• 储能XXXX •
萨仁高娃1(), 邬超慧1, 倪泽龙2(
), 张悦1, 姜新建2, 田建宇2
收稿日期:
2024-11-27
修回日期:
2024-12-02
出版日期:
2024-12-20
通讯作者:
倪泽龙
E-mail:1764861384@qq.com;nizl22@mails.tsinghua.edu.cn
作者简介:
萨仁高娃(1976—),女,学士,高级工程师,电力系统、机电一体化,E-mail:1764861384@qq.com;
基金资助:
RenGaoWa SA1(), ChaoHui Wu1, ZeLong NI2(
), Yue ZHANG1, XinJian JIANG2, JianYu TIAN2
Received:
2024-11-27
Revised:
2024-12-02
Online:
2024-12-20
Contact:
ZeLong NI
E-mail:1764861384@qq.com;nizl22@mails.tsinghua.edu.cn
摘要:
本文对基于电磁耦合器的惯量飞轮系统的进行了研究,首先介绍了该惯量飞轮系统的拓扑结构、原理,并说明了采用电磁耦合器的优势,然后对惯量飞轮系统进行数学建模。由于传统的定参数PID控制方式在系统有功指令突变的时候,输出功率会发生较大的波动,因此本文提出了一种基于强化学习的变参数PID的有功控制策略,在该控制策略中,PID参数是通过无模型参考的强化学习算法训练的神经网络RL Agent得到的,神经网络的输入量是有功功率的偏差、有功功率的微分、转速、转速的微分,输出量是P、I、D三个参数,当系统状态发生变化的时候,PID参数也会随之改变。为了验证该控制策略的可行性与控制性能的优势,在MATLAB/Simulink仿真平台上对该控制策略进行了与传统的定参数PID控制方式的对比验证,仿真结果表明,变参数PID控制策略中的P、I参数在系统收到有功功率调节指令时都有了明显的变化,导致了输出转矩的参考值发生了改变,从而使得系统功率输出的超调量和波动更小,动态响应性能更好。
中图分类号:
萨仁高娃, 邬超慧, 倪泽龙, 张悦, 姜新建, 田建宇. 基于强化学习的变参数PID的惯量飞轮有功控制策略[J]. 储能科学与技术, doi: 10.19799/j.cnki.2095-4239.2024.1130.
RenGaoWa SA, ChaoHui Wu, ZeLong NI, Yue ZHANG, XinJian JIANG, JianYu TIAN. A variable-parameter PID active power control strategy of inertia flywheel based on reinforcement learning[J]. Energy Storage Science and Technology, doi: 10.19799/j.cnki.2095-4239.2024.1130.
表1
DDPG算法流程"
DDPG算法流程 |
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初始化: 随机初始化Actor网络和Critic网络的参数; 初始化目标网络; 初始化经验回放池R。 重复 迭代次数(episode): 随机初始化过程以进行动作探索。 获得初始状态值s0。 重复t到T(step): (1)根据当前状态st计算当前时间步的动作at。 (2)执行动作at,并记录奖励rt和新的状态st+1。 (3)存储转换经验(st,at,rt,st+1)在经验池R中。 (4)从经验池R随机采样小批量的转换经验样本(si,ai,ri,si+1)。 (5)最小化Loss函数更新Critic网络。 (6)使用梯度算法更新Actor网络。 (7)更新目标网络[ |
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