[發明專利]一種能源互聯網能量單元動態優化匹配方法

在審

• 申請號: 202010627057.X
• 申請日: 2020-07-02
• 公開（公告）號: CN111967179A
• 公開（公告）日: 2020-11-20
• 發明（設計）人: 華昊辰;楊潔
• 申請（專利權）人: 江蘇能來能源互聯網研究院有限公司
• 主分類號: G06F30/27
• 分類號: G06F30/27;G06Q50/06;G06N3/08;H02J3/00
• 代理公司: 無錫嘉馳知識產權代理事務所(普通合伙) 32388
• 代理人: 唐維鐵

1.一種能源互聯網能量單元動態優化匹配方法，其特征在于，包含以下步驟：

步驟1，基于圖論的能源互聯網能量路由網絡建模；

步驟2，應用神經網絡技術對能量單元之間的能量匹配指數進行建模；

步驟3，基于局域消納在先，廣域互聯在后的原則構建能源互聯網單元優化匹配問題，并表達為整數規劃問題；

步驟4，利用強化學習技術學習最優的能量單元匹配指數函數；

步驟5，求解實際的能量單元動態匹配優化問題；

步驟6，將所得能量單元匹配策略應用于能源互聯網系統的能量路由。

2.根據權利要求1所述的一種能源互聯網能量單元動態優化匹配方法，其特征在于，所述步驟1具體是：根據圖論技術，能源互聯網中的能量路由網絡可以由一個有向圖G＝(V，E)進行描述，其中V為圖G中的頂點的集合，代表能源互聯網中的能量路由器，E為圖G中各個頂點之間的邊的集合，代表能量路由器之間的物理連接鏈路，對于任何一個能量路由器v_i∈V，其他能量路由器與該能量路由器的連接關系可以由分量取值為0和1的向量a_i進行表達，其第j個分量a_i，j表示了能量路由器v_i和v_j之間的連接狀態，a_i，j＝1表示存在一條直接由能量路由器v_i到v_j的物理能量傳輸鏈路，a_i，j＝0表示直接從能量路由器v_i到v_j的物理能量傳輸鏈路不存在，例如，對于由5個能量路由器組成的能量路由網絡，a₁＝[0 1 0 1 1]′表示在不經由其他路由器的條件下，從能量路由器v₁出發的能量只能傳輸到能量路由器v₂，v₄，和v₅，此處(·)′表示矩陣轉置，下同，由此，對于一般的能源互聯網系統，假設其能量路由網絡由n個能量路由器構成，則其物理能量傳輸鏈路可以由如下矩陣A表示

由于能量單元與能量路由器之間存在一一對應的關系，因此使用v_i指代第i個能源消納單元，能量單元之間的連接狀況也可以利用上面的鄰接矩陣表達，基于描述能量單元連接關系的矩陣A，能量單元在能量路由網絡G上的距離可以通過矩陣D表示，矩陣D的元素d_i，j表示能量從能量單元v_i經由能量路由網絡到達v_j的最短物理能量鏈路包含的能量路由器的數量。

3.根據權利要求2所述的一種能源互聯網能量單元動態優化匹配方法，其特征在于，所述步驟2具體是：給定任意一對能量單元(v_i，v_j)，為描述其能源供需的匹配程度，提出能量匹配指數h，該能量匹配指數根據能量單元v_i和v_j的能源供需態勢計算達到，取值范圍為0到1，將能量單元對(v_i，v_j)對應的匹配指數記為h_i，j，h_i，j越大，表示能量單元v_i和v_j越適合被匹配進同一個能源消納集群，反之則說明能量單元v_i和v_j不適合被劃分在同一個能源消納集群內，采用數據驅動的機器學習技術對該匹配指數進行近似估計，通過構建一個具有可學習參數θ的神經網絡Q來學習不同能源供需態勢下任意兩個能量單元的匹配指數函數h，該神經網絡接受兩個給定能量單元v_i和v_j的能源供需態勢感知數據作為輸入，并給出一個在0到1范圍內的標量作為對其匹配指數h_i，j的估計值。