شماره ركورد
33970
پديد آورنده
پرديس صفري
عنوان
مديريت غيرمتمركز ريزشبكه¬هاي چندگانه با چند حامل انرژي با استفاده از يادگيري تقويتي عميق
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
رشته تحصيلي
مهندسي برق
سال تحصيل
1401
تاريخ دفاع
1404/7/29
استاد راهنما
شهرام جديد
استاد مشاور
-
دانشكده
مهندسي برق
چكيده
امروزه با افزايش روزافزون تقاضاي انرژي و چالشهاي سيستمهاي متمركز قدرت، نياز به حركت به سمت ساختارهاي غيرمتمركز بيش از پيش احساس ميشود. از طرف ديگر، با توجه به نگرانيهاي زيستمحيطي و ضرورت كاهش انتشار گازهاي گلخانهاي، گرايش به سمت منابع انرژي تجديدپذير افزايش يافته است. در اين راستا، ريزشبكههاي چندگانه با چند حامل انرژي بهعنوان راهكاري موثر براي افزايش بهرهوري و انعطافپذيري سيستم مطرح شدهاند. با اين حال، روشهاي كلاسيك مديريت اين ريزشبكهها با چالشهاي جدي مواجه هستند. محاسبات پيچيده و زمانبر، نياز به بهينهسازي مداوم در شرايط متغير محيطي، و عدم انعطافپذيري كافي در مواجهه با عدم قطعيتها، از جمله محدوديتهاي اصلي رويكردهاي سنتي به شمار ميروند. در اين پژوهش، يك رويكرد نوين مبتني بر يادگيري تقويتي عميق چندعاملي با الگوريتم كنشگر-منتقد، كه از پيشرفتهترين روشهاي يادگيري ماشين است، براي مديريت غيرمتمركز ريزشبكههاي چندگانه ارائه ميشود. در روش پيشنهادي، هر ريزشبكه بهعنوان يك عامل هوشمند مدلسازي ميشود كه با آموزش متمركز و اجراي غيرمتمركز، ضمن حفظ استقلال و امنيت اطلاعات، امكان تصميمگيري سريع و بهينه با امكان تبادل انرژي بين ريزشبكهها را فراهم ميكند. نوآوريهاي اين پژوهش شامل افزودن آبشيرينكن به هر ريزشبكه جهت مديريت بهينه منابع آب، تقويت بخش حرارتي سيستم از طريق بهبود مدلسازي محيط و ارتقاي انعطافپذيري كل سيستم از طريق اعمال پاسخگويي بار ميباشد. نتايج شبيهسازي نشان ميدهد كه روش پيشنهادي به خوبي در شرايط بهينه به مديريت ريزشبكههاي چندگانه ميپردازد. به طور دقيقتر براي نتايج اين پروژه ميتوان به مديريت توليدات منابع موجود در ريزشبكهها، مديريت حاملهاي انرژي، مديريت تبادلات انرژي اين حاملها با ساير ريزشبكهها و تبادل با شبكه بالادست، پايداري ولتاژ بالا اشاره كرد. همچنين؛ اين پروژه علاوه بر كاهش پيچيدگي محاسباتي و هزينههاي ارتباطي، قابليت مقياسپذيري بالايي داشته و ميتواند به سرعت با تغييرات محيطي سازگار شود. اين رويكرد با كاهش نياز به تبادل اطلاعات بين ريزشبكهها و حفظ استقلال آنها، امكان پيادهسازي عملي و مقرونبهصرفه را فراهم ميآورد. قابليت يادگيري خودكار سيستم و تطبيق سريع با شرايط متغير محيطي، اين روش را به راهحلي كارآمد براي مديريت پايدار و هوشمند شبكههاي انرژي آينده تبديل كرده است.
تاريخ ورود اطلاعات
1404/08/19
عنوان به انگليسي
Decentralized Multi-energy Management of Interconnected Multi-microgrid Systems Using Deep Reinforcement Learning
تاريخ بهره برداري
10/21/2026 12:00:00 AM
دانشجوي وارد كننده اطلاعات
پرديس صفري
چكيده به لاتين
Nowadays, as energy demand keeps growing and centralized power systems face more challenges, the transition toward decentralized structures has become increasingly essential. At the same time, environmental concerns and the need to reduce greenhouse gases have increased interest in renewable energy sources. This is where multi-carrier microgrids come in as an effective solution to improve system efficiency and flexibility. However, traditional methods of managing these microgrids face serious challenges. Complex and computationally expensive calculations, the requirement to reformulate optimization equations with any changes in network conditions, and lack of flexibility when dealing with uncertainties are some of the main limitations of traditional approaches.
In this research, we present a new approach using multi-agent deep reinforcement learning with an actor-critic algorithm, which is one of the most advanced machine learning methods, for decentralized management of multiple microgrids. In proposed method, each microgrid acts as a smart agent which uses centralized training of agents but allows them to operate in a decentralized manner during execution phase, maintaining data privacy between agents and data security while enabling quick and optimal decision-making with the ability to exchange energy between microgrids. The innovative aspects of this research include adding a water desalination unit to each microgrid for optimal water resource management, enhancing the thermal system through improved environmental modeling, and increasing overall system flexibility through demand response implementation.
Simulation results show that our proposed method effectively manages multiple microgrids under optimal conditions. More specifically, the results demonstrate successful management of resource production in microgrids, energy carrier management, energy exchange between microgrids and with the upstream network, and high voltage stability. Additionally, this project not only reduces computational complexity and communication costs but also provides high scalability and modularity, allowing it to quickly adapt to environmental changes. This approach makes practical and cost-effective implementation possible by reducing the need for information exchange between microgrids while maintaining their independence. The systemʹs ability to learn automatically and quickly adapt to changing environmental conditions has made this method an efficient solution for sustainable and smart management of future energy networks.
كليدواژه هاي فارسي
بهرهبرداري از سيستمهاي قدرت , ريزشبكههاي هوشمند , يادگيري تقويتي عميق امن , سيستم چندين حامل انرژي , انعطافپذيري
كليدواژه هاي لاتين
Power system management , Smart microgrids , Safe deep reinforcement learning , Multi-energy carrier system , Flexibility
Author
Pardis Safari
SuperVisor
Shahram Jadid