申请/专利权人：华南理工大学

申请日：2021-09-03

公开（公告）日：2024-04-05

公开（公告）号：CN113962429B

主分类号：G06Q10/0631

分类号：G06Q10/0631;G06Q10/04;G06N3/0499;G06N3/092;G06Q50/06;H02J3/00

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.05#授权;2022.02.15#实质审查的生效;2022.01.21#公开

摘要：本发明公开了一种求解负荷置换的优化方法、系统、装置及介质，其中方法包括：获取历史数据，基于所述历史数据构建负荷置换模型；构建基于深度强化学习的实时负荷置换模型；根据预设的目标函数和所述负荷置换模型对所述实时负荷置换模型进行训练；针对实时故障情况，采用训练后的所述实时负荷置换模型生成负荷置换策略；以频率偏差成本、互联系统的电力调度成本、重要负荷停电时间成本、替换负荷的补偿成本以及被替换重要负荷的收益作为目标函数。本发明采用负荷置换模型对实时负荷置换模型进行训练以及映射，利用深度强化学习网络能够在线状态下实现高效快速负荷置换决策，可广泛应用于负荷置换技术领域。

主权项：1.一种求解负荷置换的优化方法，其特征在于，包括以下步骤：获取历史数据，基于所述历史数据构建负荷置换模型；构建基于深度强化学习的实时负荷置换模型；根据预设的目标函数和所述负荷置换模型对所述实时负荷置换模型进行训练；针对实时故障情况，采用训练后的所述实时负荷置换模型生成负荷置换策略；其中，以负荷置换后，频率偏差成本、互联系统的电力调度成本、重要负荷停电时间成本、替换负荷的补偿成本以及被替换重要负荷的收益作为目标函数；所述目标函数的表达式为：min[costfrequency+costdispatch+costtime+costcompensate-profit]其中，costfrequency表示频率偏差成本，costdispatch表示互联系统的电力调度成本，costtime表示重要负荷停电时间成本，costcompensate表示替换负荷的补偿成本，profit表示被替换重要负荷的收益；所述频率偏差成本的计算公式如下：costfrequency＝afrequencyΔf 式中，ΔP表示负荷置换前后有功功率差额；afrequency表示频率偏差成本系数；KG为发电机组的单位调节功率，KD表示负荷的频率调节效应；所述互联系统的电力调度成本的计算公式如下：costdispatch＝adispatchΔPtrans式中，ΔPtrans表示两个互联系统传输的有功功率；adispatch表示传输有功功率的成本系数；所述重要负荷停电时间成本的计算公式如下： 式中，TR为含有N个元素的行向量，表示优化变量，T表示转置；WL为含有N个元素的行向量，表示停电区域内各节点的负荷重要性权重；SL为N阶对角矩阵，设重要负荷节点对应的集合为al，当节点i∈al时，SLi,i＝1，否则SLi,i＝0；aT表示重要负荷停电时间成本系数；所述替换负荷的补偿成本的计算公式如下：costcompensate＝acompP1P1＝K11Pcut+K12Pshift+K13Pout式中，acomp表示补偿成本系数，Pcut表示在某调度时段可削减负荷；Pshift表示可平移负荷为部分用电时段可中断的负荷；Pout表示重要等级较低负荷，可考虑全部舍弃；K11,K12,K13分别表示离散控制的负荷调整等级；所述被替换重要负荷的收益的计算公式如下：profit＝aproK2P2式中，apro表示补偿成本系数，K2表示离散控制的负荷调整等级，P2表示每等级负荷可调整的容量；构建所述负荷置换模型的过程中还需满足以下约束：负荷恢复时间约束、恢复节点电压幅值约束、恢复节点电压相角约束、恢复负荷功率限制约束以及频率偏差上下限约束；所述负荷恢复时间约束的表达式为：SLTRT≥SLTR,minT式中，TR,min为含有N个元素的行向量，表示理想情况下最早的恢复时刻，T表示转置；所述恢复节点电压幅值约束的表达式为：VminT≤VT≤VmaxT式中，V,Vmax,Vmin为含有N个元素的行向量，分别表示局部停电区域内各节点的实际电压幅值、电压幅值上限和电压幅值下限，T表示转置；所述恢复节点电压相角约束的表达式为：θminT≤θT≤θmaxT式中，θ,θmax,θmin为含有N个元素的行向量，分别表示局部停电区域内各节点的实际电压相角、电压相角上限和电压相角下限，T表示转置；所述恢复负荷功率限制约束的表达式为：-Pl,maxt≤Pinl,t≤minPl,maxt,ΔPout,maxl,t式中，Pinl,t表示被替换负荷l在调度时刻t的恢复功率，Pl,maxt表示恢复功率的上限，ΔPout,maxl,t表示对应替换负荷在时刻t的舍弃功率；所述频率偏差上下限约束的表达式为：Δfmin≤Δf≤Δfmax式中，Δf,Δfmax,Δfmin分别表示系统实际频率偏差、允许频率偏差的上限和允许频率偏差的下限；所述实时负荷置换模型采用DQN算法进行求解；在构建实时负荷置换模型的步骤中，包括选取状态空间S的步骤、选取动作空间A的步骤以及设置奖励函数的步骤；其中，所述状态空间S包含对决策产生影响的因素，所述动作空间A包含实时负荷置换模型中的相关决策量；所述状态空间S的表达式为：S＝{Sfre,SL,SL',WL,S01,ΔS}式中，Sfre表示系统的频率值，SL表示故障后的负荷数据，SL'表示负荷的一次导数，WL表示负荷的重要性权重矩阵，S01替换负荷、被替换负荷是否投入的相关系数向量；ΔS表示负荷可向上、向下调整的档位等级；所述动作空间A的表达式为：A＝{S01,ak}式中，S01为替换负荷、被替换负荷是否投入的相关系数向量；ak表示替换和被替换负荷所调整的档位；采用所述目标函数作为奖励函数。

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百度查询： 华南理工大学 一种求解负荷置换的优化方法、系统、装置及介质

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