基于孪生延迟DDPG的可调节负荷经济调度方法及其调控装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了基于孪生延迟DDPG的可调节负荷经济调度方法及其调控装置包括：基于多元可调节负荷参与电网运行的特性，构建多元可调节负荷主动参与电网资源调度的鲁棒优化模型；面向风光不确定因素影响的调度环境，提出基于孪生延迟DDPG算法优化求解鲁棒优化模型，并获取电网优化调度策略；对电网优化调度策略的计算值进行电网仿真运行，分析优化调度策略的有效性；本发明专利技术提供的方法通过构建电网鲁棒优化调度模型，获取电网优化调度策略，通过将实际电网运行数据代入电网优化调度策略进行仿真计算，获取优化调度策略的最优值，能够有效降低运行费用，且可根据实际计算结果调整电力系统的平均负荷率，有效保障电网的安全稳定运行。行。行。

【技术实现步骤摘要】
基于孪生延迟DDPG的可调节负荷经济调度方法及其调控装置


[0001]本专利技术涉及电网优化调度
，具体为基于孪生延迟DDPG的可调节负荷经济调度方法及其调控装置。

技术介绍

[0002]随着全球气候变化问题日益严峻，经济发展与气候环境之间的矛盾愈发突出，成为人类社会面临的共同挑战，如何保障能源供应安全，提高能源利用效率，降低温室气体排放，寻求替代性能源已成为能源改革的必经之路。因此，近年来全球多个国家提出了碳中和战略目标，构建低碳可持续能源系统已成为世界各国的重要战略目标，能源系统的转型与变革已迫在眉睫；由于风、光新能源发电具有随机性、波动性、间歇性特点，高比例新能源并网消纳对电网经济运行、满足供电需求提出了巨大的挑战。
[0003]可调节负荷是在一定时间段内灵活可变的负荷，是参与日前调度的一种重要负荷资源，其包含了具备双向调节能力的电动汽车、储能、蓄能以及分布式电源、微电网，其用电行为可对价格信号做出灵活响应。作为一种可调节的负荷资源，可调节负荷对于电力经济运行的影响日益凸显。在供电无法满足用电需求增长的大城市，可调节负荷的削峰填谷作用对保障电网的安全运行起了关键作用，因此可调节负荷的调度问题成为近年来研究的热点。
[0004]在我国推广清洁能源消纳趋势下，仅依靠火电机组的常规调度已不能满足风电、光伏现有的装机容量的出力波动变化，特别是某些地区新能源出力全消纳政策下，火电机组常常只能减小新能源的发电量导致资源浪费。调度资源的不充足不仅遏制了清洁能源的消纳容量，而且对电网运行的经济性和灵活性也带来了不利的影响。为了解决上述情况，可调节负荷需要参与电网调度运行优化以适应电网的灵活性调度出力安排，传统的经济调度策略对现状电网不再适用，需要从多个目标优化出力策略，从而得到基于孪生延迟DDPG算法的可调节负荷参与电网调度运行优化方法。

