基于分布式多步回溯Q(λ)学习的复杂电网最优潮流算法
2012-07-02胡细兵
余 涛 刘 靖 胡细兵
(1. 华南理工大学电力学院 广州 510640 2. 安庆供电公司 安庆 246003)
1 引言
最优潮流(Optimal Power Flow, OPF)是电力系统基本优化问题,是现代电力系统经济调度和节能调度的基础,但是随着综合优化调度目标的提出,现有的传统算法[1-3]对这类复杂的 OPF多目标优化函数的适应性难以满足要求。此外,面对节点规模庞大的复杂电网,传统的最优潮流算法与常规人工智能算法[4,5]都面临大系统所带来的维数灾难问题,计算速度难以满足电网实时控制的要求。
为了探索更有效的复杂电网多目标OPF计算方法,国内外学者对此做了深入研究,除了研发更优的基本算法外,并行计算方法成为研究的主流。并行计算归纳起来分成两类方法,一类是常规并行算法[6,7],另一类是基于辅助问题原理(Auxiliary Problem Principle, APP)的分区分布式算法[8,9],前者采用服务器/客户端结构,计算成本较高,且存在数据传输的瓶颈问题;后者人为复杂化了OPF数学模型,增加了系统的运算负担,而且收敛速度很大程度上受到人为经验的限制[10]。
近年来,随着人工智能的不断发展和智能电网的提出,多代理系统(Multi-Agent System, MAS)技术日益得到重视,分布式强化学习[11]则是实现MAS技术的一个重要途径。本文结合强化学习中优异的多步回溯 Q(λ)学习算法和分布式处理技术,综合利用前者对多目标 OPF的良好适应性以及后者在解决维数灾难问题的有效性,提出分布式 Q(λ)学习算法来解决复杂电网的多目标 OPF快速求解问题。本方法对复杂电网采用分区的方法,使用分布式 Q(λ)学习算法,由多个学习单元同时使用 Q(λ)学习算法单独执行部分强化学习任务,最后达到整个系统意义上的学习目标。……
