电网技术领域，尤其涉及一种数字孪生配电网的电压区间计算方法、装置及设备，包括，建立数字孪生智能配电网的有功功率和无功功率不确定性区间模型；根据有功功率和无功功率不确定性区间模型，利用三相电流注入法计算三相电压区间半径和三相电流不平衡度；根据三相电压区间半径初始化三相电压区间的实部分量和虚部分量；利用Krawczyk区间算子确定三相电压区间解；利用角度旋转和区间扩展对三相电压区间解进行计算，得到电压区间。通过本说明书实施例，克服了现有技术中较少考虑有功功率和无功功率不确定性，一般算法负担过大，以及避免得到过大电压区间的问题。

Description

一种数字孪生配电网的电压区间计算方法、装置及设备
技术领域
本说明书涉及智能配电网技术领域，尤其涉及一种数字孪生配电网的电压区间计算方法、装置及设备。
背景技术
由于越来越多使用基于绿色技术的可再生能源，如太阳能和风电场，与发电相关的不确定性大大增加，新类型的负荷如电动汽车和电力电子器件，也被加入电力系统，增加了功率需求值的不确定性。此外，对于数字孪生智能配电网来说，负荷变化和间歇性分布式发电增加了与有功功率和无功功率相关的不确定性水平。在这种具有挑战性的情况下，有必要研究功率不确定性下数字孪生智能配电网的电压区间确定方法，以实现智能配电网的可靠运行和规划。
为了解决这一重要问题，经常使用概率方法，蒙特卡罗模拟是计算与电压、功率相关变量随机性的最广泛方法之一，但其最大的缺点是确定满意结果所需的计算时间太长。在此背景下，还提出了基于模糊的方法，将不确定参数作为功率流算法的输入数据。尽管计算负担较低，但得到的区间解范围太大，不利于后续智能配电网的运行和规划，因此必须避免过高的估计，以免得到过大的区间，从而影响结果的准确性。然而，由于三相配电网的径向拓扑结构和负荷不平衡等特点，功率不确定下的电压区间确定方法的研究工作很少。没有文献考虑到通过三相电流注入法表示具有径向拓扑结构的配电网，包括不确定的输入数据、互阻抗和不平衡负载等内在特征。
现在亟需一种数字孪生配电网的电压区间计算方法，从而解决现有技术中配电网的电压区间计算精度低的问题。
发明内容
为解决现有技术中存在的问题，本说明书实施例提供了一种数字孪生配电网的电压区间计算方法、装置及设备，克服了现有技术中较少考虑有功功率和无功功率不确定性，一般算法负担过大，以及避免得到过大电压区间的问题。
为了解决上述技术问题，本说明书的具体技术方案如下：
本说明书实施例提供了一种数字孪生配电网的电压区间计算方法，包括：
建立数字孪生智能配电网的有功功率不确定性区间模型和无功功率不确定性区间模型；
根据所述有功功率不确定性区间模型和无功功率不确定性区间模型，利用三相电流注入法计算所述数字孪生智能配电网的三相电压区间半径和三相电流不平衡度；
根据所述三相电压区间半径初始化三相电压区间的实部分量和虚部分量；
利用Krawczyk区间算子确定所述数字孪生智能配电网的三相电压区间解；
利用角度旋转和区间扩展对所述三相电压区间解进行计算，得到所述数字孪生配电网的电压区间。
进一步地，所述有功功率不确定性区间模型和无功功率不确定性区间模型为：
；
其中，和/>分别为总线k上三相上所需有功功率和无功功率的不确定性区间，/>表示总线k上三相上所需的所述有功功率，/>表示总线k上三相上所需的所述无功功率，/>和/>分别表示有功负载不确定性和无功负载不确定性，S∈｛a, b, c｝，S代表总线k上的a、b、c三相。
进一步地，计算所述数字孪生智能配电网的三相电压区间半径和三相电流不平衡度的公式为：
；
其中，、/>分别为三相电压区间半径的实部分量和虚部分量，J d 为与确定性功率流相关的雅可比矩阵，/>、/>分别为总线k上三相电流不平衡度的虚部分量和实部分量，/>是总线k上注入三相电流的虚部分量，/>为总线k上实际的有功功率，/>是总线k上注入三相电压的虚部分量，/>为总线k上实际的无功功率，/>是总线k上注入三相电压的实部分量，/>是总线k三相上注入的电压，/>是总线k上注入三相电流的实部分量，/>是总线k三相上注入的电流，j表示虚数。
进一步地，根据所述三相电压区间半径初始化三相电压区间的实部分量和虚部分量的公式为：
；
；
其中，、/>分别为所述三相电压区间的实部分量和所述三相电压区间的虚部分量，/>和/>分别为所述三相电压区间半径的实部分量的平均值和虚部分量的平均值，/>分别为a、b、c相电压区间半径的实部分量，/>分别为a、b、c相电压区间半径的虚部分量。
