基于深度强化学习的海岛综合能源系统优化调度研究

来源 :东北电力大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:tyybj2008
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
鉴于海岛丰富的可再生能源资源和多样的能源需求形式,构建海岛综合综合系统(Island Integrated Energy System,IIES)成为一种必然的选择。然而,IIES对可再生能源的依赖程度高,可再生能源的出力的具有间歇性,海岛上的资源需求形式多样且各自具有较大波动性,来自电源和负荷的多重不确定性给海岛多种能源需求的稳定供给带来了巨大的挑战。与此同时,深度强化学习可以通过与外部环境的互动自动地适应外部环境的变化并及时动态调整策略,避免了对多重复杂不确定性的建模。将IIES的动态经济调度问题进行数学描述并将该问题转化到深度强化学习框架下进行求解是解决可再生能源出力间歇性和负荷需求波动性问题的有效途径。本文针对利用深度强化学习解决含多重不确定性的IIES优化调度的相关问题展开研究,主要的研究内容如下:首先,构建考虑多种能源需求形式的IIES,对其中的关键部件进行建模,主要包括考虑热电耦合关系的热电联产机组模型,快速反应燃气轮机和燃气锅炉模型,利用火电机组进行海水淡化的联产机组模型。为提升海岛淡水利用效率,在山东沿海相关示范工程的基础上,构建了物质能量共同传输的“水热同传”模型。此外,针对热负荷数据难以直接测量的问题,构建建筑物的热负荷模型,建立起环境温度与热负荷的联系。这些物理模型的构建,为后续优化调度研究的展开奠定了基础。其次,以运行成本最小为目标构建含源荷多重不确定性的IIES动态经济调度模型。为处理来自电源和负荷的多重不确定性,将IIES的调度问题转化为深度强化学习框架下的马尔科夫决策过程,并利用深度强化学习算法寻求最优调度策略。为提升数据收集效率加快算法训练时间,对所用的深度强化学习算法增加了一种分布式结构。仿真结果表明,所提的方法可以很好的处理来自电源和负荷的多重不确定性,实现海岛可再生能源的充分利用和多种能源需求的稳定供应,并且具有良好的经济性和求解效率。最后,为协调不确定环境下多园区海岛综合能源系统(Multi-community Island Integrated Energy System,MCIIES)中各个园区之间的能量交互,实现系统整体优化调度,提出一种利用多智能体深度强化学习算法学习不同园区的负荷特征,并在此基础上进行决策的调度模型。多园区模式下IIES的不确定性维度增加,对调度系统的不确定性处理能力要求成倍提高。仿真结果表明,所提方法可以很好的捕捉到不同园区的负荷特性,并利用这些负荷特性之间存在的互补关系协调不同园区进行合理的能量交互,可以实现对可再生能源的完全消纳,具有良好的经济效益和环保效益。
其他文献
活性粉末混凝土(RPC)因其比普通混凝土优越的性能,在各个工程领域都有广阔的发展前景,许多学者通过掺加一定量的钢纤维来达到增强增韧的目的,但总体效果有限,随着聚乙烯醇纤维(PVA)等有机纤维的大量制备,学者们将不同种类、不同尺寸的纤维混掺入混凝土中以期进一步改善其强度、韧性、抗爆裂等性能。其中弯曲韧性是纤维混凝土力学性能的重要指标,但目前大部分的弯曲韧性评价方法都是针对钢纤维混凝土,各国标准试验与
学位
学位
学位
学位
在光伏发电整县开发背景下,高比例分布式光伏电源的大规模接入给配电网带来了强烈的源侧随机性与波动性。为降低不确定性影响,并提高光伏消纳率,本文提出一种高比例光伏场景下计及分布式氢-热联储系统(Distributed Hydrogen-thermal Storage System,DHTSS)的冷-热-电多能耦合配电网双层扩展规划模型。首先,进行配电网分布式系统精细化模型构建。为解决高比例光伏发电场景
学位
学位
报纸
目的 采用Meta分析方法评价经鼻空肠管与经鼻胃管行肠内营养对重症急性胰腺炎(SAP)的影响。方法 在PubMed、EMBase、the Cochrane Library、中国知网、维普网、万方数据知识服务平台和中国生物医学文献服务系统进行检索,筛选研究关于经鼻空肠管与经鼻胃管行肠内营养对SAP影响的随机对照试验(RCT),检索时限截止至2022年06月。观察组患者采用鼻空肠管行肠内营养,对照组患
期刊
在“3060”碳达峰、碳中和目标背景下,碳交易与绿证交易分别从控制温室气体排放和促进绿色电力消费两个角度,协同助力能源领域实现清洁低碳转型。目前我国碳交易市场与绿证交易市场处于平行关系,市场活力有待提高,且能够反映可再生能源低碳属性的核证自愿减排机制已停运多年,可再生能源低碳价值并未充分体现。在风电、光伏等可再生能源平价上网的新形势下,如何联动碳交易市场和绿证交易市场,更加充分地体现绿色电力所蕴含
学位
随着能源紧张和环境污染,促进能源可持续性的综合能源系统(Integrated energy system,IES)应运而生。IES是一个复杂的多源供应系统,其中包括电力、天然气和冷(热)供应,IES根据能源之间的相互关系和互补性,有机地协调和优化系统中能源的生产、传输、转换、储存和消费,实现经济、安全、灵活的供应效果。本文的内容及研究成果如下:首先,介绍了IES能量管理系统的结构体系和功能,分析了
学位