光伏發(fā)電在構(gòu)建“清潔低碳、安全高效”的能源體系中發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。當(dāng)前我國(guó)龐大的光伏裝機(jī)量?jī)H依靠電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)已無(wú)法有效消納光伏出力。園區(qū)綜合能源系統(tǒng)作為連接配電網(wǎng)與多能用戶的紐帶，通過(guò)相互轉(zhuǎn)換電力、熱力、燃?xì)獾饶茉矗粌H可以提升不同類(lèi)型能源的利用效率與系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)效益，還可以提升分布式光伏發(fā)電的就地消納率。

建立高效、經(jīng)濟(jì)、靈活的園區(qū)電-氣-熱綜合能源系統(tǒng)調(diào)控方法，挖掘其對(duì)于配電網(wǎng)高滲透率光伏發(fā)電的消納潛力，對(duì)于促進(jìn)新型電力系統(tǒng)發(fā)展具有重要意義。

深度強(qiáng)化學(xué)習(xí)是支撐園區(qū)綜合能源系統(tǒng)自適應(yīng)調(diào)控其多能轉(zhuǎn)換與存儲(chǔ)設(shè)備，以消納光伏發(fā)電及滿足用戶多能需求的重要技術(shù)。然而，深度強(qiáng)化學(xué)習(xí)智能體通常利用其與園區(qū)綜合能源系統(tǒng)的實(shí)時(shí)環(huán)境-動(dòng)作交互來(lái)調(diào)控其設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，難以在高滲透率光伏場(chǎng)景下考慮尖峰光伏發(fā)電并預(yù)留充足的儲(chǔ)能資源。

為充分挖掘園區(qū)綜合能源系統(tǒng)的多能耦合優(yōu)勢(shì)及其儲(chǔ)能設(shè)備在配電網(wǎng)高滲透率光伏部署場(chǎng)景下具備的消納潛力，華北電力大學(xué)陳明昊、朱月瑤等提出一種結(jié)合光伏發(fā)電區(qū)間預(yù)測(cè)與柔性Actor-Critic深度強(qiáng)化學(xué)習(xí)的園區(qū)綜合能源系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)控方法。

該方法利用時(shí)序卷積網(wǎng)絡(luò)和核密度估計(jì)得到配電網(wǎng)光伏發(fā)電區(qū)間預(yù)測(cè)結(jié)果，并將光伏區(qū)間預(yù)測(cè)結(jié)果作為柔性Actor-Critic智能體優(yōu)化調(diào)控模型的狀態(tài)空間，以挖掘園區(qū)綜合能源系統(tǒng)支撐配電網(wǎng)光伏消納的潛力并優(yōu)化其運(yùn)行經(jīng)濟(jì)效益。

仿真驗(yàn)證了結(jié)合柔性Actor-Critic深度強(qiáng)化學(xué)習(xí)與光伏發(fā)電區(qū)間預(yù)測(cè)的園區(qū)綜合能源系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)控方法能夠基于光伏區(qū)間預(yù)測(cè)結(jié)果研判未來(lái)光伏消納需求，并通過(guò)動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)園區(qū)綜合能源系統(tǒng)多能轉(zhuǎn)換設(shè)備運(yùn)行功率和儲(chǔ)能設(shè)備儲(chǔ)能量來(lái)盡可能地消納光伏出力和降低系統(tǒng)運(yùn)行成本。

分析結(jié)果表明，當(dāng)光伏滲透率較低時(shí)，不同能源之間的價(jià)格差是園區(qū)綜合能源系統(tǒng)進(jìn)行能源動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)換以獲得成本節(jié)約的驅(qū)動(dòng)力；相反，在高滲透率光伏部署場(chǎng)景，園區(qū)綜合能源系統(tǒng)的日內(nèi)多能轉(zhuǎn)換與存儲(chǔ)動(dòng)作需要同時(shí)兼顧光伏消納需求與多能價(jià)格差，并通過(guò)盡可能預(yù)留儲(chǔ)能資源以提升其光伏發(fā)電消納能力。

研究者發(fā)現(xiàn)，園區(qū)綜合能源系統(tǒng)作為連接配電網(wǎng)多能供給與負(fù)荷的橋梁，其電、氣、熱能轉(zhuǎn)換與存儲(chǔ)的優(yōu)化調(diào)控動(dòng)作不僅需要考慮光伏等新能源出力的波動(dòng)性，還需要同時(shí)考慮其用戶多能需求的不確定性。因此，后續(xù)研究需要在本文基礎(chǔ)上，進(jìn)一步針對(duì)用戶用能行為特性展開(kāi)分析，實(shí)現(xiàn)園區(qū)綜合能源系統(tǒng)新能源發(fā)電-用戶負(fù)荷的供需聯(lián)合預(yù)測(cè)，并反饋指導(dǎo)其動(dòng)態(tài)調(diào)控能源轉(zhuǎn)換與存儲(chǔ)動(dòng)作，進(jìn)一步優(yōu)化其經(jīng)濟(jì)效益。

本工作成果發(fā)表在2024年第19期《電工技術(shù)學(xué)報(bào)》，論文標(biāo)題為“計(jì)及高滲透率光伏消納與深度強(qiáng)化學(xué)習(xí)的綜合能源系統(tǒng)預(yù)測(cè)調(diào)控”。本課題得到國(guó)家電網(wǎng)有限公司科技項(xiàng)目資助。