[發(fā)明專利]基于關(guān)鍵工藝監(jiān)測(cè)的綜合能源負(fù)荷預(yù)測(cè)方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110761448.5
• 申請(qǐng)日: 2021-07-06
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113705853A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-11-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王激華;應(yīng)肖磊;王榮歷;方云輝;徐杰;張科;馬麗軍;楊躍平;王蔣靜;許巍;張力;繆寧杰;汪溥
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 國(guó)網(wǎng)浙江省電力有限公司寧波供電公司;國(guó)網(wǎng)浙江省電力有限公司雙創(chuàng)中心
• 主分類號(hào): G06Q10/04
• 分類號(hào): G06Q10/04;G06Q50/06;G06N3/04
• 代理公司: 杭州華鼎知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 33217
• 代理人: 戴俊波

1.基于關(guān)鍵工藝監(jiān)測(cè)的綜合能源負(fù)荷預(yù)測(cè)方法，其特征在于：包括如下步驟：

S1、構(gòu)建綜合能源負(fù)荷系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，確定綜合能源負(fù)荷系統(tǒng)內(nèi)的關(guān)鍵工藝組成；

S2、獲取關(guān)鍵工藝歷史負(fù)荷數(shù)據(jù)、對(duì)應(yīng)的日期信息、歷史氣象數(shù)據(jù)、關(guān)鍵工藝生產(chǎn)數(shù)據(jù)以及關(guān)鍵工藝設(shè)備之間的能量耦合數(shù)據(jù)；構(gòu)建負(fù)荷能源數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，以時(shí)間為尺度構(gòu)建負(fù)荷能源結(jié)構(gòu)序列，將負(fù)荷能源結(jié)構(gòu)序列分為測(cè)試集Tr和驗(yàn)證集Tx；

S3、將測(cè)試集Tr中構(gòu)建負(fù)荷能源結(jié)構(gòu)序列的各信息作為RNN模型的輸入，輸出特征向量；特征向量表征關(guān)鍵工藝設(shè)備的負(fù)荷數(shù)據(jù)；

S4、將特征向量作為GRU模型的輸入，通過(guò)調(diào)整更新門和重置門生成RNN-GRU預(yù)測(cè)模型；

S5、通過(guò)驗(yàn)證集Tx對(duì)訓(xùn)練完成的RNN-GRU預(yù)測(cè)模型進(jìn)行可靠性驗(yàn)證；若可靠性不足，執(zhí)行步驟S3，若可靠性合格，執(zhí)行步驟S6；

S6、利用訓(xùn)練好的RNN-GRU預(yù)測(cè)模型與關(guān)鍵工藝設(shè)備的負(fù)荷數(shù)據(jù)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于關(guān)鍵工藝監(jiān)測(cè)的綜合能源負(fù)荷預(yù)測(cè)方法，其特征在于：

負(fù)荷能源數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)根據(jù)關(guān)鍵工藝類別分為N類，每一類關(guān)鍵工藝組成一個(gè)獨(dú)立的荷能源結(jié)構(gòu)序列，每一個(gè)能源結(jié)構(gòu)序列包含有對(duì)應(yīng)的關(guān)鍵工藝歷史負(fù)荷數(shù)據(jù)、日期信息、歷史氣象數(shù)據(jù)、關(guān)鍵工藝生產(chǎn)數(shù)據(jù)以及關(guān)鍵工藝設(shè)備之間的能量耦合數(shù)據(jù)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于關(guān)鍵工藝監(jiān)測(cè)的綜合能源負(fù)荷預(yù)測(cè)方法，其特征在于：所述關(guān)鍵工藝設(shè)備之間的能量耦合情況包括：關(guān)鍵工藝設(shè)備間的熱電耦合、冷電耦合、熱冷耦合。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于關(guān)鍵工藝監(jiān)測(cè)的綜合能源負(fù)荷預(yù)測(cè)方法，其特征在于：所述關(guān)鍵工藝生產(chǎn)數(shù)據(jù)包括有關(guān)鍵工藝所在工位生產(chǎn)產(chǎn)品的成品的產(chǎn)量以及成品率。

5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的基于關(guān)鍵工藝監(jiān)測(cè)的綜合能源負(fù)荷預(yù)測(cè)方法，其特征在于：通過(guò)驗(yàn)證集Tx對(duì)RNN-GRU預(yù)測(cè)模型進(jìn)行可靠性驗(yàn)證包括如下子步驟：

