[發明專利]一種自動構建智能化模型與算法的分布式工業能源運行優化平臺

有效

• 申請號: 202110478283.0
• 申請日: 2021-04-30
• 公開（公告）號: CN113128781B
• 公開（公告）日: 2021-12-10
• 發明（設計）人: 趙珺;金鋒;陳龍;周帆;韓中洋;劉洋;王偉
• 申請（專利權）人: 大連理工大學
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q10/06;G06Q50/06;G06N20/00;G06N3/04;G06N3/08
• 代理公司: 大連理工大學專利中心 21200
• 代理人: 溫福雪

一種自動構建智能化模型與算法的分布式工業能源運行優化平臺。該平臺分為建模端、服務端與運行端三部分。建模端將數據預處理、能源產?消?儲趨勢預測與優化調度決策等算法模型封裝為面向不同生產場景的可視化模塊，通過模塊拖拽的方式實現復雜功能模型與算法的便捷搭建。服務端對應各邊緣側的設備模型需求，自動構建訓練樣本與生產計劃/制造信號等序列，通過對應的接口與訓練好的智能化模型進行交互，輸出計算結果并存儲到指定的關系數據庫中。運行端將計算結果通過友好的用戶界面進行展示，并可通過人機互動調整工況的實時狀態，反饋給云端服務器，云端服務則迅速觸發各邊緣側模型的參數更新，使其迅速適應工況變更，從而實現平臺的邊云協同。

技術領域

本發明屬于信息技術領域，涉及到數據驅動建模、多目標優化、邊云協同等技術，是一種自動構建智能化模型與算法的分布式工業能源運行優化平臺。該平臺分為建模端、服務端與運行端三部分。在建模端，提出了一種自動化智能建模框架，將數據預處理、能源產-消-儲趨勢預測與優化調度決策等算法模型封裝為面向不同生產場景的可視化模塊，通過模塊拖拽的方式實現復雜功能模型與算法的便捷搭建。同時，每個模塊內嵌自適應算法對參數進行動態尋優，并可保存為兼容多種編程語言與系統環境的智能模型文件，部署在生產現場的各邊緣側設備的板卡模塊中進行計算。服務端則對應各邊緣側的設備模型需求，自動構建訓練樣本與生產計劃/制造信號等序列，通過對應的接口與訓練好的智能化模型進行交互，輸出計算結果并存儲到指定的關系數據庫中。運行端則將計算結果通過友好的用戶界面進行展示，并可通過人機互動調整工況的實時狀態，反饋給云端服務器，云端服務則迅速觸發各邊緣側模型的參數更新，使其迅速適應工況變更，從而實現平臺的邊云協同。本發明的分布式工業能源運行優化平臺操作簡便，建模周期短、計算效率高，在工業園區的綜合能源系統預測與優化調度方面均可應用。

背景技術

隨著世界能源危機和環境污染日趨嚴重，提高能源綜合利用效率已經成為了世界各國關注的焦點。其中，針對含有冷、熱、電、氣等多種能源鏈的綜合能源系統的研究逐漸成為能源領域的研究熱點之一(孫宏斌,潘昭光,郭慶來.(2016).多能流能量管理研究:挑戰與展望[J].電力系統自動化,40(15):1-8)。工業園區是社會生產與能源消耗的重要組成部分，由于具有產業流程互補、能源供需互補、可促進新興產業基地形成、推動地方經濟和社會發展等優勢，逐漸成為國內科技發展的重要聚集地。然而，傳統工業園區重生產而輕能源，導致各類能源介質關聯松散、管控獨立，運行綜合能效低、成本高、對環境影響大。在能源設備趨于完備的前提下，針對能源“產-消-存”的精準建模、趨勢預測與優化調度成為了節能減排、降本增效的重要手段(J.Zhao,C.Y.Sheng,W.Wang,W.Pedrycz,Q.L.Liu.(2017).Data-based predictive optimization for byproduct gas system in steelindustry[J].IEEE Transactions on Automation Science and Engineering,14(4):1761-1770)。