在高比例分布式新能源接入的背景下,配电网电压控制难题日益凸显。2026世界杯官网科研团队聚焦大模型与深度强化学习融合技术,创新提出两类电压优化控制策略,破解传统方法建模难、泛化弱、安全风险高等痛点,为智慧油田、新型电力系统提供高效可靠的控制方案。

一、行业痛点:传统电压控制面临双重挑战
随着分布式光伏、风机等新能源大规模并入配电网,传统基于精确机理模型的电压优化控制方法逐渐显露短板:
•对电网拓扑、参数依赖度极高,大规模电网下建模复杂度呈指数级增长;
•深度强化学习(DRL)方法存在数据多样性不足导致泛化能力差、训练中易出现电压违规等约束违反两大核心问题,难以适配实际电网运行需求。
针对上述痛点,团队以 “无模型自适应 + 安全可控” 为核心,开展两项关键技术研究,实现配电网电压优化控制的技术突破。
二、技术突破一:大模型辅助,破解数据匮乏与泛化难题
团队首次将GPT-4 等大语言模型(LLM)与深度强化学习融合,提出配电网区域电压优化控制策略,从数据层面攻克泛化短板。
1. 提示工程精准设计,高效生成高质量数据
通过三大模块构建定制化提示词,引导大模型生成符合电网运行特性的增强型数据:
•任务描述模块:明确分布式能源类型、容量及数据格式;
•引导生成逻辑:贴合新能源实际出力特性,约束数据合理性;
•输出质量控制:精准到小数点后三位,满足训练精度要求。
2. 仿真验证:性能全面优于传统方法
在改进 IEEE 33 节点、123 节点配电网系统中测试,该策略实现电压越限率降至 0,有效降低网损,决策速度快,在复杂运行条件下展现极强的鲁棒性与泛化能力,大幅减少对真实电网数据的依赖。
三、技术突破二:安全强化学习,筑牢电网运行安全防线
针对 DRL 训练中电压违规等安全隐患,团队引入约束策略优化算法(CPO),构建基于安全深度强化学习的电压控制方法。
1. 约束马尔可夫决策,兼顾优化与安全
将电压优化问题转化为约束马尔可夫决策过程,通过拉格朗日乘子机制、近似约束投影等技术,让智能体在优化网损、平抑电压波动的同时,严格遵守潮流、电压、功率等物理约束,从算法层面杜绝安全违规。
2. 实测效果:安全与效率双达标
基于 IEEE 33 节点系统仿真,该策略实现电压越限率为 0,网损较无控制状态降低近 50%,决策时间仅 0.000271 秒,兼顾控制效果、运行安全与实时性,更适配实际配电网落地应用。
四、科研价值与展望:赋能智慧能源,深耕技术创新
本次研究形成 \\“大模型数据增强 + 安全强化学习保障”\\ 的完整技术体系,核心价值显著:
1.摆脱对精确机理模型的依赖,提升电压控制实时性与自适应能力;
2.大模型辅助扩充数据维度,强化智能体鲁棒性;
3.安全算法兜底,实现优化目标与安全约束的统一;
4.经多场景仿真验证,具备智慧油田、工业配电网等实际应用潜力。
未来将聚焦多智能体安全深度强化学习、大模型在环深度强化学习两大方向,持续攻关复杂电网约束分解、语言化需求处理等技术,推动成果从实验室走向工程现场,为新型电力系统、智能制造与智慧能源融合发展注入核心动力。