[發(fā)明專利]能源設(shè)備運(yùn)行控制方法及系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011089652.9
• 申請(qǐng)日: 2020-10-13
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112180731A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-01-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 顏蓓蓓;趙晟;陳冠益;李健;陶俊宇;程占軍;馬文超
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 天津大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G05B13/04
• 分類(lèi)號(hào): G05B13/04
• 代理公司: 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司 11021
• 代理人: 孫蕾

1.一種能源設(shè)備運(yùn)行控制方法，其特征在于，包括如下步驟：

S1，建立負(fù)荷跟蹤參考曲線，提取所述負(fù)荷跟蹤參考曲線中的最大值、最小值、極大值和極小值，將所述最大值和所述最小值做差，將所述極大值的個(gè)數(shù)和所述極小值的個(gè)數(shù)求和，并對(duì)做差的結(jié)果和求和的結(jié)果進(jìn)行模糊化處理后到模糊化變量詞；

S2，根據(jù)所述模糊化變量詞和預(yù)設(shè)的模糊規(guī)則計(jì)算預(yù)測(cè)時(shí)域和成本函數(shù)的權(quán)重的隸屬度；

S3，將所述隸屬度反模糊化得到控制時(shí)域的確切值和成本函數(shù)的權(quán)重的確切值；

S4，根據(jù)所述控制時(shí)域的確切值和所述成本函數(shù)的權(quán)重的確切值改變能源設(shè)備的控制變量，以及

返回步驟S1更新所述負(fù)荷跟蹤參考曲線，循環(huán)進(jìn)行步驟S1～步驟S4，直至所述負(fù)荷跟蹤參考曲線跟蹤結(jié)束；

其中，所述負(fù)荷跟蹤參考曲線的時(shí)間跨度大于所述預(yù)測(cè)時(shí)域設(shè)定的最大值。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的能源設(shè)備運(yùn)行控制方法，其特征在于，設(shè)置所述負(fù)荷跟蹤參考曲線的起始時(shí)間為t₀，時(shí)間跨度為Δt，所述負(fù)荷跟蹤參考曲線的終止時(shí)間為t₀+Δt，所述預(yù)測(cè)時(shí)域?yàn)閠_f，所述控制時(shí)域?yàn)閠_c，所述步驟S4中，在t₀+t_c時(shí)間跨度內(nèi)改變所述能源設(shè)備的控制變量，然后返回所述步驟S1，更新所述負(fù)荷跟蹤參考曲線的起始時(shí)間為t₀+t_c，終止時(shí)間為t₀+t_c+Δt。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的能源設(shè)備運(yùn)行控制方法，其特征在于，所述步驟S2中，通過(guò)預(yù)設(shè)的模糊規(guī)則計(jì)算出預(yù)測(cè)時(shí)域和一個(gè)或多個(gè)成本函數(shù)的權(quán)重，并根據(jù)所述更新后的所述負(fù)荷跟蹤參考曲線調(diào)整各個(gè)成本函數(shù)之間的權(quán)重占比。

4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的能源設(shè)備運(yùn)行控制方法，其特征在于，所述步驟S2中，通過(guò)模糊化論域和與所述模糊化論域相對(duì)應(yīng)的模糊化變量詞集對(duì)所述模糊化變量詞進(jìn)行模糊計(jì)算，所述模糊化論域包括最大值與最小值的差，以及極大值與極小值點(diǎn)數(shù)之和，所述模糊化變量詞集包括“負(fù)大”、“負(fù)中”、“負(fù)小”、“零”、“正小”、“正中”和“正大”。

5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的能源設(shè)備運(yùn)行控制方法，其特征在于，所述步驟S3中，采用最大隸屬度值法、加權(quán)平均重心法或中位數(shù)法對(duì)所述預(yù)測(cè)時(shí)域和所述成本函數(shù)的權(quán)重反模糊化處理得到控制時(shí)域的確切值和成本函數(shù)的權(quán)重的確切值。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的能源設(shè)備運(yùn)行控制方法，其特征在于，采用所述加權(quán)平均重心法進(jìn)行反模糊化處理，計(jì)算公式包括：

其中，x₀為反模糊化處理得到的確切值，x_i為反模糊化論域內(nèi)的值，μ(x_i)為x_i的隸屬度值。

7.一種能源設(shè)備運(yùn)行控制系統(tǒng)，其特征在于，包括：

模糊化處理單元，用于建立負(fù)荷跟蹤參考曲線，提取所述負(fù)荷跟蹤參考曲線中的最大值、最小值的差、極大值和極小值，將所述最大值和所述最小值做差，將所述極大值的個(gè)數(shù)和所述極小值的個(gè)數(shù)求和，并對(duì)結(jié)果進(jìn)行模糊化處理后到模糊化變量詞；

模糊計(jì)算單元，用于接收所述模糊化變量詞，并根據(jù)所述模糊化變量詞和預(yù)設(shè)的模糊規(guī)則計(jì)算出預(yù)測(cè)時(shí)域和成本函數(shù)的權(quán)重的隸屬度；

反模糊化處理單元，用于接收所述隸屬度，并將所述隸屬度反模糊化得到控制時(shí)域的確切值和成本函數(shù)的權(quán)重的確切值；

模糊控制單元，用于接收所述控制時(shí)域的確切值和所述成本函數(shù)的權(quán)重的確切值，并控制改變能源設(shè)備的控制時(shí)域和控制變量；

模糊控制反饋單元，用于采集所述能源系統(tǒng)實(shí)際的負(fù)荷數(shù)據(jù)以及所述控制時(shí)域信息，以用于更新所述負(fù)荷跟蹤參考曲線，所述負(fù)荷跟蹤參考曲線的時(shí)間跨度大于所述預(yù)測(cè)時(shí)域設(shè)定的最大值。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述模糊化計(jì)算單元進(jìn)行模糊計(jì)算后得到多個(gè)成本函數(shù)，多個(gè)所述成本函數(shù)的權(quán)重之和等于一。