具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。

在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

实施例一

本实施例公开了一种考虑多区域存在信息壁垒的潮流计算方法，具体包括以下步骤：

步骤一：建立子区域潮流方程，具体为：

对子区域而言，内部信息已知，可以像牛顿-拉夫逊算法一样构建潮流方程；

需要发电机功率、负荷功率、线路阻抗，并给定PQ节点的有功功率和无功功率，PV节点的有功功率和电压幅值；

通过上述数据得到各个节点的平衡方程f；

通过f求解节点电压幅值、相角；

上述方式良好的继承了牛顿-拉夫逊算法；

如图1、2所示，通过V-Q协调、P-θ协调计算对子区域边界信息(节点功率和电压)进行更新。

步骤二：建立V-Q协调控制，具体为：

为了获得每个区域的潮流数值解，区域联络线上的部分变量应该被设为固定值而其他变量应该被求解得到。联络线上的边界信息组成方式如图3所示。变量组合包含(P，V)、(P，Q)、(Q，V)、(P，θ)和(θ，V)几种方式。很明显(Q，V)、(P，θ)的组合很难使得潮流收敛；考虑每个子区域都存在AGC系统，θ很难被直接已知，因此只有两种可行方案可以被采用：

a)计算V和θ，固定P和Q。

b)计算θ和Q，固定P和V。因为PV母线比PQ母线更容易收敛，所以第二种方案被采纳，也就是将联络线母线视作PV母线；

联络线阻抗；

调整边界节点电压使得送端、受端无功功率趋于相等，并利用调整后节点电压对子区域潮流方程作出修正。

步骤三：建立P-θ协调控制：与上述建立V-Q协调控制过程类似。

步骤四：结合LWLR求解J^QV和J^θP。

4-1)：建立目标式子

4-2)：求解相关变量J^QV；

4-3)：建立目标式子

4-4)：求解相关变量J^θP；

J^QV表示联络线无功功率关于电压的灵敏度；J^θP是一个L×L矩阵，表示联络线相角关于有功功率的灵敏度；

求解相关变量来最小化预测输出与实际输出的最小二乘。

完成带有数据隔离的多区域潮流计算需要知晓J^QV和J^θP(即前述V-Q协调控制、P-θ协调控制)，但是单一子区域的数据不足以求解这两个矩阵J^QV和J^θP。不可避免地，基于联络线上的状态变量来估测这两个矩阵。LWLR就是一个有潜力的工具来解决这个问题。

LWLR为改进局部线性回归的英文缩写。

本申请通过V-Q协调、P-θ协调计算对各个子区域边界信息进行更新。每个子区域被视作黑盒子，唯一的交互信息为区域联络线上的电压和功率，无需其他子区域内部信息。

本申请通过改进LWLR，对LWLR的改进主要包含两个方面：参考之前的回归结果和固定部分回归结果中的部分元素值。

建立子区域潮流方程具体包括以下步骤：

子区域潮流方程如下式所示：

[θ^t,Q^t]＝Fsub(P^t,V^t)

其中：

式中：θ^t为联络线相角；Q^t为联络线无功潮流输送值；P^t为联络线有功潮流输送值，由P-θ协调控制得到；而V^t为联络线电压，由V-Q协调控制得到；f为平衡方程，下标n_sub和m_sub是母线总数和PQ母线总数；Φ为联络线集合；

其中平衡方程f表达式为：

式中：P_i、Q_i为注入电网的有功功率和无功功率；V是一个m_sub维向量，代表PQ节点的电压幅值；θ是一个n_sub维向量，是所有母线的相角；参数b_i为注入第i条母线的调整功率；

其中详细的h^P(V，θ)和h^Q(V，θ)表达式为：

式中：G_ij和B_ij代表母线i和j的互阻抗，θ_ij为母线电压V_i∠θ_i和V_j∠θ_j的相角差。

建立V-Q协调控制具体包括以下步骤：

建立V-Q协调控制的目标方程：

式中：s和r分别表示联络线上的送端和受端。

基于V-Q协调控制的目标方程的泰勒展开，V^t如下式所示：

式中：为前一个迭代中的得到的V^t。

V-Q协调控制的迭代过程如下式所示：

式中：J^QV表示联络线无功功率关于电压的灵敏度；下标h表示迭代次数。

建立P-θ协调控制具体包括以下步骤：

建立P-θ协调控制方程，如下式所示：

式中：θ^sr为送受端两个区域参考相角的差，其余参数具体为：

式中：为D×L矩阵，其中第d个区域l列元素表示为表明功率的传输方向。L为联络线数目。P^t为联络线上流通的有功功率。Φ_d是所有与d区域相连的联络线集合。Ω_d是d区域所有母线的集合。是d区域将要交换的功率。当时，表明注入功率进入d区域，反之输出功率。

由下式对P-θ协调控制方程进行泰勒展开，得到P^t的值：

其中：

式中：和是P^t和θ^sr的上一步迭代值。J^θP是一个L×L矩阵，表示联络线相角关于有功功率的灵敏度。

P-θ协调迭代过程为：

其中：

式中：为第i个区域的参考电压相角。下标h为迭代次数。

结合改进LWLR求解J^QV和J^θP具体包括以下步骤：

参考之前的回归结果和固定部分回归结果中的部分元素值，建立改进后的LWLR计算公式：

其中：

式中：ω是一个h×h的对角线矩阵。ω的元素ω_ii代表第i次PFC计算结果被赋予的权重。在和中，每一行的元素都对应着一次潮流计算的结果。为了简化描述，和中第h行定义为第h次训练值和观测值。符号“○”为哈密顿乘积。符号“∑”为一个矩阵所有元素的和。和分别表示在V-Q协调控制中上一步被求解的矩阵和即将被求解的矩阵。Z是一个L×L矩阵用来对的分布元素值固定。η是一个0-1矩阵。如果η中第i个元素等于1，则中第i个元素等于Z中第i个元素值。α和γ为常数值。通常而言，ω内元素在0-1之间，因此α和γ可以被设定为10^-4和10。

设定：

则

最终：

其中：

式中：I为单位矩阵。关于J^θP的计算与J^QV一致。如公式所示：

其中：

其中：

式中：l＝1，2，…，L；θ^a为上一次迭代得到的结果。向量分别表示中的第i列向量。和为联络线l的送受端相角值，包含h次迭代结果。

实施例二

本实施例的目的是提供一种计算装置,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程序时实现上述方法的步骤。

实施例三

本实施例的目的是提供一种计算机可读存储介质。

一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时执行上述方法的步骤。

实施例四

本实施例的目的是提供一种考虑多区域存在信息壁垒的潮流计算系统，包括：

子区域潮流方程建立模块，被配置为：建立子区域潮流方程：基于联络线电压及联络线有功潮流输送值获得联络线相角及联络线无功潮流输送值；

V-Q以及P-θ协调控制的目标方程建立模块，被配置为：基于子区域潮流方程建立V-Q协调控制的目标方程以及P-θ协调控制目标方程；

求解模块，被配置为：求解在V-Q协调控制中被求解的矩阵和J^θP。

以上实施例二、三和四的装置中涉及的各步骤与方法实施例一相对应，具体实施方式可参见实施例一的相关说明部分。术语“计算机可读存储介质”应该理解为包括一个或多个指令集的单个介质或多个介质；还应当被理解为包括任何介质，所述任何介质能够存储、编码或承载用于由处理器执行的指令集并使处理器执行本发明中的任一方法。

本领域技术人员应该明白，上述本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算机装置来实现，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。本发明不限制于任何特定的硬件和软件的结合。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。