【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)屬于能源互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域，具體涉及能源互聯(lián)網(wǎng)中基于隱私保護(hù)的強(qiáng)化學(xué)習(xí)綠色證書交易方法。
技術(shù)介紹
1、全球碳排放的大幅增長導(dǎo)致了各種氣候問題的產(chǎn)生，而能源行業(yè)溫室氣體排放占比極高。必須加速部署可持續(xù)投資與清潔能源技術(shù)，才能實(shí)現(xiàn)零凈排放的目標(biāo)，而提高可再生能源發(fā)電比例已成為實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的重要措施。
2、目前可再生能源新增裝機(jī)容量呈逐年增加的態(tài)勢，但由于可再生能源的隨機(jī)性、波動(dòng)性與間歇性，棄風(fēng)棄光現(xiàn)象逐漸嚴(yán)重。為緩解這種情況，marchenko等提出了綠色證書市場機(jī)制。配額制下的綠證交易可以進(jìn)一步促進(jìn)能源結(jié)構(gòu)綠色轉(zhuǎn)型，加速可再生能源消納。通過綠證交易，可再生能源電廠可獲得一部分基于市場的環(huán)境補(bǔ)貼，而火電廠可以通過購買綠證來間接提高自己的發(fā)電額度。
3、綠色證書交易在促進(jìn)可再生能源消納方面發(fā)揮著重要作用。然而，如何考慮綠色證書交易模式在能源互聯(lián)網(wǎng)中的影響是一個(gè)具有挑戰(zhàn)性的問題。由于綠證與風(fēng)電產(chǎn)出掛鉤，綠證調(diào)度需要提前預(yù)測風(fēng)電產(chǎn)能。將多個(gè)風(fēng)電場的數(shù)據(jù)信息共同應(yīng)用于風(fēng)力發(fā)電預(yù)測，可以進(jìn)一步提高模型的精確度。那么準(zhǔn)確的可再生能源發(fā)電預(yù)測對于綠色證書交易模式下的電力與綠證調(diào)度非常重要，這需要大量的歷史數(shù)據(jù)作為支撐，但由于風(fēng)電場可能分屬不同的發(fā)電集團(tuán)，容易產(chǎn)生行業(yè)商業(yè)競爭以及數(shù)據(jù)傳輸過程中的安全方面問題。zhang?yao等人以及goncalves等人提出了采用乘數(shù)交替方向法結(jié)構(gòu)的風(fēng)電預(yù)測隱私保護(hù)方法，但該方法中的中心節(jié)點(diǎn)可以恢復(fù)機(jī)密數(shù)據(jù)，從而導(dǎo)致數(shù)據(jù)隱私泄露。ferdowsi和saad提出了一個(gè)bgan的生成模型算
4、目前關(guān)于綠證交易下的市場調(diào)度也已經(jīng)有相當(dāng)多的研究，但目前的大部分研究均是針對綠證交易對發(fā)電調(diào)度的經(jīng)濟(jì)影響，關(guān)于綠證交易對環(huán)境影響的研究較少，在一定程度上忽略了綠證市場的主要目的。同時(shí)，目前的研究大部分均將綠證價(jià)格作為一個(gè)固定參數(shù)參與市場調(diào)度，使得其在現(xiàn)實(shí)中的可行性相對較低，并在一定程度上削減了真實(shí)的市場交易行為對于發(fā)電與綠色證書調(diào)度決策的影響，
5、綜上所述，現(xiàn)有綠色證書交易方法仍然存在數(shù)據(jù)隱私泄露的風(fēng)險(xiǎn)，而且由于現(xiàn)有方法并未將經(jīng)濟(jì)和環(huán)境兩種因素同時(shí)納入決策目標(biāo)的范疇，以及將綠證價(jià)格作為固定參數(shù)參與模型構(gòu)建，因此，采用現(xiàn)有方法難以獲得最佳的調(diào)度決策。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本專利技術(shù)的目的是為解決現(xiàn)有方法存在數(shù)據(jù)隱私泄露的風(fēng)險(xiǎn)，以及難以獲得最佳調(diào)度決策的問題，而提出了一種能源互聯(lián)網(wǎng)中基于隱私保護(hù)的強(qiáng)化學(xué)習(xí)綠色證書交易方法。
2、本專利技術(shù)為解決上述技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案是：
3、能源互聯(lián)網(wǎng)中基于隱私保護(hù)的強(qiáng)化學(xué)習(xí)綠色證書交易方法，所述方法具體包括以下步驟：
4、步驟一、構(gòu)建基于聯(lián)邦學(xué)習(xí)的風(fēng)力發(fā)電數(shù)據(jù)預(yù)測模型，所述基于聯(lián)邦學(xué)習(xí)的風(fēng)力發(fā)電數(shù)據(jù)預(yù)測模型包括若干個(gè)客戶端和一個(gè)服務(wù)器；
5、對各個(gè)客戶端上部署的本地模型進(jìn)行訓(xùn)練后，再將各個(gè)本地模型的參數(shù)發(fā)送到服務(wù)器，在服務(wù)器上對各個(gè)本地模型的參數(shù)進(jìn)行聚合，將聚合結(jié)果作為最終預(yù)測模型的參數(shù)；
6、步驟二、利用最終預(yù)測模型對風(fēng)力發(fā)電廠發(fā)電量進(jìn)行預(yù)測，再根據(jù)風(fēng)力發(fā)電廠發(fā)電量預(yù)測結(jié)果和用戶負(fù)荷計(jì)算風(fēng)力發(fā)電廠生成的綠證數(shù)量；
7、步驟三、將火電廠碳排放總量作為綠證交易階段目標(biāo)函數(shù)，通過最小化目標(biāo)函數(shù)值實(shí)現(xiàn)風(fēng)力發(fā)電廠和火電廠的綠證交易。
8、本專利技術(shù)的有益效果是：
