[发明专利]基于多强化学习智能体的电网运行方式调节方法及装置

说明书

本发明公开了一种多强化学习智能体的电网运行方式调节方法及装置，方法包括以下步骤：1）基于原始电网运行状态数据求解电网模型，并提取发电机控制的状态空间；2）以发电机控制的状态空间为输入，利用预先训练好的发电机强化学习智能体，获取发电机最优控制方案；3）基于发电机最优控制方案调节电网运行方式，并对电网运行状态进行安全评估；4）如果存在传输线路过载，则基于负荷最优控制方案调节电网运行方式，并对电网运行状态再次进行安全评估。本发明针对不同种类的电网调控措施在正常运行和故障工况下，自动调整传输线路功率，满足电网运行安全需求。

技术领域

本发明涉及一种电网运行方式自动调节方法及装置，属于电网调控技术领域。

背景技术

现代电网的安全经济运行是一个复杂的控制问题，需要在任何时候都满足各种电压、频率、线路潮流等安全约束。为了更好地规划未来的电网运行方式，通常使用电网模型进行大规模仿真分析，以降低在正常运行和故障(N-1或N-k)工况下的运行风险。一旦发现安全问题，可以采取相应的控制措施来缓解这些问题。然而，考虑到大电网的复杂性、非线性和高维性，要获得满足安全性和可靠性标准的最优运行方式具有很大挑战性。这通常需要电力工程师对电网模型及参数进行大量的人工调整，并进行海量仿真分析。随着可再生能源渗透率的不断增加，现代电力系统中出现了更多的动态性、不确定性和随机性，这为电力工程师寻找安全、低成本的控制措施带来了更大的挑战。

现有的电网传输线路潮流控制的方法多集中在市场运营下的区域间功率传输交易，或者是出于安全考虑的紧急调控。在大电网负荷变化和故障等各种不确定性因素下，精准、快速的潮流控制变得十分困难。

发明内容

为解决现有技术的缺陷，需要一种电网运行方式自动调节方法及装置，可以针对不同种类的电网调控措施在正常运行和故障工况下，自动调整传输线路功率，满足电网运行安全需求。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：

一种基于多强化学习智能体的电网运行方式调节方法，包括以下步骤：

1)基于原始电网运行状态数据求解电网模型，并提取发电机控制的状态空间；

2)以发电机控制的状态空间为输入，利用预先训练好的发电机强化学习智能体，获取发电机最优控制方案；

3)基于发电机最优控制方案调节电网运行方式，并对电网运行状态进行安全评估；

4)如果存在传输线路过载，则提取负荷控制的状态空间；

5)以负荷控制的状态空间为输入，利用预先训练好的负荷强化学习智能体，获取负荷转移最优控制方案；

6)基于负荷最优控制方案调节电网运行方式，并对电网运行状态再次进行安全评估。

在步骤1)中，所述电网模型为：

其中，和代表母线i上发电机n的有功功率输出和无功功率输出，P_ij(y)和Q_ij(y)代表从母线i到母线j的有功功率和无功功率，V_i代表母线i的电压幅值，B代表母线集合，上标g表示发电机，上标d表示代表电网负荷，和是母线i上的发电机有功功率注入和无功功率注入，和是母线i上的负荷有功功率和无功功率，和是母线i上负荷m的有功功率和无功功率，G_i是母线i上的发电机集合，D_i是母线i上的负荷集合，B_i是与母线i构成支路的母线集合，g_i是母线i的自电导，b_i是母线i的自电纳，y是母线电压向量。