进一步地，利用Krawczyk区间算子确定所述数字孪生智能配电网的三相电压区间解的公式为：
；
其中，K为Krawczyk迭代运算符号，为所述三相电压的实部分量和虚部分量的集成矩阵，/>为初始化后的所述三相电压区间的实部分量和虚部分量的集成矩阵，为所述三相电压区间的确定性雅可比矩阵，C是由/>的一半的逆计算得到的预处理矩阵，/>为所述三相电流不平衡度的实部分量和虚部分量的集成矩阵，I是单位矩阵，h是迭代次数；
；
其中，表示所述三相电压区间解，∩为取交集运算符；其中，当迭代次数/>和/>处X2的所有元素的半径之差小于预定公差时，迭代过程收敛，结束迭代。
进一步地，利用角度旋转和区间扩展对所述三相电压区间解进行计算，得到所述数字孪生配电网的电压区间的公式为：
；
；
其中，F 1和F 2表示所述区间扩展得到的延伸区间；
判断公式是否成立，若成立，则将F 1∩F 2作为所述数字孪生配电网的电压区间，其中ω表示角度旋转，/>，∩为取交集运算符，，/>表示区间变量x的上限，/>表示所述区间变量x的下限，min表示取最小值。
另一方面，本说明书实施例还提供了一种数字孪生配电网的电压区间计算装置，包括：
不确定性区间模型建立单元，用于建立数字孪生智能配电网的有功功率不确定性区间模型和无功功率不确定性区间模型；
区间半径和不平衡度计算单元，用于根据所述有功功率不确定性区间模型和无功功率不确定性区间模型，利用三相电流注入法计算所述数字孪生智能配电网的三相电压区间半径和三相电流不平衡度；
三相电压区间初始化单元，用于根据所述三相电压区间半径初始化三相电压区间的实部分量和虚部分量；
三相电压区间解计算单元，用于利用Krawczyk区间算子确定所述数字孪生智能配电网的三相电压区间解；
电压区间计算单元，用于利用角度旋转和区间扩展对所述三相电压区间解进行计算，得到所述数字孪生配电网的电压区间。
另一方面，本说明书实施例还提供一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述动态接入方法。
另一方面，本说明书实施例还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述动态接入方法。
最后，本说明书实施例还提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述动态接入方法。
利用本说明书实施例，在计算数字孪生智能配电网的电压区间时考虑了有功功率和无功功率不确定性因素，利用三相电流注入法和Krawczyk区间算子确定数字孪生智能配电网电压区间解，并且利用区间扩展概念和角度旋转技术获得了具有缩小区间的三相电压相量，更好的确定了不确定性影响下的电压区间，避免了高估问题，同时减小了计算负担，克服了现有技术中较少考虑有功功率和无功功率不确定性，一般算法负担过大，以及避免得到过大电压区间的问题。本说明书所提出的数字孪生智能配电网电压区间确定方法能够应用在多种电力系统模型上，具有很高的市场价值和实用意义。
附图说明
为了更清楚地说明本说明书实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本说明书的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1所示为本说明书实施例一种数字孪生配电网的电压区间计算方法的实施系统示意图；
图2所示为本说明书实施例一种数字孪生配电网的电压区间计算方法的流程示意图；
图3所示为本说明书实施例一种数字孪生配电网的电压区间计算装置的结构示意图；
图4所示为本说明书实施例计算机设备的结构示意图。
【附图标记说明】：
101、终端；
102、服务器；
301、不确定性区间模型建立单元；
302、区间半径和不平衡度计算单元；
303、三相电压区间初始化单元；
304、三相电压区间解计算单元；
305、电压区间计算单元；
402、计算机设备；
404、处理设备；
406、存储资源；
408、驱动机构；
410、输入/输出模块；
412、输入设备；
414、输出设备；
416、呈现设备；
418、图形用户接口；
420、网络接口；
422、通信链路；
424、通信总线。
具体实施方式
