[發(fā)明專(zhuān)利]基于異構(gòu)遷移學(xué)習(xí)的綜合能源系統(tǒng)日前優(yōu)化方法及系統(tǒng)

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• 申請(qǐng)日: 2020-11-26
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112508248A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-03-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張承慧;侯永超;孫波
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 山東大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G06Q10/04
• 分類(lèi)號(hào): G06Q10/04;G06Q50/06;G06N3/08
• 代理公司: 濟(jì)南圣達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37221
• 代理人: 董雪

本發(fā)明公開(kāi)了一種基于異構(gòu)遷移學(xué)習(xí)的綜合能源系統(tǒng)日前優(yōu)化方法及系統(tǒng)，包括：獲取未來(lái)一天的負(fù)荷預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)、新能源出力數(shù)據(jù)以及天氣預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)；將上述獲取到的數(shù)據(jù)輸入到日前優(yōu)化模型；采用遺傳算法對(duì)所述日前優(yōu)化模型進(jìn)行求解，求解過(guò)程中，通過(guò)知識(shí)遷移方法實(shí)現(xiàn)加速求解。本發(fā)明方法以遺算法為基礎(chǔ)，通過(guò)自編碼器實(shí)現(xiàn)異構(gòu)綜合能源系統(tǒng)之間知識(shí)的遷移共享，提高優(yōu)化求解速度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及綜合能源系統(tǒng)優(yōu)化技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于異構(gòu)遷移學(xué)習(xí)的綜合能源系統(tǒng)日前優(yōu)化方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

本部分的陳述僅僅是提供了與本發(fā)明相關(guān)的背景技術(shù)信息，不必然構(gòu)成在先技術(shù)。

能源作為人類(lèi)生存和發(fā)展的基礎(chǔ)，對(duì)國(guó)際政治和經(jīng)濟(jì)格局有著重要的影響。傳統(tǒng)的能源利用方式以使用化石能源為主，該方式存在使用過(guò)程粗放，能源利用率低，環(huán)境污染嚴(yán)重等問(wèn)題。綜合能源系統(tǒng)作為新一代的能源利用方式，將電氣熱等多種異質(zhì)能流統(tǒng)籌規(guī)劃，能充分發(fā)揮不同能流之間優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)的特性，實(shí)現(xiàn)能量在源-網(wǎng)-荷-儲(chǔ)不同環(huán)節(jié)之間的協(xié)同高效利用，減少溫室氣體的排放，實(shí)現(xiàn)較高的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益，近年來(lái)已得到了國(guó)內(nèi)外廣泛的關(guān)注。

開(kāi)展綜合能源業(yè)務(wù)的最終目標(biāo)是通過(guò)充分發(fā)掘各個(gè)異質(zhì)能流之間優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)的特性，實(shí)現(xiàn)對(duì)能源的高效、經(jīng)濟(jì)和環(huán)保利用。為實(shí)現(xiàn)此目標(biāo)，在綜合能源系統(tǒng)的規(guī)劃運(yùn)行中，必然離不開(kāi)多能流的優(yōu)化。以遺傳算法為代表的啟發(fā)式算法具有模型依賴度低，能夠處理多種復(fù)雜約束等優(yōu)點(diǎn)，近年來(lái)已成為國(guó)內(nèi)外普遍采用的綜合能源系統(tǒng)優(yōu)化問(wèn)題求解算法。然而，隨著后續(xù)研究的深入，所研究的系統(tǒng)將具有規(guī)模更大，結(jié)構(gòu)更復(fù)雜，優(yōu)化時(shí)間尺度要求更精細(xì)等特點(diǎn)。直接采用啟發(fā)式算法對(duì)綜合能源系統(tǒng)日前優(yōu)化問(wèn)題求解將占用大量計(jì)算資源，消耗大量計(jì)算時(shí)間。

可采用遷移學(xué)習(xí)算法來(lái)加速優(yōu)化求解，通過(guò)遷移不同問(wèn)題中學(xué)習(xí)的知識(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)問(wèn)題的快速求解。對(duì)于綜合能源系統(tǒng)的遷移優(yōu)化，可通過(guò)歷史數(shù)據(jù)學(xué)習(xí)用于在優(yōu)化中遷移的知識(shí)，該方法的優(yōu)點(diǎn)是學(xué)習(xí)到的知識(shí)比較有針對(duì)性。但該學(xué)習(xí)方式也存在明顯的局限性：一方面，對(duì)于新建設(shè)的系統(tǒng)，在運(yùn)行初期并沒(méi)有足夠的歷史數(shù)據(jù)可作為源域；另一方面，綜合能源業(yè)務(wù)開(kāi)展的宗旨之一是因地制宜，即依照不同地區(qū)的不同的能源特點(diǎn)規(guī)劃不同的結(jié)構(gòu)。

在實(shí)際生產(chǎn)中，綜合能源系統(tǒng)結(jié)構(gòu)多樣，而不同結(jié)構(gòu)的綜合能源系統(tǒng)，其各自的優(yōu)化問(wèn)題的特征也不同。基于歷史數(shù)據(jù)的遷移難以實(shí)現(xiàn)知識(shí)在不同結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)之間的遷移共享。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提出了一種基于異構(gòu)遷移學(xué)習(xí)的綜合能源系統(tǒng)日前優(yōu)化方法及系統(tǒng)，以遺傳算法為基礎(chǔ)，通過(guò)自編碼器實(shí)現(xiàn)異構(gòu)綜合能源系統(tǒng)之間知識(shí)的遷移，提高優(yōu)化求解速度。

在一些實(shí)施方式中，采用如下技術(shù)方案：

一種基于異構(gòu)遷移學(xué)習(xí)的綜合能源系統(tǒng)日前優(yōu)化方法，包括：

獲取未來(lái)一天的負(fù)荷預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)、新能源出力數(shù)據(jù)以及天氣預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)；

將上述獲取到的數(shù)據(jù)輸入到日前優(yōu)化模型；

采用遺傳算法對(duì)所述日前優(yōu)化模型進(jìn)行求解，求解過(guò)程中，通過(guò)知識(shí)遷移方法實(shí)現(xiàn)加速求解。

在另一些實(shí)施方式中，采用如下技術(shù)方案：

一種基于異構(gòu)遷移學(xué)習(xí)的綜合能源系統(tǒng)日前優(yōu)化系統(tǒng)，包括：

數(shù)據(jù)獲取模塊，用于獲取未來(lái)一天的負(fù)荷預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)、新能源出力數(shù)據(jù)以及天氣預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)；

日前優(yōu)化模塊，用于將上述獲取到的數(shù)據(jù)輸入到構(gòu)建好的日前優(yōu)化模型；

模型求解模塊，用于采用遺傳算法對(duì)所述日前優(yōu)化模型進(jìn)行求解，求解過(guò)程中，通過(guò)知識(shí)遷移方法實(shí)現(xiàn)加速求解。

在另一些實(shí)施方式中，采用如下技術(shù)方案：