综合能源系统双侧协同控制方法、设备和存储介质

本发明涉及综合能源系统控制，尤其涉及一种综合能源系统双侧协同控制方法、设备和存储介质。

背景技术：

1、具有多能协调互补能力的综合能源系统，是实现“双碳”目标的重要技术路径。综合能源系统是指在规划、建设和运行等阶段，通过对电、气、热等多种类型能源的生产、输送、转换和消费等环节进行协调与优化，形成的多能源一体化利用系统，由能源供应单元、转换单元、存储单元和多元负荷组成。系统中多种能量单元的共存和耦合使用使得如何对综合能源系统进行优化控制从而实现系统的运行优化受到广泛关注。

2、然而，综合能源系统优化控制问题中面临多种不确定因素，用户负荷的随机性以及可再生能源出力的波动性会对系统运行优化造成很大影响，使得兼顾约束进行多种能源优化控制的难度增大。

3、传统的控制方法如鲁棒优化、随机规划、模型预测控制方法等依赖这些不确定性因素的分布知识或预测信息。由于获得准确的分布知识或预测信息非常困难且不现实，控制策略受分布知识或预测精确性的限制，无法准确响应实际环境的动态变化。此外，为实现综合能源系统的双侧协调配合，有必要研究供用双侧协同控制策略。

4、有鉴于此，特提出本发明。

技术实现思路

1、为了解决上述技术问题，本发明提供了一种综合能源系统双侧协同控制方法、设备和存储介质，以通过协同控制供能侧资源以及负荷侧可调控的资源，充分发挥负荷侧可调度资源的调节潜力，应对综合能源系统中供能侧可再生能源发电、负荷侧不可控电负荷需求以及外部环境温度的不确定性，并实现综合能源系统的双侧协同控制，可以在保证对负荷侧需求响应和满足用户热舒适度的同时，进一步降低系统的运行成本，并且，还可以进一步保证双侧协同控制的可靠性。

2、本发明实施例提供了一种综合能源系统双侧协同控制方法，该方法包括：

3、s1、采集综合能源系统的实时状态数据，所述实时状态数据包括不可控电负荷需求、可再生能源发电功率、电储能装置的荷电状态、购电价格、购气价格、采暖区域内部温度以及外部环境温度；

4、s2、将所述实时状态数据输入至预先训练的深度策略模型中，通过所述深度策略模型中的策略网络，确定所述综合能源系统的决策动作数据，所述决策动作数据包括所述综合能源系统中供能侧的设备工作参数以及负荷侧的可控消耗电功率；

5、s3、基于所述设备工作参数控制所述供能侧中各设备的运行，并基于所述可控消耗电功率控制所述综合能源系统负荷侧消耗的电功率；

6、其中，所述深度策略模型基于改进的深度确定性策略梯度算法训练得到，所述改进的深度确定性策略梯度算法结合了优先经验重放策略以及l2正则化策略，所述优先经验重放策略用于为经验回放池中各样本赋予对应的优先级，l2正则化策略用于在性能目标函数和损失函数中添加惩罚项来优化深度策略模型的参数。

7、本发明实施例提供了一种电子设备，所述电子设备包括：

8、处理器和存储器；

9、所述处理器通过调用所述存储器存储的程序或指令，用于执行任一实施例所述的综合能源系统双侧协同控制方法的步骤。

10、本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储程序或指令，所述程序或指令使计算机执行任一实施例所述的综合能源系统双侧协同控制方法的步骤。

11、本发明实施例具有以下技术效果：

12、通过采集综合能源系统的实时状态数据，将实时状态数据输入至训练得到的深度策略模型，通过其中的策略网络，得到包括供能侧的设备工作参数以及负荷侧的可控消耗电功率的决策动作数据，进而通过设备工作参数控制供能侧中各设备的运行，通过可控消耗电功率控制综合能源系统负荷侧消耗的电功率和采暖区域内部温度，实现了对综合能源系统的负荷侧和供能侧的协同优化控制，通过将负荷侧电负荷划分为可调控的电负荷和不可控的电负荷，以对可调控的电负荷进行调度，可以在保证对负荷侧需求响应和满足用户热舒适度的同时，进一步降低系统的运行成本；并且，该方法通过优先经验重放策略和l2正则化策略对深度确定性策略梯度算法进行改进，进而训练得到深度策略模型，可以进一步提高模型输出的准确性，保证双侧协同控制的可靠性。

技术特征：

1.一种综合能源系统双侧协同控制方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述深度策略模型的训练过程包括如下步骤：

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述预测动作数据包括供能侧的设备工作参数以及负荷侧的可控消耗电功率，所述预测动作数据中供能侧的设备工作参数包括热电联供机组的输出电功率、燃气锅炉输出的热功率、电锅炉输出的热功率以及电储能装置的运行功率；

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述负荷侧热负荷模型满足如下公式：

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述预设约束条件包括热电联供机组运行约束、电储能装置运行约束、燃气锅炉运行约束、电锅炉运行约束、功率平衡约束、采暖区域内部温度约束、以及综合能源系统与外部电网之间的交互功率约束。

6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述通过所述值网络得到所述预测动作数据对应的预测状态动作值，包括：

7.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于所述预测动作数据以及对应的预测状态动作值，得到梯度函数计算结果，包括：

8.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述通过优先级从所述经验回放池中选取样本状态数据对所述值网络和所述策略网络进行学习，包括如下步骤：

9.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括：

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储程序或指令，所述程序或指令使计算机执行如权利要求1至8任一项所述的综合能源系统双侧协同控制方法的步骤。

技术总结
本发明涉及综合能源系统控制技术领域，公开了一种综合能源系统双侧协同控制方法、设备和存储介质。该方法通过采集综合能源系统的实时状态数据，将实时状态数据输入至训练得到的深度策略模型，通过其中的策略网络，得到供能侧的设备工作参数以及负荷侧的可控消耗电功率，进而控制供能侧中各设备的运行，以及控制负荷侧消耗的电功率和采暖区域内部温度，实现了对综合能源系统的负荷侧和供能侧的协同优化控制，可以在保证对负荷侧需求响应和满足用户热舒适度的同时，进一步降低系统的运行成本；并且，该方法通过优先经验重放策略和L2正则化策略对深度确定性策略梯度算法进行改进，可以进一步提高模型输出的准确性，保证双侧协同控制的可靠性。

技术研发人员：赵黎媛,徐富广,李辽,李辉,李金泽,张鹏举
受保护的技术使用者：河北工业大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16