[發(fā)明專利]無功電壓分布式控制方法、服務(wù)器、控制器及存儲(chǔ)介質(zhì)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210873424.3
• 申請(qǐng)日: 2022-07-21
• 公開（公告）號(hào): CN115377993A
• 公開（公告）日: 2022-11-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳文傳;劉昊天;王彬;孫宏斌;郭慶來;孫峰洲;林毅;薛靜瑋;陳浩
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 國(guó)網(wǎng)福建省電力有限公司經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院;清華大學(xué);國(guó)網(wǎng)福建省電力有限公司
• 主分類號(hào): H02J3/16
• 分類號(hào): H02J3/16;H02J13/00
• 代理公司: 北京知聯(lián)天下知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11594
• 代理人: 張迎新

1.一種無功電壓分布式控制方法，其特征在于，采用在線聯(lián)邦學(xué)習(xí)與分布式控制并行的控制架構(gòu)，包括：

在本地控制器上部署多智能體深度強(qiáng)化學(xué)習(xí)算法；

通過本地控制器與集中服務(wù)器之間的邊際變量交換，本地控制器學(xué)習(xí)得到各本地控制器的控制策略；

各本地控制器基于控制策略和本地量測(cè)數(shù)據(jù)，執(zhí)行電網(wǎng)無功電壓控制；

其中，所述集中服務(wù)器用于協(xié)調(diào)各個(gè)本地控制器上的智能體的學(xué)習(xí)過程。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無功電壓分布式控制方法，其特征在于，在各區(qū)域本地控制器上執(zhí)行以下步驟：

框架構(gòu)建步驟：構(gòu)建基于馬爾科夫博弈的多智能體交互訓(xùn)練框架；

網(wǎng)絡(luò)部署步驟：部署神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)；

本地控制步驟：并行執(zhí)行無功電壓控制；

本地交換步驟：并行執(zhí)行與所述集中服務(wù)器之間的邊際變量交換，包括從所述集中服務(wù)器獲取下行邊際變量和向所述集中服務(wù)器發(fā)送上行邊際變量；

本地學(xué)習(xí)步驟：根據(jù)下行邊際變量，并行執(zhí)行本地學(xué)習(xí)；

其中，所述下行邊際變量由所述集中服務(wù)器根據(jù)收集的上行邊際變量，執(zhí)行集中學(xué)習(xí)后得到；

本地控制步驟、本地交換步驟和本地學(xué)習(xí)步驟重復(fù)并行執(zhí)行。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的無功電壓分布式控制方法，其特征在于，

所述上行邊際變量包括本地控制器計(jì)算的標(biāo)量數(shù)據(jù)；

所述下行邊際變量包括用于計(jì)算梯度信息的數(shù)據(jù)。

4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的無功電壓分布式控制方法，其特征在于，集中服務(wù)器用于建立分布式無功電壓優(yōu)化模型，包括確定各區(qū)域無功電壓控制目標(biāo)：

將配電網(wǎng)按照實(shí)際的本地控制器安裝情況，分為|A|個(gè)區(qū)域，區(qū)域標(biāo)號(hào)集合記為A，每個(gè)區(qū)域設(shè)置一個(gè)本地控制器，用于快速獲取本區(qū)域的量測(cè)數(shù)據(jù)，本地控制器能夠與集中服務(wù)器進(jìn)行通訊；其中，各區(qū)域無功電壓控制目標(biāo)為在滿足電壓約束的條件下最小化全網(wǎng)網(wǎng)損：

其中，L_opt為分布式無功電壓優(yōu)化目標(biāo)，P_loss為全網(wǎng)網(wǎng)損，分別代表第i個(gè)區(qū)域中第j個(gè)節(jié)點(diǎn)的有功功率注入和電壓幅值，V,分別為電壓幅值的下限與上限；q^S,i代表第i個(gè)區(qū)域中所有靜止無功補(bǔ)償器SVC的無功功率輸出，q^S,1表示第1個(gè)區(qū)域中所有SVC的無功功率輸出，q^S,|A|表示第|A|個(gè)區(qū)域中所有SVC的無功功率輸出，其中代表第i個(gè)區(qū)域中第j個(gè)SVC的無功功率輸出，分別代表第i個(gè)區(qū)域中第j個(gè)SVC的無功功率輸出的下限與上限；q^G,i代表第i個(gè)區(qū)域中所有DG的無功功率輸出，q^G,1表示第1個(gè)區(qū)域中所有DG的無功功率輸出，q^G,|A|表示第|A|個(gè)區(qū)域中所有DG的無功功率輸出，其中代表第i個(gè)區(qū)域中第j個(gè)DG的無功功率輸出，為第i個(gè)區(qū)域中第j個(gè)DG的裝機(jī)容量和有功功率輸出，Nⁱ為第i個(gè)區(qū)域節(jié)點(diǎn)的集合，為第i個(gè)區(qū)域DG的集合，為第i個(gè)區(qū)域SVC的集合。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的無功電壓分布式控制方法，其特征在于，構(gòu)建基于馬爾科夫博弈的多智能體交互訓(xùn)練框架，包括：

對(duì)應(yīng)各區(qū)域系統(tǒng)的量測(cè)數(shù)據(jù)，構(gòu)建各區(qū)域觀測(cè)變量o_i如(1.2)所示：

代表第i個(gè)區(qū)域中第j個(gè)節(jié)點(diǎn)的無功功率注入；

對(duì)應(yīng)各區(qū)域無功電壓優(yōu)化目標(biāo)，構(gòu)建各區(qū)域統(tǒng)一回饋?zhàn)兞縭如(1.3)所示：

其中，C_V為電壓約束的懲罰系數(shù)；函數(shù)[]⁺的定義為[x]⁺＝max(0,x)；

將統(tǒng)一回饋?zhàn)兞堪磪^(qū)域分解，可得：

其中，Rⁱ為r在第i個(gè)區(qū)域的分解變量，即第i個(gè)區(qū)域的本地回饋?zhàn)兞浚軌蛲ㄟ^第i個(gè)區(qū)域的本地量測(cè)數(shù)據(jù)計(jì)算得到；

對(duì)應(yīng)可控靈活性資源的無功功率，構(gòu)建各區(qū)域動(dòng)作變量a_i如(1.5)所示：

其中，代表第i個(gè)區(qū)域中第k個(gè)SVC的無功功率輸出，代表第i個(gè)區(qū)域中第j個(gè)DG的無功功率輸出，可控靈活性資源包括SVC和DG。