9、本專利技術(shù)為避免各客戶端的原始數(shù)據(jù)在傳輸計(jì)算中存在的數(shù)據(jù)安全與隱私保護(hù)問題，采用聯(lián)邦學(xué)習(xí)進(jìn)行風(fēng)電預(yù)測，訓(xùn)練出可供多個(gè)風(fēng)電廠共同使用的風(fēng)電預(yù)測模型，而不需要傳輸訓(xùn)練數(shù)據(jù)，避免了數(shù)據(jù)泄露的風(fēng)險(xiǎn)。并基于風(fēng)電預(yù)測結(jié)果提出了包括綠證市場與電力市場交易的綠證生成與交易模型，模型考慮了綠證與電力交易下導(dǎo)致的經(jīng)濟(jì)成本與環(huán)境成本問題，同時(shí)使用了現(xiàn)行的綠證市場交易規(guī)則來提高模型的現(xiàn)實(shí)可用性。最后使用一種基于稀疏網(wǎng)絡(luò)的深度強(qiáng)化學(xué)習(xí)算法來獲取最優(yōu)調(diào)度策略。基于真實(shí)數(shù)據(jù)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，本專利技術(shù)提出的考慮綠色證書市場的模型可以在順利開展綠證交易的同時(shí)，進(jìn)一步促進(jìn)可再生能源消納和減少碳排放。
本文檔來自技高網(wǎng)...【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.能源互聯(lián)網(wǎng)中基于隱私保護(hù)的強(qiáng)化學(xué)習(xí)綠色證書交易方法，其特征在于，所述方法具體包括以下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的能源互聯(lián)網(wǎng)中基于隱私保護(hù)的強(qiáng)化學(xué)習(xí)綠色證書交易方法，其特征在于，所述各個(gè)客戶端分別利用本地的數(shù)據(jù)對本地模型進(jìn)行訓(xùn)練，所述本地模型采用的是TimeGrad網(wǎng)絡(luò)，TimeGrad網(wǎng)絡(luò)內(nèi)包括RNN模型和擴(kuò)散模型；
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的能源互聯(lián)網(wǎng)中基于隱私保護(hù)的強(qiáng)化學(xué)習(xí)綠色證書交易方法，其特征在于，所述在服務(wù)器上對各個(gè)本地模型的參數(shù)進(jìn)行聚合，具體為：
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的能源互聯(lián)網(wǎng)中基于隱私保護(hù)的強(qiáng)化學(xué)習(xí)綠色證書交易方法，其特征在于，所述利用最終預(yù)測模型對風(fēng)力發(fā)電廠發(fā)電量進(jìn)行預(yù)測，具體為：
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的能源互聯(lián)網(wǎng)中基于隱私保護(hù)的強(qiáng)化學(xué)習(xí)綠色證書交易方法，其特征在于，所述步驟二中，根據(jù)風(fēng)力發(fā)電廠發(fā)電量預(yù)測結(jié)果和負(fù)荷計(jì)算風(fēng)力發(fā)電廠生成的綠證數(shù)量，其具體過程為：
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的能源互聯(lián)網(wǎng)中基于隱私保護(hù)的強(qiáng)化學(xué)習(xí)綠色證書交易方法，其特征在于，所述風(fēng)力發(fā)電廠t時(shí)刻的成本為：
7.
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的能源互聯(lián)網(wǎng)中基于隱私保護(hù)的強(qiáng)化學(xué)習(xí)綠色證書交易方法，其特征在于，所述綠證交易階段的目標(biāo)函數(shù)為：
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的能源互聯(lián)網(wǎng)中基于隱私保護(hù)的強(qiáng)化學(xué)習(xí)綠色證書交易方法，其特征在于，所述風(fēng)電廠的綠證報(bào)價(jià)為：
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的能源互聯(lián)網(wǎng)中基于隱私保護(hù)的強(qiáng)化學(xué)習(xí)綠色證書交易方法，其特征在于，所述最小化綠證交易階段目標(biāo)函數(shù)采用的是DS-TD3算法；
...【技術(shù)特征摘要】
1.能源互聯(lián)網(wǎng)中基于隱私保護(hù)的強(qiáng)化學(xué)習(xí)綠色證書交易方法，其特征在于，所述方法具體包括以下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的能源互聯(lián)網(wǎng)中基于隱私保護(hù)的強(qiáng)化學(xué)習(xí)綠色證書交易方法，其特征在于，所述各個(gè)客戶端分別利用本地的數(shù)據(jù)對本地模型進(jìn)行訓(xùn)練，所述本地模型采用的是timegrad網(wǎng)絡(luò)，timegrad網(wǎng)絡(luò)內(nèi)包括rnn模型和擴(kuò)散模型；
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的能源互聯(lián)網(wǎng)中基于隱私保護(hù)的強(qiáng)化學(xué)習(xí)綠色證書交易方法，其特征在于，所述在服務(wù)器上對各個(gè)本地模型的參數(shù)進(jìn)行聚合，具體為：
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的能源互聯(lián)網(wǎng)中基于隱私保護(hù)的強(qiáng)化學(xué)習(xí)綠色證書交易方法，其特征在于，所述利用最終預(yù)測模型對風(fēng)力發(fā)電廠發(fā)電量進(jìn)行預(yù)測，具體為：
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的能源互聯(lián)網(wǎng)中基于隱私保護(hù)的強(qiáng)化學(xué)習(xí)綠色證書交易方法，其特征在于，所述步驟二中，根據(jù)...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：彭宇，李新桐，關(guān)心，王寧，胡本然，孫迪，劉永楠，
申請(專利權(quán))人：國網(wǎng)黑龍江省電力有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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