[發明專利]一種基于SAC算法的混合能源系統在線調度方法

有效

• 申請號: 202210439618.2
• 申請日: 2022-04-25
• 公開（公告）號: CN114865696B
• 公開（公告）日: 2023-06-02
• 發明（設計）人: 胡維昊;張真源;井實;黃琴;張國洲;曹迪;陳健軍;胡家祥;熊康;詹巍
• 申請（專利權）人: 電子科技大學;國家電投集團西南能源研究院有限公司
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;H02J3/46;H02J3/00;G06Q10/0631;G06Q50/06;G06N3/045;G06N3/08;G06F18/20
• 代理公司: 成都行之智信知識產權代理有限公司 51256
• 代理人: 溫利平

本發明公開了一種基于SAC算法的混合能源系統在線調度方法，在不確定環境下，將風?光?抽水蓄能?碳捕獲混合能源系統互聯運行，由于風力發電、光伏發電以及負荷需求的波動性、隨機性，通過合理調度抽水蓄能電站的有功功率和碳捕獲系統的功率來平衡不確定性波動，同時以最大碳捕獲量為目標，最后采用一種基于最大熵強化學習框架的離線學習策略SAC算法，通過SAC算法訓練智能體獲取最優調度策略，達到最大碳捕獲的目的。

技術領域

本發明屬于電力技術領域，更為具體地講，涉及一種基于SAC算法的混合能源系統在線調度方法。

背景技術

目前能源消費結構依然以化石燃料為主體，造成大量溫室氣體排放。這是導致全球變暖的主要原因。為了應對日益嚴峻的氣候變化，全世界178個締約方簽署了巴黎協定，國際會議提出了不同的發展路徑，其中低碳經濟(low?carbon?economy,LCE)已成為許多國家的共識。從2020年到2030年，可再生能源的電力需求將增長三分之二，約占全球電力需求增長的80％。全球的可再生能源市場發展迅猛，且飽含巨大的潛力。

我國一直以發展低成本且清潔的可再生能源為能源轉型的目標。為了促進?LCE計劃的實現，我國還制定并實施了節能減排的相關措施。在過去十年中，風力發電(WP)和太陽能發電能力迅速增長。到2020年底，WP和太陽能的全球裝機容量分別飆升至742.69GW和716.15GW。

盡管研究了多種方法提高化石燃料的轉換效率，減少化石能源消耗，在目前條件下仍然難以實現碳零排放。為實現“30.60雙碳目標”，第一步是要加大可再生能源的開發利用，如風電、光伏、生物質能等，減少CO2排放量。第二是最近研究火熱的碳捕獲技術，這是能夠短期內持續有效減少CO2的技術之一。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種基于SAC算法的混合能源系統在線調度方法，考慮了風機、光伏發電量以及負荷需求的波動性和不確定性，通過合理調用抽水蓄能電站的有功功率平衡可再生能源發電的波動，并以碳捕獲量最大的最優調度方法。

為實現上述發明目的，本發明一種基于SAC算法的混合能源系統在線調度方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)、采集風力發電廠WT的歷史發電數據，記為P_WT,t，采集光伏電站PV?的歷史發電數據，記為P_PV,t；采集混合能源系統的歷史負荷Load，記為P_Load,t；采集電網的歷史電價數據，記為E_price,t；其中，t表示時刻，t＝1,2,3,…；

(2)、構建抽水蓄能電站PSH的出力模型；

其中，P_t^Hydro為抽水蓄能電站在t時刻的發出功率；η_h為抽水蓄能電站發電效率；H_h為發電站的凈水高度；Q_h為t時刻通過渦輪機的水流量；ρ_w為水密度；?P_t^Pump為抽水蓄能電站在t時刻的泵送功率；η_p為是水泵水輪機的泵送效率；H_p為發電站的凈水高度；Q_p為t時刻通過水泵的水流量；V_t^l和分別為t時刻和前一時刻水庫的蓄水能力，Δt為時刻間隔量；和分別為水庫最小蓄水量和最大蓄水量；

(3)、構建風-光-抽水蓄能-碳捕獲混合能源系統的在線調度目標函數及約束條件；

目標函數為：