下面将结合本说明书实施例中的附图，对本说明书实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本说明书一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本说明书中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本说明书保护的范围。
需要说明的是，本说明书的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本说明书的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、装置、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
如图1所示为本说明书实施例一种数字孪生配电网的电压区间计算方法的实施系统示意图，可以包括：终端101以及服务器102，终端101和服务器102之间通过网络进行通信，网络可以包括局域网(Local Area Network，简称为LAN)、广域网(WideArea Network，简称为WAN)、因特网或其组合，并连接至网站、用户设备(例如计算设备)和后端系统。终端101可以采集数字孪生智能配电网的三相电压以及三相电流，然后将三相电压和三相电流发送给服务器102发，服务器102根据三相电压和三相电流计算数字孪生智能配电网的电压区间。可选地，处理器可以是云计算系统的节点(图中未显示)，或者每个处理器可以是单独的云计算系统，包括由网络互连并作为分布式处理系统工作的多台计算机。
此外，需要说明的是，图1所示的仅仅是本公开提供的一种应用环境，在实际应用中，还可以包括多个终端101，本说明书不做限制。
为了解决现有技术中存在的问题，本说明书实施例提供了一种数字孪生配电网的电压区间计算方法，克服了现有技术中较少考虑有功功率和无功功率不确定性，一般算法负担过大，以及避免得到过大电压区间的问题。图2所示为本说明书实施例一种数字孪生配电网的电压区间计算方法的流程示意图。在本图中描述了计算数字孪生智能配电网的电压区间的过程，但基于常规或者无创造性的劳动可以包括更多或者更少的操作步骤。实施例中列举的步骤顺序仅仅为众多步骤执行顺序中的一种方式，不代表唯一的执行顺序。在实际中的系统或装置产品执行时，可以按照实施例或者附图所示的方法顺序执行或者并行执行。具体的如图2所示，可以由服务器执行，所述方法可以包括：
步骤201：建立数字孪生智能配电网的有功功率不确定性区间模型和无功功率不确定性区间模型；
步骤202：根据所述有功功率不确定性区间模型和无功功率不确定性区间模型，利用三相电流注入法计算所述数字孪生智能配电网的三相电压区间半径和三相电流不平衡度；
步骤203：根据所述三相电压区间半径初始化三相电压区间的实部分量和虚部分量；
步骤204：利用Krawczyk区间算子确定所述数字孪生智能配电网的三相电压区间解；
步骤205：利用角度旋转和区间扩展对所述三相电压区间解进行计算，得到所述数字孪生配电网的电压区间。
通过本说明书实施例的方法，在计算数字孪生智能配电网的电压区间时考虑了有功功率和无功功率不确定性因素，利用三相电流注入法和Krawczyk区间算子确定数字孪生智能配电网电压区间解，并且利用区间扩展概念和角度旋转技术获得了具有缩小区间的三相电压相量，更好的确定了不确定性影响下的电压区间，避免了高估问题，同时减小了计算负担，克服了现有技术中较少考虑有功功率和无功功率不确定性，一般算法负担过大，以及避免得到过大电压区间的问题。本说明书所提出的数字孪生智能配电网电压区间确定方法能够应用在多种电力系统模型上，具有很高的市场价值和实用意义。
在本说明书实施例中，首先建立数字孪生智能配电网的有功功率不确定性区间模型和无功功率不确定性区间模型，具体地，本说明书实施例所述的有功功率不确定性区间模型和无功功率不确定性区间模型可以如公式（1）所示：
（1）
在公式（1）中，和/>分别为总线k上三相上所需有功功率和无功功率的不确定性区间，/>表示总线k上三相上所需的所述有功功率，/>表示总线k上三相上所需的所述无功功率，/>和/>分别表示有功负载不确定性和无功负载不确定性，S∈｛a, b, c｝，S代表总线k上的a、b、c三相。
