[發(fā)明專利]基于強化學(xué)習(xí)的園區(qū)能效提升的設(shè)備優(yōu)化配置方法及系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202111569479.7
• 申請日: 2021-12-21
• 公開（公告）號: CN114240192B
• 公開（公告）日: 2022-06-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王海;張大鵬;李東東
• 申請（專利權(quán)）人: 特斯聯(lián)科技集團有限公司
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q50/06;G06N3/04;G06N3/08
• 代理公司: 北京春江專利商標代理事務(wù)所(普通合伙) 11835
• 代理人: 曹潔

本發(fā)明公開了一種基于強化學(xué)習(xí)的園區(qū)能效提升的設(shè)備優(yōu)化配置方法及系統(tǒng)，涉及智能節(jié)能技術(shù)領(lǐng)域，包括：以園區(qū)各設(shè)備電參數(shù)及設(shè)備所用配電線路性能參數(shù)為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的輸入輸出參數(shù)，構(gòu)建設(shè)備運作系統(tǒng)模型；根據(jù)設(shè)備電參數(shù)及設(shè)備所用配電線路性能參數(shù)，搭建基于DDPG的具有雙Actor網(wǎng)絡(luò)的低碳管控智能體；對設(shè)備運作系統(tǒng)模型，利用各設(shè)備采集的數(shù)據(jù)進行計算，智能體推演獲得園區(qū)各設(shè)備的低碳最優(yōu)化配置。本發(fā)明能在學(xué)習(xí)效率高、配置需求復(fù)雜的情況下獲得低碳最優(yōu)的配置策略。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及智能節(jié)能技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于強化學(xué)習(xí)的園區(qū)能效提升的設(shè)備優(yōu)化配置方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

能效管理系統(tǒng)是以綠色建筑、工業(yè)園區(qū)內(nèi)各種能源供、配、用設(shè)施的運行狀態(tài)和參數(shù)，以及運行特點為基本條件，涉及建筑智能化、工業(yè)自動化、數(shù)據(jù)采集、大數(shù)據(jù)分析、人工智能等多個技術(shù)領(lǐng)域，依據(jù)各類機電設(shè)備運行中所采集的信息，反映其能源傳輸、變換與消耗的特征，采用能效控制策略實現(xiàn)能效最優(yōu)化，是最經(jīng)濟的專家管理決策系統(tǒng)，最終目的就是通過智能化系統(tǒng)集成來實現(xiàn)“管理節(jié)能”和“綠色用能”。

目前國內(nèi)大部分園區(qū)仍然依賴用于各設(shè)備的PID調(diào)節(jié)器，來監(jiān)控基于規(guī)則的節(jié)能控制方案，PID控制方法存在參數(shù)整定和調(diào)試困難的問題，在設(shè)備負荷和工況發(fā)生變化時極易產(chǎn)生振蕩，控制效果不佳。基于規(guī)則的控制方法是指根據(jù)設(shè)備運行表對各設(shè)備采取固定模式的變頻技術(shù)，該方法存在無法根據(jù)實際負荷需求實時調(diào)整控制參數(shù)的問題，從而就會消耗更多能源。所以要降低園區(qū)個設(shè)備的運行能耗，就必須在保證園區(qū)正常運作的前提下采取合理可行的節(jié)能控制方案。

已有研究表明，智能控制方法具有自適應(yīng)、自學(xué)習(xí)和自協(xié)調(diào)能力，能夠提升園區(qū)能效和優(yōu)化園區(qū)設(shè)備配置。其中，強化學(xué)習(xí)(Reinforcement learning,RL)中的智能體通過與環(huán)境之間的直接交互來最大化獎勵信號，能夠?qū)崿F(xiàn)復(fù)雜系統(tǒng)的全局優(yōu)化控制，是充分發(fā)揮園區(qū)各設(shè)備節(jié)能潛力的有效方法之一，應(yīng)用強化學(xué)習(xí)方法控制園區(qū)設(shè)備運行可以有效提升節(jié)能效果。但是，目前的強化學(xué)習(xí)方法在線訓(xùn)練智能體的收斂時間較長，難以滿足控制實時性要求。

發(fā)明內(nèi)容

因此，為了克服上述缺陷，本發(fā)明實施例提供一種基于強化學(xué)習(xí)的園區(qū)能效提升的設(shè)備優(yōu)化配置方法及系統(tǒng)，能在學(xué)習(xí)效率高、配置需求復(fù)雜的情況下獲得低碳最優(yōu)的配置策略。

為此，本發(fā)明實施例的一種基于強化學(xué)習(xí)的園區(qū)能效提升的設(shè)備優(yōu)化配置方法，包括以下步驟：

S1、以園區(qū)各設(shè)備電參數(shù)及設(shè)備所用配電線路性能參數(shù)為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的輸入輸出參數(shù)，構(gòu)建設(shè)備運作系統(tǒng)模型；

S2、針對設(shè)備i，根據(jù)設(shè)備電參數(shù)及設(shè)備所用配電線路性能參數(shù)，搭建基于DDPG的具有雙Actor網(wǎng)絡(luò)的低碳管控智能體，雙Actor網(wǎng)絡(luò)的部分狀態(tài)變量相同；

S3、對設(shè)備運作系統(tǒng)模型，利用園區(qū)低碳管控智能體進行計算，求解獲得園區(qū)各設(shè)備的低碳最優(yōu)化配置。

優(yōu)選地，所述S1的步驟包括：

S11、分別獲取當前預(yù)設(shè)時段內(nèi)的園區(qū)各設(shè)備電參數(shù)及設(shè)備所用配電線路性能參數(shù)，每個設(shè)備的設(shè)備電參數(shù)包括當前用電量Q_i[K]、電壓不合格累計時間T_i[K]、電流不平衡率δ_i[K]、當前設(shè)備平均能效比平均電壓平均負載率和平均功率因數(shù)設(shè)備所用配電線路性能參數(shù)包括當前綜合線耗率γ_i[K]、三相負荷不平衡率ε_i[K]、總諧波畸變率λ_i[K]、電壓合格率ζ_i[K]、平均線路長度和平均截面積達標線路長度i＝1，2，...，N，為園區(qū)內(nèi)的第i個設(shè)備，N為園區(qū)內(nèi)的設(shè)備總個數(shù)，K表示當前預(yù)設(shè)時段；