本发明专利技术提供一种基于TD3算法的直流微电网分布式控制方法及设备，涉及电网运行技术领域，包括：S1：将多个DG模块接入直流母线，构建直流微电网，构建各DG模块的下垂控制模型和二级控制器；S2：将二级控制器视作智能体，通过TD3算法对各智能体进行训练，获得各改进后的二级控制器；S3：由各下垂控制模型和各改进后的二级控制器构建各改进后的DG模块，通过各改进后的DG模块对直流微电网进行电压输出调节。本发明专利技术基于TD3算法对二级控制器进行改进，通过优化其生成的电压补偿量，实现了直流母线电压的稳定和功率的均衡分配，同时显著提高了系统的响应速度和控制精度。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电网运行，尤其涉及一种基于td3算法的直流微电网分布式控制方法及设备。
技术介绍
1、随着新能源在电网中所占比例的不断提升，分布式电源也得到了迅速发展。这一趋势推动了能源结构的优化，促进了绿色能源的广泛应用和传统能源的逐步替代。如今，集成了分布式电源、储能单元、用电负荷和先进电力电子设备的微电网系统已经成为新能源消纳的主要方法。
2、从电力类型的角度，可以将微电网分成交流微电网和直流微电网。相比于交流微电网，直流微电网不需要考虑频率和无功功率等因素，对有功功率的控制仅依赖于直流母线电压，通过稳定直流母线电压即可实现系统的稳定控制。
3、直流微电网的分层控制是为了有效管理和协调分布式能源、储能系统以及负载之间的能量流动。它通常包括三级控制结构：一级控制负责本地设备的快速动态响应，二级控制实现微电网内部的功率平衡和电压调节，三级控制则进行与主电网的能量交换和优化调度。
4、智能电网中大量先进电力电子设备的使用使得数据驱动的人工智能算法的应用越来越多。但是现有的直流微电网控制方法不能有效的保持母线电压稳定，导致无法有效的实现功率均分以及各个分布式电源和负载之间的功率共享。
技术实现思路
1、有鉴于此,本专利技术的目的在于提供一种一种基于td3算法的直流微电网分布式控制方法及设备，解决现有的直流微电网控制方法不能有效的保持母线电压稳定的问题。
2、本专利技术提供了一种基于td3算法的直流微电网分布式控制方法，包括步骤：
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p>3、s1：将多个dg模块接入直流母线，构建直流微电网，构建各dg模块的下垂控制模型和二级控制器；4、s2：将二级控制器视作智能体，通过td3算法对各智能体进行训练，获得各改进后的二级控制器；
5、s3：由各下垂控制模型和各改进后的二级控制器构建各改进后的dg模块，通过各改进后的dg模块对直流微电网进行电压输出调节。
6、优选的，步骤s2具体为：
7、s21：初始化actor网络、critic网络和经验回放缓冲区；
8、s22：获取直流微电网在t时刻的状态集合st和t+1时刻的状态集合st+1，通过actor网络获取策略集合πθ，各智能体根据st和πθ选择动作集合at，计算获得各智能体的本地奖励函数集合rt，将经验数据(st,at,rt,st+1)存入经验回放缓冲区；
9、s23：将(st,at,rt,st+1)输入critic网络，计算获得目标q值；通过目标q值计算获得损失，通过最小化均方误差更新critic网络的参数；
10、s24：若critic网络的参数进行了k次更新，则更新一次actor网络的参数和各智能体的参数，返回步骤s22；否则返回步骤s23；
11、s25：重复步骤s22-s24，直至目标q值不变或是达到最大迭代次数，获得各优化后的智能体，将各优化后的智能体视作对应的改进后的二级控制器。
12、优选的：
13、状态集合st中第i个智能体的状态包括直流母线电压vb、第i个dg模块的输出电流ii和第i+1个dg模块的输出电流ii+1，i为dg模块的编号；
14、动作集合at中第i个智能体的动作的表达式为：
15、
16、其中，的值等于第i个改进后的二级控制器生成的电压补偿量δui，为高斯噪声。
17、优选的：
18、本地奖励函数集合rt中第i个智能体的本地奖励函数rt,i的表达式为：
19、