可以理解为，利用公式（1），构建了总线k上的a、b、c三相的有功功率不确定性区间模型和无功功率不确定性区间模型。
然后根据本说明书实施例建立的有功功率不确定性区间模型和无功功率不确定性区间模型，利用三相电流注入法计算数字孪生智能配电网的三相电压区间半径和三相电流不平衡度。具体地，本说明书实施例中计算数字孪生智能配电网的三相电压区间半径和三相电流不平衡度的公式可以如公式（2）所示：
（2）
其中，、/>分别为三相电压区间半径的实部分量和虚部分量，J d 为与确定性功率流相关的雅可比矩阵，/>、/>分别为总线k上三相电流不平衡度的虚部分量和实部分量，/>是总线k上注入三相电流的虚部分量，/>为总线k上实际的有功功率，/>为总线k上三相上所需有功功率的不确定性区间，/>是总线k上注入三相电压的虚部分量，/>为总线k上实际的无功功率，/>为总线k上三相上所需无功功率的不确定性区间，是总线k上注入三相电压的实部分量，/>是总线k三相上注入的电压，/>是总线k上注入三相电流的实部分量，/>是总线k三相上注入的电流，j表示虚数。
需要说明的是，总线k上注入三相电压和电流可以通过相关测量仪器对总线进行测量得到，进而通过现有技术的方法换算出三相电压的虚部分量和实部分量，以及三相电流的虚部分量和实部分量，此处不再赘述。
然后基于本说明书实施例得到的数字孪生智能配电网三相电压区间半径初始化三相电压区间的实部分量和虚部分量。具体地，本说明书实施例中根据所述三相电压区间半径初始化三相电压区间的实部分量和虚部分量的公式可以如（3）-（4）所示：
（3）
（4）
其中，、/>分别为所述三相电压区间的实部分量和所述三相电压区间的虚部分量，/>和/>分别为所述三相电压区间半径的实部分量的平均值和虚部分量的平均值，/>分别为a、b、c相电压区间半径的实部分量，/>分别为a、b、c相电压区间半径的虚部分量。
然后应用Krawczyk区间算子确定所述数字孪生智能配电网的三相电压区间解。具体地，本说明书实施例中利用Krawczyk区间算子确定所述数字孪生智能配电网的三相电压区间解的公式可以如（5）所示：
（5）
其中，K为Krawczyk迭代运算符号，为所述三相电压的实部分量和虚部分量的集成矩阵，/>为初始化后的所述三相电压区间的实部分量和虚部分量的集成矩阵，为所述三相电压区间的确定性雅可比矩阵，C是由/>的一半的逆计算得到的预处理矩阵，/>为所述三相电流不平衡度的实部分量和虚部分量的集成矩阵，I是单位矩阵，h是迭代次数；
在进行下一次迭代时，三相电压区间的实部分量和虚部分量的集成矩阵的计算公式可以为公式（6）：
（6）
其中，表示所述三相电压区间解，∩为取交集运算符；其中，当迭代次数/>和/>处X2的所有元素的半径之差小于预定公差时，迭代过程收敛，结束迭代。
在本说明书实施例中，预定公差τ可以取10-6，也可以根据实际情况设定其他数值，本说明书实施例不做限制。
最后利用角度旋转和区间扩展对三相电压区间解进行计算，得到数字孪生配电网的电压区间。
在本说明书实施例中，根据公式（5）和（6）得到的三相电压区间解，采用角度旋转技术缩小三相电压区间相量：
在本说明书实施例中，Krawczyk算子在三相电的应用中，所得到的区间存在差异，主要是在a相和其他相之间。造成这些差异的可能原因之一是采用确定性功率流获得的电压的角位置，这主要是因为b相和c相的电压通常会分别偏移约120°和240°，使得这些电压的矩形形式的实项和虚项的绝对值非常接近。
为了减少不确定性变量的干扰，本说明书实施例利用角度旋转对所述三相电压区间解进行计算，以获得在三相中以相同的角度位移旋转电压相量。因此，随着相量的每次位移，三相电压之间的幅值和角度差将保持不变，导致功率流中的特性不会改变。在通过角位移ωR完成360°旋转后，在每个角位移处获得的区间电压必须相交。并且每个步骤结束时产生的电压必须旋转回起始位置，以获得其角度，所得到的即为缩小后的区间。最后验证角旋转是否小于360°，需要说明的是，只有在角位移在三角循环中完成360°后才能确定完整解。
最后进行区间扩展以获得缩小后的区间：
示例性地，对于为实变量x定义的给定函数f，f的区间扩展是通过区间变量X（即本说明书实施例得到的三相电压区间解X(h+1)中的元素）定义的区间函数F，使得对于实参数F(X)=f(x)。
使用区间扩展以缩小作为给定函数解获得的区间。因此，将区间扩展应用于区间雅可比矩阵的偏导数方程，其中F 1和F 2代表相应的延伸区间。如公式（7）-（8）所示：
