Model-Free Real-Time Autonomous Control for a Residential Multi-Energy System Using Deep Reinforcement Learning

强化学习 软件部署 计算机科学 能源管理 灵活性(工程) 地铁列车时刻表 利用 随机规划 调度(生产过程) 实时计算 分布式计算 人工智能 能量(信号处理) 控制工程 模拟 工程类 数学优化 计算机安全 统计 运营管理 数学 操作系统
作者
Yujian Ye,Dawei Qiu,Xiaodong Wu,Goran Štrbac,Jonathan Ward
出处
期刊:IEEE Transactions on Smart Grid [Institute of Electrical and Electronics Engineers]
卷期号:11 (4): 3068-3082 被引量:117
标识
DOI:10.1109/tsg.2020.2976771
摘要

Multi-energy systems (MES) are attracting increasing attention driven by its potential to offer significant flexibility in future smart grids. At the residential level, the roll-out of smart meters and rapid deployment of smart energy devices call for autonomous multi-energy management systems which can exploit real-time information to optimally schedule the usage of different devices with the aim of minimizing end-users' energy costs. This paper proposes a novel real-time autonomous energy management strategy for a residential MES using a model-free deep reinforcement learning (DRL) based approach, combining state-of-the-art deep deterministic policy gradient (DDPG) method with an innovative prioritized experience replay strategy. This approach is tailored to align with the nature of the problem by posing it in multi-dimensional continuous state and action spaces, facilitating more cost-effective control strategies to be devised. The superior performance of the proposed approach in reducing end-user's energy cost while coping with the MES uncertainties is demonstrated by comparing it against state-of-the-art DRL methods as well as conventional stochastic programming and robust optimization methods in numerous case studies in a real-world scenario.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
wu发布了新的文献求助10
1秒前
嘟嘟发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
春实秋华发布了新的文献求助10
3秒前
4秒前
4秒前
科研小趴菜完成签到,获得积分10
4秒前
复杂平凡完成签到,获得积分10
5秒前
谁是mxh发布了新的文献求助10
5秒前
许凝海完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
Ljd完成签到,获得积分10
9秒前
xiaolizi发布了新的文献求助10
9秒前
英俊的铭应助银玥采纳,获得10
9秒前
隋同学发布了新的文献求助30
9秒前
10秒前
火星上的海亦完成签到,获得积分10
10秒前
11秒前
wanci应助Z_yiming采纳,获得10
11秒前
占成败发布了新的文献求助10
13秒前
科研通AI6.2应助wewe采纳,获得10
13秒前
科研通AI6.2应助wind采纳,获得10
14秒前
wanci应助c九y采纳,获得10
14秒前
凌香芦发布了新的文献求助10
14秒前
15秒前
罗亚亚完成签到,获得积分10
15秒前
16秒前
16秒前
16秒前
17秒前
17秒前
18秒前
18秒前
派大星完成签到,获得积分10
18秒前
CipherSage应助yolo采纳,获得10
18秒前
19秒前
破风完成签到,获得积分10
19秒前
谁是mxh完成签到,获得积分10
20秒前
赵一铭发布了新的文献求助10
20秒前
高分求助中
Principles of Economics, 11th Edition 10000
University Physics with Modern Physics, 16th edition 10000
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Molecular Mechanisms of Photosynthesis, 4th Edition 1000
Organic Reactions, Volume 116 1000
Current concepts in cutaneous toxicity : proceedings of the Fourth Conference on Cutaneous Toxicity, Washington, D.C., May 9-11, 1979 1000
The recovery-stress questionnaires : user manual 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7257063
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8878971
关于积分的说明 18754153
捐赠科研通 6937191
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3200964
关于科研通互助平台的介绍 2375047
邀请新用户注册赠送积分活动 2176590