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基于强化学习的家庭集群能量协调的实地实现

系统与控制 2023-10-31 v1 机器学习 系统与控制

摘要

鉴于建筑环境占全球电力消耗的40%且其贡献巨大,建筑作为灵活性来源以协助现代电网已受到越来越多的关注。在这方面,以往的研究主要集中于单体建筑的能源管理。相比之下,本文关注一组住宅建筑的聚合控制,以提供电网支撑服务,最终应纳入辅助服务。具体而言,我们提出了一项真实试点研究,考察强化学习(RL)在协调8户住宅电力消耗以联合跟踪目标功率信号方面的有效性。我们的RL方法仅依赖来自个体家庭房的观测数据,不需要任何显式建筑模型或模拟器,使其易于实施且方便扩展。我们展示了所提基于RL的协调策略在真实环境中的可行性。在一个为期4周的案例研究中,我们演示了一个分层控制系统,其依靠基于RL的排序系统来选择激活柔性资源的家庭,以及基于实时PI控制的功率调度机制来控制所选资源。我们的结果展示了令人满意的功率跟踪,以及以纯数据驱动方式学习的基于RL的排序的有效性。

关键词

引用

@article{arxiv.2310.19155,
  title  = {Real-World Implementation of Reinforcement Learning Based Energy Coordination for a Cluster of Households},
  author = {Gargya Gokhale and Niels Tiben and Marie-Sophie Verwee and Manu Lahariya and Bert Claessens and Chris Develder},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2310.19155},
  year   = {2023}
}

备注

8 pages, 2 figures, workshop article accepted at RLEM'23 (BuildSys'23)