（7）
（8）
判断公式（9）是否成立：
（9）
若成立，则将F 1∩F 2作为所述数字孪生配电网的电压区间，其中ω表示角度旋转，，∩为取交集运算符，/>，/>表示区间变量x的上限，/>表示所述区间变量x的下限，min表示取最小值。
使用区间扩展，有效地缩小电压区间解，更好确定配电系统中的电压区间。
基于同一发明构思，本说明书实施例还提供了一种数字孪生配电网的电压区间计算装置，如图3所示，包括：
不确定性区间模型建立单元301，用于建立数字孪生智能配电网的有功功率不确定性区间模型和无功功率不确定性区间模型；
区间半径和不平衡度计算单元302，用于根据所述有功功率不确定性区间模型和无功功率不确定性区间模型，利用三相电流注入法计算所述数字孪生智能配电网的三相电压区间半径和三相电流不平衡度；
三相电压区间初始化单元303，用于根据所述三相电压区间半径初始化三相电压区间的实部分量和虚部分量；
三相电压区间解计算单元304，用于利用Krawczyk区间算子确定所述数字孪生智能配电网的三相电压区间解；
电压区间计算单元305，用于利用角度旋转和区间扩展对所述三相电压区间解进行计算，得到所述数字孪生配电网的电压区间。
通过上述装置所取得的有益效果与上述方法所取得的有益效果一致，本说明书实施例不做赘述。
如图4所示为本说明书实施例计算机设备的结构示意图，本说明书中的服务器可以为本实施例中的计算机设备，执行上述本说明书的方法。计算机设备402可以包括一个或多个处理设备404，诸如一个或多个中央处理单元(CPU)，每个处理单元可以实现一个或多个硬件线程。计算机设备402还可以包括任何存储资源406，其用于存储诸如代码、设置、数据等之类的任何种类的信息。非限制性的，比如，存储资源406可以包括以下任一项或多种组合：任何类型的RAM，任何类型的ROM，闪存设备，硬盘，光盘等。更一般地，任何存储资源都可以使用任何技术来存储信息。进一步地，任何存储资源可以提供信息的易失性或非易失性保留。进一步地，任何存储资源可以表示计算机设备402的固定或可移除部件。在一种情况下，当处理设备404执行被存储在任何存储资源或存储资源的组合中的相关联的指令时，计算机设备402可以执行相关联指令的任一操作。计算机设备402还包括用于与任何存储资源交互的一个或多个驱动机构408，诸如硬盘驱动机构、光盘驱动机构等。
计算机设备402还可以包括输入/输出模块410（I/O），其用于接收各种输入(经由输入设备412)和用于提供各种输出(经由输出设备414)。一个具体输出机构可以包括呈现设备416和相关联的图形用户接口(GUI) 418。在其他实施例中，还可以不包括输入/输出模块410（I/O）、输入设备412以及输出设备414，仅作为网络中的一台计算机设备。计算机设备402还可以包括一个或多个网络接口420，其用于经由一个或多个通信链路422与其他设备交换数据。一个或多个通信总线424将上文所描述的部件耦合在一起。
通信链路422可以以任何方式实现，例如，通过局域网、广域网(例如，因特网)、点对点连接等、或其任何组合。通信链路422可以包括由任何协议或协议组合支配的硬连线链路、无线链路、路由器、网关功能、名称服务器等的任何组合。
本说明书实施例还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述方法。
本说明书实施例还提供一种计算机可读指令，其中当处理器执行所述指令时，其中的程序使得处理器执行上述方法。
应理解，在本说明书的各种实施例中，上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本说明书实施例的实施过程构成任何限定。
还应理解，在本说明书实施例中，术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系。例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本说明书中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本说明书中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本说明书的范围。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在本说明书所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另外，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口、装置或单元的间接耦合或通信连接，也可以是电的，机械的或其它的形式连接。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本说明书实施例方案的目的。
