基于TD3的综合能源系统源荷协同运行优化方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114462696A(43)申请公布日2022.05.10(21)申请号202210102710.XH02J3/00(2006.01)(22)申请日2022.01.27H02J3/28(2006.01)H02J3/46(2006.01)(71)申请人合肥工业大学地址230009安徽省合肥市包河区屯溪路193号(72)发明人唐昊李世彦吕凯方道宏(74)专利代理机构合肥晨创知识产权代理事务所(普通合伙)34162专利代理师康培培(51)Int.Cl.G06Q10/04(2012.01)G06Q10/06(2012.01)G06Q50/06(2012.01)G06N3/04(2006.01)G06N3/08(2006.01)权利要求书6页说明书12页附图2页(54)发明名称基于TD3的综合能源系统源荷协同运行优化方法(57)摘要本发明公开了一种基于TD3的综合能源系统源荷协同运行优化方法，考虑了多类型负荷和可再生能源在内的源荷双侧随机因素，并根据综合能源系统的多能耦合特性，提出了协同能量运行优化，构建系统运行经济性为优化目标的能量管理系统运行优化模型，通过TD3算法优化求解综合能源系统的能量管理运行策略；结合系统对当前状态的感知与策略网络可以映射出当前最优动作。本发明中的TD3算法将强化学习成功引入连续动作空间，避免了动作空间自由度成指数增长的问题。结合TD3算法的综合能源系统运行优化方法具有优化性能好、学习效率高的优点。CN114462696ACN114462696A权利要求书1/6页1.基于TD3的综合能源系统源荷协同运行优化方法，其特征在于，所述综合能源系统包括燃气轮机组，光伏，电储能设备，热储能设备，余热回收装置，燃气锅炉，吸收式制冷机，空调设备，电、热、冷负荷需求，所述优化方法包括如下步骤，步骤S1、获取能源系统内光伏、电网、燃气轮机组、余热回收装置、燃气锅炉的输出功率，冷负荷、热负荷、电负荷的需求功率，电储能设备和热储能设备的状态及充放电功率，吸收式制冷机、空调设备的电制冷和热制冷功率；步骤S2、构建可用TD3算法优化的综合能源系统协同运行框架，其框架包含多个Actor网络和Critic网络、状态变量、行动变量和优化目标；并通过Actor网络与综合能源系统仿真环境交互获得学习样本；其中综合能源系统仿真环境由步骤S1所述各个设备与负荷需求功率所构成，且将其设备和负荷需求功率等状态信息归一化为状态变量，输入到Actor网络得到行动a并在仿真环境中执行得到样本；步骤S3、按照TD3算法更新Actor网络和Critic网络。2.如权利要求1所述的基于TD3的综合能源系统源荷协同运行优化方法，其特征在于，所述步骤S1具体包括：步骤S1.1、针对并网型综合能源系统仿真建模，假设在运行日内任意时刻t下光伏出力功率预测值为电网供电功率为机组出力为冷、热、电负荷需求功率预测值分别为步骤S1.2、将区域中光伏发电出力实际值在t时刻相对于预测值的出力偏差功率的随机波动设为则区域综合能源系统在t时刻光伏出力为：步骤S1.3、将区域中t时刻冷负荷需求实际功率相对于预测值的偏差功率的随机波动设为区域综合能源系统在t时刻冷负荷需求实际功率为：步骤S1.4、将区域中t时刻热负荷需求实际功率相对于预测值的偏差功率的随机波动设为区域综合能源系统在t时刻热负荷需求实际功率为：步骤S1.5、将区域中t时刻电负荷需求实际功率相对于预测值的偏差功率的随机波动设为区域综合能源系统在t时刻电负荷需求实际功率为：步骤S1.6、确定区域中每台燃气轮机机组在t时刻的机组输出功率为其中燃气轮机机组的出力约束设为：定义燃气轮机机组的爬坡约束为：2CN114462696A权利要求书2/6页其含义是在Δt时间段内发电机组的向上爬坡功率不能超过向下爬坡功率不能超过步骤S1.7、配置包含燃气轮机机组等供能设备时，考率综合能源系统的热负荷需求，配置余热回收装置和燃气锅炉以输出热功率，其中余热回收装置回收燃气轮机运行过程产生的废热，定义废热回收效率为ηgt，H，废热回收功率设置为：燃气锅炉通过消耗天然气提供功率，其在t时刻产生的热功率为步骤S1.8、确定区域中电储能设备在t时刻的荷电状态为热储能状态按电储能的荷电状态形式定义其含义是电、热能占剩余容量比；步骤S1.9、确定区域中电、热储能设备在t时刻的实时充放功率为正放负充；其中充放功率约束设为：其中分别为电储能的最小放电功率、最大放电功率、最小充电功率和最大充电功率；同理，分别为热储能的最小放热功率、最大放热功率、最小充热功率和最大充热功率；步骤S1.10、系统中的制冷设备包含空调设备、吸收式制冷机，分别用电能、热能驱动供冷，设定分别为电制冷、热制冷功率，和表示电制冷和热制冷