[发明专利]基于行动家和评论家网络的综合供需侧的电力调度系统

说明书

本发明公开了一种基于行动家和评论家网络的综合供需侧的电力调度系统，包括行动家神经网络和评论家神经网络，并向综合能源电网输出满足预设条件的电力调度方案，行动家神经网络基于行动家网络参数和约束参数对状态信息进行训练，输出相应的电力调度方案；控制单元获取反馈信息，评论家神经网络基于评论家网络参数对反馈信息和输入的电力调度方案进行训练，输出评论信息并更新评论家网络参数；行动家神经网络根据评论信息更新行动家网络参数和约束参数，并基于更新后的参数输出新的电力调度方案，直至输出满足优化条件的电力调度方案。本发明根据综合能源电网的反馈信息不断更新神经网络参数以及约束参数得到最优的电力调度方案，更加智能。

技术领域

本发明涉及能源领域，特别涉及一种基于行动家和评论家网络的综合供需侧的电力调度系统。

背景技术

电能已经作为一种基础的能源，深入到人们生产生活的各领域。电能的主要来源有包括水力发电(水电)、火力发电(火电)、太阳能发电、风力发电(风电)、电池转化及核能发电(核电)等。这些发电方式各有特点，太阳能与风能开采利用十分方便，不会污染环境，具有极高的开发潜力且不会枯竭，但其受到地理环境以及气候条件的影响较大，且能源转化效率较低；热电方式能源供应稳定，转化效率高，但会污染环境而且日趋枯竭；水电受到的季节性影响比较大；由于风电等方式存在限制，有些地区出现了弃风、弃光的现象，同时能源利用效率不高，这些都对经济转型有负面影响。

另一方面，我国的能源利用效率也受到需求侧状况的影响。当前，我国电力装机存在了过剩的趋势，火力发电设备利用率不高，新能源发电所占的比例偏低。

随着各种能源技术的发展，我国电能供应结构日趋复杂，却难以解决能源的并网消纳问题。但是，目前各种不同形式的能源缺乏协调，缺少面向需求侧的协调方法会导致严重的能源浪费。故如何综合需求响应，使之作为与综合能源电网系统(下文简称综合能源电网)相互协调的策略，利用各种能源之间的协同互补，形成多种类能源综合的电力能源供给系统，充分发挥不同形式能源的优势，优化用户的能源使用结构，提升社会综合能效水平，显得尤为重要。

综合能源电网是指利用信息技术整合一定的区域内各种不同的能源形式，实现各种异质子系统之间的统一协调管理。综合能源电网的基本结构如图1所示，包括作为调度中心的信息系统，由各种终端构成的信息-物理能源系统的交互层，以及包含新能源与传统能源的物理系统。如图2所示，综合能源电网主要由供能网络(如供电、供气、供冷、供热等网络)、能源交换环节(如CCHP机组、发电机组、锅炉、空调、热泵等)、能源存储环节(储电、储气、储热、储冷等)、终端综合能源供用单元(如微网)和大量终端用户共同构成。

综合能源电网的主要功能是满足社会上各种用户的不同形式的能源负荷需求。例如在用电负荷极高的工业区，综合能源电网应该提供足够的电力来满足工厂的正常运转；在冬日气温较低的地区，综合能源电网应该提供足够的热能。因此主要优化目标的衡量标准为在某一特定时段综合能源电网提供的总体负荷与用户总体需求负荷的差值，当差值为负值时，说明综合能源电网未能实现正常的功能。如图5所示，负荷的差值具体包含电负荷、冷/热负荷以及燃气负荷之间的差值。不同种类的能源在存储和运输过程中会有不同程度的能源损耗。同时对于新能源来说，不同的季节的能源效率也不同。因此将能源效率作为电力调度方案的约束之一，即能源生产供应的过程中的损耗应当小于某个给定的值。系统的能源效率取决于用户实际消耗的能源量与能源的生产总量。负荷转移的成本取决于各种转移设备的特性以及转移的负荷量。

对供应侧与需求侧整合进行优化可以进一步提升整体的能源供应利用效率。现有的整合优化系统通常建模为一个多目标优化调度问题，并将原问题转化为线性规划问题进行求解。但样方法存在许多不足，主要表现在以下几个方面：

1.在多目标优化调度问题中，难以确定各个不同目标之间的权重，难以具体规定能源系统的各项指标；

2.当电网的规模不断扩大，能源电网的状态复杂程度不断提高，使用线性规划将遭遇维数灾难问题，难以处理大规模的高维数据；