另外，在本说明书各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以是两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本说明书的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分，或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等）执行本说明书各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器（ROM，Read-OnlyMemory）、随机存取存储器（RAM，Random Access Memory）、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
本说明书中应用了具体实施例对本说明书的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本说明书的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本说明书的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本说明书的限制。

Claims (4)

1.一种数字孪生配电网的电压区间计算方法，其特征在于， 包括：
建立数字孪生智能配电网的有功功率不确定性区间模型和无功功率不确定性区间模型，所述有功功率不确定性区间模型和无功功率不确定性区间模型为：
；
其中，和/>分别为总线k上三相上所需有功功率和无功功率的不确定性区间，/>表示总线k上三相上所需的所述有功功率，/>表示总线k上三相上所需的所述无功功率，/>和/>分别表示有功负载不确定性和无功负载不确定性，S∈｛a, b, c｝，S代表总线k上的a、b、c三相；
根据所述有功功率不确定性区间模型和无功功率不确定性区间模型，利用三相电流注入法计算所述数字孪生智能配电网的三相电压区间半径和三相电流不平衡度，计算所述数字孪生智能配电网的三相电压区间半径和三相电流不平衡度的公式为：
；
其中，、/>分别为三相电压区间半径的实部分量和虚部分量，J d 为与确定性功率流相关的雅可比矩阵，/>、/>分别为总线k上三相电流不平衡度的虚部分量和实部分量，/>是总线k上注入三相电流的虚部分量，/>为总线k上实际的有功功率， />是总线k上注入三相电压的虚部分量，/>为总线k上实际的无功功率， />是总线k上注入三相电压的实部分量，/>是总线k三相上注入的电压，/>是总线k上注入三相电流的实部分量，/>是总线k三相上注入的电流，j表示虚数；
根据所述三相电压区间半径初始化三相电压区间的实部分量和虚部分量，根据所述三相电压区间半径初始化三相电压区间的实部分量和虚部分量的公式为：
；/>；
其中， 、/>分别为所述三相电压区间的实部分量和所述三相电压区间的虚部分量，/>和/>分别为所述三相电压区间半径的实部分量的平均值和虚部分量的平均值，/>分别为a、b、c相电压区间半径的实部分量，分别为a、b、c相电压区间半径的虚部分量；
利用Krawczyk区间算子确定所述数字孪生智能配电网的三相电压区间解，利用Krawczyk区间算子确定所述数字孪生智能配电网的三相电压区间解的公式为：
；
其中，K为Krawczyk迭代运算符号，为所述三相电压的实部分量和虚部分量的集成矩阵，/>为初始化后的所述三相电压区间的实部分量和虚部分量的集成矩阵，/>为所述三相电压区间的确定性雅可比矩阵，C是由/>的一半的逆计算得到的预处理矩阵，/>为所述三相电流不平衡度的实部分量和虚部分量的集成矩阵，I是单位矩阵，h是迭代次数；