技术实现思路

[0005]本部分的目的在于概述本专利技术的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和专利技术名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和专利技术名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本专利技术的范围。
[0006]鉴于上述存在的问题，提出了本专利技术。
[0007]本专利技术实施例的第一方面，提供基于孪生延迟DDPG的可调节负荷经济调度方法，包括：基于多元可调节负荷参与电网运行的特性，构建多元可调节负荷主动参与电网资源调度的鲁棒优化模型；面向风光不确定因素影响的调度环境，提出基于孪生延迟DDPG算法优化求解所述鲁棒优化模型，并获取电网优化调度策略；对所述电网优化调度策略的计算值进行电网仿真运行，分析优化调度策略的有效性。
[0008]作为本专利技术所述的基于孪生延迟DDPG的可调节负荷经济调度方法的一种优选方
案，其中：包括，
[0009]在构建所述鲁棒优化模型前，基于非参数估计理论对多元可调节负荷主动参与电网调度的随机特性进行处理，所述多元可调节负荷包括具备需求弹性和调节能力的空调、照明、工商业可调负荷、电动汽车、储能及蓄能。
[0010]作为本专利技术所述的基于孪生延迟DDPG的可调节负荷经济调度方法的一种优选方案，其中：所述鲁棒优化模型的构建包括，
[0011]基于多元可调节负荷参与电网运行的固定成本和调节电量的收益补偿，构建以系统运行成本最小化为目标的电能量和备用服务联合的鲁棒优化模型；
[0012]所述鲁棒优化模型的计算包括，
[0013][0014]其中，C(P
i，t
)表示常规机组i在时刻t的发电成本函数，表示常规机组i在时刻t上备用服务的状态变量，表示常规机组i在上备用调节中的成本函数，表示常规机组i在时刻t下备用服务的状态变量，表示常规机组i在下备用调节中的成本函数，表示可中断负荷j在上备用调节中的成本函数，表示可转移负荷k在时刻t上备用容量的中标状态变量，表示可转移负荷k在上备用调节中的成本函数，表示可转移负荷k在时刻t下备用容量的中标状态变量，表示可转移负荷k在下备用调节中的成本函数，S
i
表示常规机组i的启动成本，和表示常规机组i在时刻t和t
‑
1的启停状态变量，A(R
t
)表示备用不足引起的电网运行风险成本，Ω
T
表示所有时间的集合，Ω
G
表示所有常规机组的集合，Ω
IL
表示所有可中断负荷的集合，Ω
SL
表示所有可转移负荷的集合。
[0015]作为本专利技术所述的基于孪生延迟DDPG的可调节负荷经济调度方法的一种优选方案，其中：包括，
[0016]所述鲁棒优化模型致力于寻找不确定变量在不确定变量集Ω
U
内朝着最差场景变化时经济性最优的调度方案，并求解最差场景下的最优解，公式表示为：
[0017]max(minf)
[0018]其中所述不确定变量为风电、光伏出力与负荷的实际值相对于各自预测值的偏离程度、机组出力和备用容量、可调节负荷中标备用容量。
[0019]作为本专利技术所述的基于孪生延迟DDPG的可调节负荷经济调度方法的一种优选方案，其中：所述鲁棒优化模型的约束条件的计算包括，
[0020][0021]其中，Ω
W
表示所有风电机组的集合，Ω
PV
表示所有光伏机组的集合，Ω
E
表示所有节点的集合，z
w，t
表示实际风电的偏离程度，z
n，t
表示光伏与负荷相对于风电的偏离程度，z
L，e，t
表示光伏与负荷预测值的偏离程度，Γ表示不确定参数，表示风电机组w在时刻t出力预测值，表示风电机组w在时刻t出力最大预测误差，表示光伏机组n在时刻t出力预测值，表示光伏机组n在时刻t出力最大预测误差，表示节点e在时刻t所带负荷的预测值，表示负荷在时刻t的最大预测误差，P
DC，t
表示所有省际联络线在时刻t的总功率。
[0022]作为本专利技术所述的基于孪生延迟DDPG的可调节负荷经济调度方法的一种优选方案，其中：所述电网优化调度策略的获取包括，
[0023]面向风光不确定因素影响的调度环境，随机生成x个反映新能源出力与负荷预测不确定的学习样本集，通过采用强化学习的孪生延迟DDPG算法求解所述鲁棒优化模型；
[0024]采用孪生延迟DDPG算法进行电网调度任务的分配，获取优化调度过程系统总运行费用最小的电网优化调度策略。
[0025]作为本专利技术所述的基于孪生延迟DDPG的可调节负荷经济调度方法的一种优选方案，其中：还包括，
[0026]所述孪生延迟DDPG算法在深度确定性策略梯度算法中引入了数字孪生的强化学习方法，通过学习两个Q值函数，用类似Double Q
‑
Learning的方式更新critic网络；
[0027]在所述更新过程中，策略网络只在价值网络更新d次后才进行更新，并在目标策略的输出动本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于孪生延迟DDPG的可调节负荷经济调度方法，其特征在于，包括：基于多元可调节负荷参与电网运行的特性，构建多元可调节负荷主动参与电网资源调度的鲁棒优化模型；面向风光不确定因素影响的调度环境，提出基于孪生延迟DDPG算法优化求解所述鲁棒优化模型，并获取电网优化调度策略；对所述电网优化调度策略的计算值进行电网仿真运行，分析优化调度策略的有效性。2.如权利要求1所述的基于孪生延迟DDPG的可调节负荷经济调度方法，其特征在于：包括，在构建所述鲁棒优化模型前，基于非参数估计理论对多元可调节负荷主动参与电网调度的随机特性进行处理，所述多元可调节负荷包括具备需求弹性和调节能力的空调、照明、工商业可调负荷、电动汽车、储能及蓄能。3.如权利要求2所述的基于孪生延迟DDPG的可调节负荷经济调度方法，其特征在于：所述鲁棒优化模型的构建包括，基于多元可调节负荷参与电网运行的固定成本和调节电量的收益补偿，构建以系统运行成本最小化为目标的电能量和备用服务联合的鲁棒优化模型；所述鲁棒优化模型的计算包括，其中，C(P
i,t
)表示常规机组i在时刻t的发电成本函数，表示常规机组i在时刻t上备用服务的状态变量，表示常规机组i在上备用调节中的成本函数，表示常规机组i在时刻t下备用服务的状态变量，表示常规机组i在下备用调节中的成本函数，表示可中断负荷j在上备用调节中的成本函数，表示可转移负荷k在时刻t上备用容量的中标状态变量，表示可转移负荷k在上备用调节中的成本函数，表示可转移负荷k在时刻t下备用容量的中标状态变量，表示可转移负荷k在下备用调节中的成本函数，S
i
表示常规机组i的启动成本，和表示常规机组i在时刻t和t
‑
1的启停状态变量，A(R
t
)表示备用不足引起的电网运行风险成本，Ω
T
表示所有时间的集合，Ω
G
表示所有常规机组的集合，Ω
IL
表示所有可中断负荷的集合，Ω
SL
表示所有可转移负荷的集合。4.如权利要求3所述的基于孪生延迟DDPG的可调节负荷经济调度方法，其特征在于：包括，所述鲁棒优化模型致力于寻找不确定变量在不确定变量集Ω
U
内朝着最差场景变化时经济性最优的调度方案，并求解最差场景下的最优解，公式表示为：
max(minf)其中所述不确定变量为风电、光伏出力与负荷的实际值相对于各自预测值的偏离程度、机组出力和备用容量、可调节负荷中标备用容量。5.如权利要求4所述的基于孪生延迟DDPG的可调节负荷经济调度方...

【专利技术属性】
技术研发人员：李长军，印欣，李修军，赵红军，李国庆，袁少伟，刘圣飞，陆震军，俞胜，张良，纪程，张卫国，朱庆，李雪明，
申请(专利权)人：国电南瑞科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：