深度强化学习在配电网优化运行中的应用

胡维昊; 曹迪; 黄琦; 张斌; 李思辰; 陈哲

doi:10.7500/AEPS20220330003

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深度强化学习在配电网优化运行中的应用

综述 | 更新时间：2025-06-16

- 深度强化学习在配电网优化运行中的应用
- Application of Deep Reinforcement Learning in Optimal Operation of Distribution Network
- 电力系统自动化 2023年47卷第14期页码：174-191
- 作者机构：
  
  1.电子科技大学机械与电气工程学院，四川省成都市 611731
  2.西南科技大学信息工程学院，四川省绵阳市 621010
  3.奥尔堡大学能源技术学院，奥尔堡 9100，丹麦
- 作者简介：
  
  胡维昊(1982—)，男，教授，博士生导师，主要研究方向：人工智能在电力系统中的应用。E-mail：whu@uestc.edu.cn
  曹迪(1993—)，男，博士，主要研究方向：配电网优化运行、机器学习理论及其在配电网中的应用。E-mail：caodi_uestc@163.com
  黄琦(1976—)，男，通信作者，教授，博士生导师，IEEE Fellow，主要研究方向：电力系统广域测量与控制、大电网分析与控制、智慧能源信息支撑技术。E-mail：hwong@uestc.edu.cn
- 基金信息：
  
  国家自然科学基金资助项目(52277083)
- DOI：10.7500/AEPS20220330003
  中图分类号：
- 收稿：2022-03-30，
  
  修回：2023-03-06，
  
  网络出版：2023-06-21，
  
  纸质出版：2023-07-25
- 稿件说明：
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胡维昊,曹迪,黄琦等.深度强化学习在配电网优化运行中的应用[J].电力系统自动化,2023,47(14):174-191.

HU Weihao,CAO Di,HUANG Qi,et al.Application of Deep Reinforcement Learning in Optimal Operation of Distribution Network[J].Automation of Electric Power Systems,2023,47(14):174-191.
胡维昊,曹迪,黄琦等.深度强化学习在配电网优化运行中的应用[J].电力系统自动化,2023,47(14):174-191. DOI： 10.7500/AEPS20220330003.

HU Weihao,CAO Di,HUANG Qi,et al.Application of Deep Reinforcement Learning in Optimal Operation of Distribution Network[J].Automation of Electric Power Systems,2023,47(14):174-191. DOI： 10.7500/AEPS20220330003.

摘要

深度强化学习结合了深度学习的感知能力和强化学习的决策能力，在多个复杂场景中取得了优异的控制效果，并被应用于配电网的优化和控制问题中。文中首先分析了传统配电网优化方法的优势和不足，然后对深度强化学习算法进行概述，并根据应用问题背景的不同，从含有储能装置的调度控制、动态重构、恢复力研究以及无功优化与电压控制等多个方面开展文献综述，详细分析了其在配电网不同应用中的优势和不足。然后，以工程实际中的两个深度强化学习的应用案例来进一步阐述其在指导电力行业生产实践方面的应用潜力以及面临的问题。最后，对深度强化学习在配电网中应用所面临的挑战和前景进行分析和展望。

Abstract

Deep reinforcement learning combines the perception ability of deep learning with the decision-making ability of reinforcement learning. It has achieved excellent control effects in multiple complex scenarios and has been applied to the optimization and control of distribution networks. This paper first analyzes the advantages and disadvantages of traditional optimization methods for the distribution network

and then summarizes the deep reinforcement learning algorithm. According to different application problem backgrounds

a literature review is carried out from the aspects of dispatching and control of energy storage devices

dynamic reconfiguration

restoration ability research

reactive power optimization

and voltage control. And the advantages and disadvantages of the deep reinforcement learning algorithm in different applications of the distribution network are analyzed in detail. After that

two application cases of deep reinforcement learning in engineering practice are used to further elaborate the application potential and disadvantages of deep reinforcement learning in guiding the production practice of the electric power industry. Finally

the challenges and prospects of the application of deep reinforcement learning in the distribution network are analyzed.

关键词

Keywords

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