；
其中，表示所述三相电压区间解，∩为取交集运算符；其中，当迭代次数/>和/>处X2的所有元素的半径之差小于预定公差时，迭代过程收敛，结束迭代；
利用角度旋转和区间扩展对所述三相电压区间解进行计算，得到所述数字孪生配电网的电压区间，利用角度旋转和区间扩展对所述三相电压区间解进行计算，得到所述数字孪生配电网的电压区间的公式为：
；
；
其中，F 1和F 2表示所述区间扩展得到的延伸区间；
判断公式是否成立，若成立，则F 1∩F 2作为所述数字孪生配电网的电压区间，其中ω表示角度旋转，/>，∩为取交集运算符，， />表示区间变量x的上限，/>表示所述区间变量x的下限，min表示取最小值。
2.一种数字孪生配电网的电压区间计算装置，其特征在于， 包括：
不确定性区间模型建立单元，用于建立数字孪生智能配电网的有功功率不确定性区间模型和无功功率不确定性区间模型，所述有功功率不确定性区间模型和无功功率不确定性区间模型为：
；
其中，和/>分别为总线k上三相上所需有功功率和无功功率的不确定性区间，/>表示总线k上三相上所需的所述有功功率，/>表示总线k上三相上所需的所述无功功率，/>和/>分别表示有功负载不确定性和无功负载不确定性，S∈｛a, b, c｝，S代表总线k上的a、b、c三相；
区间半径和不平衡度计算单元，用于根据所述有功功率不确定性区间模型和无功功率不确定性区间模型，利用三相电流注入法计算所述数字孪生智能配电网的三相电压区间半径和三相电流不平衡度，计算所述数字孪生智能配电网的三相电压区间半径和三相电流不平衡度的公式为：
；
其中，、/>分别为三相电压区间半径的实部分量和虚部分量，J d 为与确定性功率流相关的雅可比矩阵，/>、/>分别为总线k上三相电流不平衡度的虚部分量和实部分量，/>是总线k上注入三相电流的虚部分量，/>为总线k上实际的有功功率， />是总线k上注入三相电压的虚部分量，/>为总线k上实际的无功功率， />是总线k上注入三相电压的实部分量，/>是总线k三相上注入的电压，/>是总线k上注入三相电流的实部分量，/>是总线k三相上注入的电流，j表示虚数；
三相电压区间初始化单元，用于根据所述三相电压区间半径初始化三相电压区间的实部分量和虚部分量，根据所述三相电压区间半径初始化三相电压区间的实部分量和虚部分量的公式为：
；/>；
其中， 、/>分别为所述三相电压区间的实部分量和所述三相电压区间的虚部分量，/>和/>分别为所述三相电压区间半径的实部分量的平均值和虚部分量的平均值，/>分别为a、b、c相电压区间半径的实部分量，分别为a、b、c相电压区间半径的虚部分量；
三相电压区间解计算单元，用于利用Krawczyk区间算子确定所述数字孪生智能配电网的三相电压区间解，利用Krawczyk区间算子确定所述数字孪生智能配电网的三相电压区间解的公式为：
；
其中，K为Krawczyk迭代运算符号，为所述三相电压的实部分量和虚部分量的集成矩阵，/>为初始化后的所述三相电压区间的实部分量和虚部分量的集成矩阵，/>为所述三相电压区间的确定性雅可比矩阵，C是由/>的一半的逆计算得到的预处理矩阵，/>为所述三相电流不平衡度的实部分量和虚部分量的集成矩阵，I是单位矩阵，h是迭代次数；
；
其中，表示所述三相电压区间解，∩为取交集运算符；其中，当迭代次数/>和/>处X2的所有元素的半径之差小于预定公差时，迭代过程收敛，结束迭代；
电压区间计算单元，用于利用角度旋转和区间扩展对所述三相电压区间解进行计算，得到所述数字孪生配电网的电压区间，利用角度旋转和区间扩展对所述三相电压区间解进行计算，得到所述数字孪生配电网的电压区间的公式为：
；
；
其中，F 1和F 2表示所述区间扩展得到的延伸区间；
判断公式是否成立，若成立，则F 1∩F 2作为所述数字孪生配电网的电压区间，其中ω表示角度旋转，/>，∩为取交集运算符，， />表示区间变量x的上限，/>表示所述区间变量x的下限，min表示取最小值。
3.一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1所述方法。
4.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1所述方法。
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