[發(fā)明專利]一種電力系統(tǒng)的最優(yōu)潮流計(jì)算方法、裝置及存儲(chǔ)介質(zhì)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110024016.6
• 申請(qǐng)日: 2021-01-08
• 公開（公告）號(hào): CN112818588B
• 公開（公告）日: 2023-05-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 甄鴻越;馬偉哲;趙利剛;翁毅選;徐原;史軍;江出陽(yáng);齊暉;洪潮;林小朗;翟鶴峰;何曉峰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南方電網(wǎng)科學(xué)研究院有限責(zé)任公司;深圳供電局有限公司
• 主分類號(hào): G06F30/27
• 分類號(hào): G06F30/27;G06N3/045;G06N3/092;H02J3/06;G06F111/04
• 代理公司: 廣州三環(huán)專利商標(biāo)代理有限公司 44202
• 代理人: 麥小嬋;郝傳鑫

本發(fā)明公開了一種電力系統(tǒng)的最優(yōu)潮流計(jì)算方法，包括：S1：根據(jù)電力系統(tǒng)的節(jié)點(diǎn)參數(shù)和發(fā)電機(jī)參數(shù)，構(gòu)建所述電力系統(tǒng)的最優(yōu)潮流計(jì)算環(huán)境；S2：采用多智能體異步并行的深度強(qiáng)化學(xué)習(xí)算法，對(duì)所述最優(yōu)潮流計(jì)算環(huán)境進(jìn)行求解，獲取不同負(fù)荷水平下的最優(yōu)潮流結(jié)果。本發(fā)明還對(duì)應(yīng)公開一種電力系統(tǒng)的最優(yōu)潮流計(jì)算裝置及存儲(chǔ)介質(zhì)。本發(fā)明實(shí)施例通過采用多智能體異步并行的深度強(qiáng)化學(xué)習(xí)算法求解電力系統(tǒng)的最優(yōu)潮流問題，能夠提高模型的泛化能力，同時(shí)提高了訓(xùn)練效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種電力系統(tǒng)的最優(yōu)潮流計(jì)算方法、裝置及存儲(chǔ)介質(zhì)。

背景技術(shù)

電力系統(tǒng)的最優(yōu)潮流問題(Optimal?Power?Flow，OPF)是指在滿足電力系統(tǒng)的各種物理約束下，調(diào)整電力系統(tǒng)的各種控制變量，使得設(shè)定的目標(biāo)函數(shù)最小化的優(yōu)化過程。具體而言，目標(biāo)函數(shù)主要有總發(fā)電費(fèi)用和全網(wǎng)網(wǎng)損等，控制變量主要有發(fā)電機(jī)出力、發(fā)電機(jī)端電壓和變壓器分接頭等，約束主要有功率平衡約束、節(jié)點(diǎn)電壓約束、發(fā)電機(jī)出力約束和線路潮流約束等。

最優(yōu)潮流問題需要同時(shí)考慮電力系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性和安全性，比傳統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)調(diào)度問題更有實(shí)際意義，在電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行和經(jīng)濟(jì)調(diào)度等方面有廣泛應(yīng)用。目前，針對(duì)最優(yōu)潮流問題的經(jīng)典算法，主要有線性規(guī)劃法、簡(jiǎn)化梯度法、牛頓法、內(nèi)點(diǎn)法和無限點(diǎn)優(yōu)化法等，由于經(jīng)典算法都是基于梯度的計(jì)算方法，在實(shí)際應(yīng)用中有以下缺點(diǎn)：計(jì)算耗時(shí)長(zhǎng)，無法實(shí)現(xiàn)在線計(jì)算；隨著系統(tǒng)規(guī)模的增大，出現(xiàn)“維度災(zāi)難”；目標(biāo)函數(shù)和約束必須連續(xù)可微，難以處理離散控制變量。

近年來，隨著人工智能技術(shù)的不斷成熟，最優(yōu)潮流問題涌現(xiàn)出了一批智能算法。但是由于最優(yōu)潮流的控制量均為連續(xù)量，在采用價(jià)值類算法求解時(shí)，易出現(xiàn)組合爆炸，在采用深度確定性策略梯度算法求解時(shí)，由于該算法是一類串行方法，會(huì)導(dǎo)致訓(xùn)練速度較慢。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明實(shí)施例提供一種電力系統(tǒng)的最優(yōu)潮流計(jì)算方法、裝置及存儲(chǔ)介質(zhì)，通過采用多智能體異步并行的深度強(qiáng)化學(xué)習(xí)算法求解構(gòu)建的最優(yōu)潮流計(jì)算環(huán)境，能夠解決現(xiàn)有技術(shù)中的組合爆炸問題，同時(shí)加快訓(xùn)練速度，提高最優(yōu)潮流的求解效率，以適應(yīng)在線應(yīng)用場(chǎng)景。

本發(fā)明實(shí)施例提供一種電力系統(tǒng)的最優(yōu)潮流計(jì)算方法，包括以下步驟：

S1：根據(jù)電力系統(tǒng)的節(jié)點(diǎn)參數(shù)和發(fā)電機(jī)參數(shù)，構(gòu)建所述電力系統(tǒng)的最優(yōu)潮流計(jì)算環(huán)境；

S2：采用多智能體異步并行的深度強(qiáng)化學(xué)習(xí)算法，對(duì)所述最優(yōu)潮流計(jì)算環(huán)境進(jìn)行求解，獲取不同負(fù)荷水平下的最優(yōu)潮流結(jié)果。

作為上述方案的改進(jìn)，所述步驟S1具體為：

根據(jù)節(jié)點(diǎn)電壓幅值、節(jié)點(diǎn)電壓相角、發(fā)電機(jī)有功出力、發(fā)電機(jī)無功出力、負(fù)載有功功率和負(fù)載無功功率，構(gòu)建狀態(tài)空間，滿足以下公式：

其中，V為節(jié)點(diǎn)電壓幅值，為節(jié)點(diǎn)電壓相角，P_g為發(fā)電機(jī)有功出力，Q_g為發(fā)電機(jī)無功出力，P_l為負(fù)載有功功率，Q_l為負(fù)載無功功率；

根據(jù)發(fā)電機(jī)端電壓和PV節(jié)點(diǎn)發(fā)電機(jī)的有功出力，構(gòu)建動(dòng)作空間；

u＝(V_g，P_gc)，?(2)

其中，V_g為發(fā)電機(jī)端電壓，P_gc為所有PV節(jié)點(diǎn)發(fā)電機(jī)的有功出力；

構(gòu)建最小網(wǎng)損目標(biāo)函數(shù)，滿足以下公式：

min?C(x，u)＝∑P_g-∑P_l，?(3)

s.t.g(x，u)＝0，?(4)

P_gmin≤P_g≤P_gmax，?(5)