S51、采用測(cè)試集Tx內(nèi)每一類關(guān)鍵工藝設(shè)備跟隨時(shí)間序列上的歷史氣象數(shù)據(jù)、關(guān)鍵工藝生產(chǎn)數(shù)據(jù)以及關(guān)鍵工藝設(shè)備之間的能量耦合數(shù)據(jù)作為RNN-GRU預(yù)測(cè)模型的輸入；生成跟隨時(shí)間序列上的預(yù)測(cè)結(jié)果；預(yù)測(cè)結(jié)果可視化后制作預(yù)測(cè)曲線圖，對(duì)預(yù)測(cè)曲線圖圍成的區(qū)域按時(shí)間區(qū)段進(jìn)行切割成m份，分別計(jì)算每一份區(qū)域的面積a；

S52、測(cè)試集Tx可視化后經(jīng)過(guò)平滑處理得到測(cè)試曲線圖，對(duì)預(yù)測(cè)曲線圖圍成的區(qū)域按時(shí)間區(qū)段進(jìn)行切割成m份，分別計(jì)算每一份區(qū)域的面積b；

S53、對(duì)應(yīng)時(shí)間區(qū)間上的區(qū)域面積進(jìn)行誤差運(yùn)算得到m個(gè)局部擬合優(yōu)度值d；

S54、與預(yù)設(shè)的擬合優(yōu)度值d0進(jìn)行比較運(yùn)算確定局部擬合優(yōu)度值的合格率H，根據(jù)局部擬合優(yōu)度值的合格率確定RNN-GRU預(yù)測(cè)模型是否可靠。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于關(guān)鍵工藝監(jiān)測(cè)的綜合能源負(fù)荷預(yù)測(cè)方法，其特征在于：

S51包括如下步驟：

測(cè)試集Tx的每一類的跟隨時(shí)間序列的歷史氣象數(shù)據(jù)、關(guān)鍵工藝生產(chǎn)數(shù)據(jù)以及關(guān)鍵工藝設(shè)備之間的能量耦合數(shù)據(jù)作為RNN-GRU預(yù)測(cè)模型的輸入，輸出預(yù)測(cè)結(jié)果，預(yù)測(cè)結(jié)果為當(dāng)前關(guān)鍵工藝設(shè)備的負(fù)荷數(shù)據(jù)；

預(yù)測(cè)結(jié)果可視化后經(jīng)過(guò)平滑處理得到預(yù)測(cè)曲線圖，以時(shí)間間隔t2為周期對(duì)預(yù)測(cè)曲線圖切割成m份；

分別計(jì)算時(shí)間間隔t2與其對(duì)應(yīng)的預(yù)測(cè)曲線所圍成的圖形面積a生成面積序列A，記做A＝[a1，a2,···，am]。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于關(guān)鍵工藝監(jiān)測(cè)的綜合能源負(fù)荷預(yù)測(cè)方法，其特征在于：

S52包括如下步驟：

測(cè)試集Tx可視化后經(jīng)過(guò)平滑處理得到測(cè)試曲線圖，以時(shí)間間隔t2為周期對(duì)測(cè)試曲線圖進(jìn)行切割成m份；

計(jì)算時(shí)間間隔t2與其對(duì)應(yīng)的測(cè)試曲線所圍成的圖形面積b生成面積序列A，記做B＝[b1，b2,···，bm]。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的基于關(guān)鍵工藝監(jiān)測(cè)的綜合能源負(fù)荷預(yù)測(cè)方法，其特征在于：

S53包括如下步驟：

局部擬合優(yōu)度值d，計(jì)算公式如下：

生成局部擬合優(yōu)度值序列D＝[d1,d2,···，dm]。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的基于關(guān)鍵工藝監(jiān)測(cè)的綜合能源負(fù)荷預(yù)測(cè)方法，其特征在于：

S54包括如下步驟：

擬合優(yōu)度值序列D內(nèi)擬合優(yōu)度值分別與設(shè)定的擬合優(yōu)度值d0進(jìn)行比較得到狀況表F；狀況表F中的取值為m位二進(jìn)制數(shù)，其中，d≥d0記為0；dd0記為1；

通過(guò)狀況表F中“1”的占位比例計(jì)算合格率H，若合格率H≥H0，則判定當(dāng)前RNN-GRU預(yù)測(cè)模型是否可靠；若合格率HH0，則判定當(dāng)前RNN-GRU預(yù)測(cè)模型不可靠。