20、其中，i为dg模块的编号，ρi,i+1为第i个dg模块与第i+1个dg模块所需的电流分担比，ωi,i，ωv,i分别为第i个dg模块的电流、电压偏差系数，vref为初始参考电压。
21、优选的，步骤s3具体为：
22、s31：构建各改进后的dg模块，改进后的dg模块包括：下垂控制模型、改进后的二级控制器、电压环控制器、电流环控制器、dc/dc变换器和滤波电路；
23、s32：直流母线的额定电压输入各改进后的dg模块，经过下垂控制模型后产生压降，经过改进后的二级控制器后生成电压补偿量，输出补偿后的参考电压；
24、s33：计算补偿后的参考电压与参考电压之间的电压误差，通过电压环控制器处理电压误差，生成电流参考值；
25、s34：获取各改进后的dg模块的实际电感电流，计算实际电感电流与电流参考值之间的电流误差，通过电流环控制器处理电流误差，生成控制信号；
26、s35：通过控制信号改变dc/dc变换器内部电路的开关占空比，以使各改进后的dg模块的实际电感电流跟随电流参考值，调节变换器输出电压，进而调节母线电压。
27、优选的：
28、补偿后的参考电压的表达式为：
29、viref＝vn-miii+δui
30、其中，i为dg模块的编号，viref为第i个dg模块输出的补偿后的参考电压，vn为额定电压，mi为第i个dg模块的下垂系数，ii为第i个dg模块的输出电流，δui为第i个改进后的二级控制器生成的电压补偿量。
31、一种存储介质，所述存储介质存储指令及数据用于实现所述的基于td3算法的直流微电网分布式控制方法。
32、一种基于td3算法的直流微电网分布式控制设备，包括：处理器及存储介质；所述处理器加载并执行存储介质中的指令及数据用于实现所述的基于td3算法的直流微电网分布式控制方法。
33、本专利技术具有以下有益效果：
34、基于td3算法对二级控制器进行改进，通过优化其生成的电压补偿量，实现了直流母线电压的稳定和功率的均衡分配，同时显著提高了系统的响应速度和控制精度。此外，该算法模型适用于各种连接拓扑的分布式电源微电网，具有较强的适用性。td3算法通过本地奖励机制对实际输出电压进行惩罚项设置，有效约束了电压幅值的偏移量，从而在解决功率分配问题的同时，确保了电压幅值在安全范围内运行。
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【技术保护点】
1.一种基于TD3算法的直流微电网分布式控制方法，其特征在于，包括步骤：
2.根据权利要求1所述的基于TD3算法的直流微电网分布式控制方法，其特征在于，步骤S2具体为：
3.根据权利要求2所述的基于TD3算法的直流微电网分布式控制方法，其特征在于：
4.根据权利要求3所述的基于TD3算法的直流微电网分布式控制方法，其特征在于：
5.根据权利要求1所述的基于TD3算法的直流微电网分布式控制方法，其特征在于，步骤S3具体为：
6.根据权利要求5所述的基于TD3算法的直流微电网分布式控制方法，其特征在于：
7.一种存储介质，其特征在于：所述存储介质存储指令及数据用于实现权利要求1～6任一项所述的基于TD3算法的直流微电网分布式控制方法。
8.一种基于TD3算法的直流微电网分布式控制设备，其特征在于：包括：处理器及存储介质；所述处理器加载并执行存储介质中的指令及数据用于实现权利要求1～6任一项所述的基于TD3算法的直流微电网分布式控制方法。
【技术特征摘要】
1.一种基于td3算法的直流微电网分布式控制方法，其特征在于，包括步骤：
2.根据权利要求1所述的基于td3算法的直流微电网分布式控制方法，其特征在于，步骤s2具体为：
3.根据权利要求2所述的基于td3算法的直流微电网分布式控制方法，其特征在于：
4.根据权利要求3所述的基于td3算法的直流微电网分布式控制方法，其特征在于：
5.根据权利要求1所述的基于td3算法的直流微电网分布式控制方法，其特征在于，步骤s3...
【专利技术属性】
技术研发人员：谭智力，汪佳惠，
申请(专利权)人：中国地质大学武汉，
类型：发明
国别省市：
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