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PowerNet:面向可扩展电网控制的多智能体深度强化学习

系统与控制 2021-08-03 v2 多智能体系统 系统与控制

摘要

本文开发了一种高效的多智能体深度强化学习算法,用于电网中的协同控制。具体而言,我们考虑分布式发电机(DG)中基于逆变器的分散式二次电压控制问题,其首先被建模为协同多智能体强化学习(MARL)问题。我们随后提出一种新颖的在线 MARL 算法 PowerNet,其中每个智能体(DG)基于(子)全局奖励但利用其相邻智能体的局部状态学习控制策略。受单一智能体的局部控制对其远端智能体影响有限这一事实启发,我们引入一种新颖的空间折扣因子以降低远端智能体的影响,从而加速训练过程并提升可扩展性。此外,采用可微分、基于学习的通信协议以促进相邻智能体间的协作。另外,为缓解在线学习过程中系统不确定性与随机噪声的影响,我们利用动作平滑因子以稳定策略执行。为便于训练与评估,我们开发了 PGSim,一个高效、高保真的电网仿真平台。在两个微电网设置中的实验结果表明,所开发的 PowerNet 优于传统的基于模型的控制以及若干最先进的 MARL 算法。其分散式学习方案与高采样效率也使其适用于大规模电网。

关键词

引用

@article{arxiv.2011.12354,
  title  = {PowerNet: Multi-agent Deep Reinforcement Learning for Scalable Powergrid Control},
  author = {Dong Chen and Kaian Chen. Zhaojian Li and Tianshu Chu and Rui Yao and Feng Qiu and Kaixiang Lin},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2011.12354},
  year   = {2021}
}

备注

11 pages