【中國科學(xué)報】低碳電力系統(tǒng)的智能調(diào)度與決策研究獲新進(jìn)展(2025.4.29)
文章來源:中國科學(xué)報 朱漢斌 | 發(fā)布時間:2025-04-29 | 【打印】 【關(guān)閉】
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近日,中國科學(xué)院廣州能源研究所副研究員黃玉萍團(tuán)隊在國家重點研發(fā)計劃、國家自然科學(xué)基金等項目的資助下,在低碳電力系統(tǒng)的智能調(diào)度與決策研究方面取得新進(jìn)展。相關(guān)成果發(fā)表于《應(yīng)用能源》(Applied Energy)。
多主體異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)協(xié)同運行示意圖。研究團(tuán)隊供圖
文第一作者、中國科學(xué)院廣州能源研究所碩士研究生葉桐表示,當(dāng)前,在配電網(wǎng)與微電網(wǎng)的運行主體存在本質(zhì)差異的情況下,實現(xiàn)碳責(zé)任的公平分配仍然面臨巨大挑戰(zhàn)。此外,在去中心化的多主體配電網(wǎng)中,實現(xiàn)快速、高效且安全的低碳經(jīng)濟(jì)調(diào)度依然存在諸多障礙。
黃玉萍團(tuán)隊構(gòu)建了一個面向主動配電網(wǎng)與多微電網(wǎng)的協(xié)同優(yōu)化框架,結(jié)合時空碳強(qiáng)度均衡方法(STCIEM)和非合作優(yōu)化策略,分析了多主體協(xié)同決策中的碳排放分配問題。他們究通過引入增強(qiáng)動作投影多智能體雙延遲深度確定性策略梯度(EAP-MATD3)算法,成功解決了低碳優(yōu)化中的非凸性問題,優(yōu)化了決策性能。該算法通過優(yōu)化智能體目標(biāo),解決Actor-Critic(一種強(qiáng)化學(xué)習(xí)算法)失配問題,在生成符合物理系統(tǒng)約束的最優(yōu)決策方面,相比傳統(tǒng)的安全多智能體深度強(qiáng)化學(xué)習(xí)方法具有更優(yōu)表現(xiàn)。
研究表明,去中心化低碳決策中的協(xié)同優(yōu)化策略在提升系統(tǒng)效率和降低碳排放方面發(fā)揮了關(guān)鍵作用。然而,過度依賴單一安全約束策略(如純獎勵懲罰或簡單投影)可能導(dǎo)致Actor-Critic失配,降低學(xué)習(xí)效率并隱藏安全風(fēng)險。EAP-MATD3算法能夠在復(fù)雜能源系統(tǒng)中有效平衡經(jīng)濟(jì)目標(biāo)與環(huán)境目標(biāo),展現(xiàn)出更好的優(yōu)化性能。
“該研究重點關(guān)注主動配電網(wǎng)與多微電網(wǎng)去中心化低碳運行中的復(fù)雜多主體協(xié)同決策和碳排放分配機(jī)制,為低碳電力系統(tǒng)的決策提供了參考依據(jù)?!闭撐耐ㄓ嵶髡唿S玉萍表示,建議在低碳決策過程中合理平衡各主體自主優(yōu)化與全局效益,避免單一策略帶來的效率或安全問題;同時通過STCIEM確保碳責(zé)任公平分配,并借助EAP-MATD3優(yōu)化決策,以提升整體效率和穩(wěn)定性,保障低碳目標(biāo)的實現(xiàn)。
相關(guān)論文信息:https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2025.125609
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