一种基于改进DQN的台风下配电网韧性提升方法及终端与流程

本发明涉及配电网调度的，特别涉及一种基于改进dqn的台风下配电网韧性提升方法及终端。

背景技术：

1、配电网作为电力系统的基础组成部分，其结构错综复杂、运行环境脆弱，再加上极端气象灾害的频繁发生，使得配电网面临着严峻而复杂的挑战。这种复杂性和脆弱性的相互影响，使得确保配电网的稳定运行成为当今电力系统管理中的一项迫切任务。

2、台风灾害具有小概率、高风险的特点，不仅会在短时间内导致大量电力设备损坏，还会显著提高电力系统的恢复难度，由此引发大范围、持续时间较长的停电事故。这种事件链的发生，不仅对电力系统的可靠性构成严峻挑战，而且对系统的应急响应和修复过程提出了更高的要求。电力领域中提出“韧性”这一概念，其目的在于通过增强配电网的感知能力和协同能力，以提高其在面对极端灾害时的抵抗力和恢复能力。这一理念旨在使电力系统更具自适应性，能够有效地适应并迅速应对不可预测的极端事件，确保电力供应的可靠性。

3、台风灾害下，配电网的受灾过程可分为三个阶段：灾前、灾中和灾后，分别反映配电网在灾害到来前的预防能力、灾害期间的抵御能力以及灾后的复电能力。在灾前，可通过一系列预防加固措施来提升电力系统的韧性，包括执行脆弱性评估和有针对性的配电网加固，以减少潜在的故障率；提前布局应急发电车，以提供应急电源。在灾中，可以通过联络线路与应急发电车实现紧急供电，通过引入动态规划算法进行调度决策。在灾后，通过优化调度发电车位置、合理利用分布式能源实现临时供电；通过优化复电抢修队伍资源，实现快速复电。

4、尽管上述研究在不同阶段有效地提升了韧性，但它们主要关注于各自阶段，缺乏全面的跨阶段优化。其中灾中阶段由于变化迅速、不确定性高，且时效性要求高，难以通过固定容量的应急资源实现实时交通调度，因此韧性提升效果有限。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是：提供一种基于改进dqn的台风下配电网韧性提升方法及终端，能够根据灾前配电网预防情况和灾中的配电网相应情况，提高配电网的韧性提升效果，并保证韧性提升决策的实时性。

2、为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

3、一种基于改进dqn的台风下配电网韧性提升方法，包括步骤：

4、根据台风气象预测数据评估配电网线路的故障概率，在灾前进行应急发电车的选址定容；

5、根据所述配电网线路的实时状态，在灾中调整所述应急发电车和联络线路；

6、针对灾前和灾中的配电网韧性提升方法，通过定义智能体交互环境的控制动作、系统状态和奖励函数，以建立马尔可夫决策模型；

7、使用k交叉采样改进dqn算法，使用已改进dqn算法对所述马尔可夫决策模型进行求解，得到配电网的韧性提升策略，并使用量化指标对所述配电网的韧性进行评估。

8、为了解决上述技术问题，本发明采用的另一种技术方案为：

9、一种基于改进dqn的台风下配电网韧性提升终端，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述的一种基于改进dqn的台风下配电网韧性提升方法的各个步骤。

10、本发明的有益效果在于：根据台风气象预测数据评估电网线路的故障概率，根据该概率进而在灾前对应急发电车选址定容；之后根据配电网线路的实时状态在灾中进行应急发电车和联络线路的调整。根据上述灾前-灾后的韧性提升方法，适应性定义智能体交互环境的控制动作、系统状态和奖励函数，以建立马尔可夫决策模型，之后使用k交叉采样对dqn进行改进，使用已改进dqn算法对马尔可夫决策模型求解韧性提升的最优控制策略，并通过量化指标评价dqn的应用表现。其中，使用k交叉采样策略的改进dqn，通过有目的的搜索而不是随机行动来探索动作空间。以此方式，能够根据灾前配电网预防情况和灾中的配电网相应情况，提高配电网的韧性提升效果，在不为配电网进行建模的情况下求解韧性提升的最优控制策略，免去配电网建模的计算量，能够实现实时动态决策。

技术特征：

1.一种基于改进dqn的台风下配电网韧性提升方法，其特征在于，包括步骤：

2.根据权利要求1所述的一种基于改进dqn的台风下配电网韧性提升方法，其特征在于，所述在灾前进行应急发电车的选址定容，包括：

3.根据权利要求1所述的一种基于改进dqn的台风下配电网韧性提升方法，其特征在于，在灾中调整所述应急发电车的处理策略和联络线路，包括：

4.根据权利要求1所述的一种基于改进dqn的台风下配电网韧性提升方法，其特征在于，还包括为灾前和灾中的配电网韧性提升方法配置配电网系统运行约束条件、线路运行状态约束条件以及应急发电车出力约束条件。

5.根据权利要求3所述的一种基于改进dqn的台风下配电网韧性提升方法，其特征在于，定义控制动作包括：

6.根据权利要求3所述的一种基于改进dqn的台风下配电网韧性提升方法，其特征在于，定义系统状态包括：

7.根据权利要求3所述的一种基于改进dqn的台风下配电网韧性提升方法，其特征在于，定义奖励函数包括：

8.根据权利要求1所述的一种基于改进dqn的台风下配电网韧性提升方法，其特征在于，所述使用量化指标对所述配电网的韧性进行评估，包括：

9.一种基于改进dqn的台风下配电网韧性提升终端，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至8任一所述的一种基于改进dqn的台风下配电网韧性提升方法的各个步骤。

技术总结本发明公开了一种基于改进DQN的台风下配电网韧性提升方法及终端，根据台风气象预测数据评估电网线路的故障概率，根据该概率进而在灾前对应急发电车选址定容；之后根据配电网线路的实时状态在灾中进行应急发电车和联络线路的调整。根据上述灾前‑灾后的韧性提升方法，适应性建立马尔可夫决策模型，之后使用k交叉采样对DQN进行改进，使用已改进DQN算法对马尔可夫决策模型求解韧性提升的最优控制策略，并通过量化指标评价DQN的应用表现。以此方式，能够根据灾前配电网预防情况和灾中的配电网相应情况，提高配电网的韧性提升效果，在不为配电网进行建模的情况下求解韧性提升的最优控制策略，免去配电网建模的计算量，能够实现实时动态决策。技术研发人员：廖锦霖,吴桂联,朱乃璇,陈浩,孙锘祾受保护的技术使用者：国网福建省电力有限公司经济技术研究院技术研发日：技术公布日：2024/9/26