浙江大學方海豹獲國家專利權
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龍圖騰網獲悉浙江大學申請的專利一種結合魯棒馬爾可夫與SAC算法的多建筑能量管理方法及系統獲國家發明授權專利權,本發明授權專利權由國家知識產權局授予,授權公告號為:CN119784114B 。
龍圖騰網通過國家知識產權局官網在2025-08-29發布的發明授權授權公告中獲悉:該發明授權的專利申請號/專利號為:202510281576.8,技術領域涉及:G06Q10/0631;該發明授權一種結合魯棒馬爾可夫與SAC算法的多建筑能量管理方法及系統是由方海豹;孫銘陽;趙世一設計研發完成,并于2025-03-11向國家知識產權局提交的專利申請。
本一種結合魯棒馬爾可夫與SAC算法的多建筑能量管理方法及系統在說明書摘要公布了:本發明公開了一種結合魯棒馬爾可夫與SAC算法的多建筑能量管理方法及系統,包括:獲取建筑能量消耗、儲能情況和環境信息,構成多建筑環境仿真系統;對多建筑環境進行建模,利用結合魯棒SAC(軟演員評論家算法)進行能量管理策略優化;通過數據處理模塊處理觀察值、獎勵和動作,輸入強化學習代理模塊進行訓練;強化學習代理模塊包括改進的神經網絡模型、經驗回放緩沖區和優化的策略算法,通過訓練優化能量管理策略;該發明提供了一種在復雜多變環境下,通過結合魯棒馬爾可夫和SAC算法實現智能動態能量管理的方法,有效提高了系統的整體能效和穩定性,并引入了氣象數據和市場電價等外部數據源,提高決策的準確性和經濟性。
本發明授權一種結合魯棒馬爾可夫與SAC算法的多建筑能量管理方法及系統在權利要求書中公布了:1.一種結合魯棒馬爾可夫與SAC算法的多建筑能量管理方法,其特征在于,包括如下步驟: 步驟1:采集建筑能源管理系統的歷史運行數據,并利用梯度增強決策樹GBDT構建建筑能源特性模型,預測建筑在未來時刻的建筑能源需求; 步驟2:引入自然代理建模不確定性,其具體內容為: 利用已訓練的GBDT模型計算建筑能源需求在時刻t的預測殘差: ; 其中為建筑真實的建筑能源需求;為GBDT模型輸入的建筑能源管理系統的運行數據,由于殘差分布較為復雜,使用混合高斯模型捕捉多模態特性:其中K為高斯分布的數量,為每個高斯分布的權重,為每個高斯分布的均值,為每個高斯分布的方差,殘差分布; 步驟3:根據殘差分布,構造一個包含不確定性的動態環境,包括:從建模的殘差分布中隨機采樣擾動,動態調整GBDT的預測值,得到包含GBDT的確定性預測和不確定性擾動的動態環境中時刻t的建筑能源需求; 步驟4:構建基于SAC算法的低碳能源調度模型,包括:強化學習代理根據觀察值和策略模型生成動作,并從環境中獲取獎勵和下一狀態,將經驗存儲到回放緩沖區中,定期進行策略更新; 構建基于SAC算法的低碳能源調度模型,其具體內容為: 定義強化學習問題的狀態、動作和獎勵函數,其中狀態集合S包括建筑當前的環境信息和設備狀態:,為時刻t的狀態集合,為動態環境中時刻t的建筑能源需求,為儲能狀態特征,為天氣特征,為時間特征;動作集合A包括可控變量:,為時刻t動作集合,為儲能系統的充電和放電功率,為供暖功率,為制冷功率; 獎勵函數r:綜合考慮能源成本、碳排放、負載平滑性和魯棒性: ; 其中,,,,為權重系數,為在狀態集合下選擇動作集合的獎勵函數; 構建SAC所需的以下五個神經網絡:一個策略網絡:輸入狀態,輸出動作;一個狀態值網絡:輸入狀態、動作,輸出為策略下的動作價值函數的映射,為映射策略;一個目標狀態值網絡:用于穩定訓練;兩個狀態動作值網絡和:輸入,輸出動作價值; 記憶庫初始化:創建一個經驗回放緩沖區D,用于存儲交互數據,為時刻t的獎勵函數值,以支持網絡的梯度更新,設置記憶庫容量; 初始化策略網絡、狀態值網絡、目標狀態值網絡以及狀態動作值網絡和; 步驟5:將所述低碳能源調度模型部署到實際系統中,實時指導建筑能源系統的優化控制。
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