本發(fā)明涉及熱力發(fā)電，尤其涉及一種基于歷史數(shù)據(jù)的供熱機(jī)組優(yōu)化控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、目前，隨著電力市場的競爭加劇和能源結(jié)構(gòu)的調(diào)整，火力發(fā)電廠需要不斷提高機(jī)組的運(yùn)行效率和供熱能力。傳統(tǒng)的供熱機(jī)組控制系統(tǒng)大多基于特定工況下的線性模型，難以適應(yīng)多變的運(yùn)行環(huán)境和熱負(fù)荷需求。此外，供熱系統(tǒng)的壓力控制不穩(wěn)定還會(huì)增加熱損耗和煤耗，嚴(yán)重影響熱用戶的生產(chǎn)運(yùn)營。

2、然而，現(xiàn)有的對供熱機(jī)組進(jìn)行建模和優(yōu)化控制的方法在實(shí)際應(yīng)用中仍存在一定的局限性，如模型精度不足、控制策略不夠靈活等。

3、因此，本發(fā)明提供了一種基于歷史數(shù)據(jù)的供熱機(jī)組優(yōu)化控制系統(tǒng)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供一種基于歷史數(shù)據(jù)的供熱機(jī)組優(yōu)化控制系統(tǒng)，用以通過將歷史數(shù)據(jù)結(jié)合歷史環(huán)境參數(shù)與實(shí)時(shí)環(huán)境參數(shù)的參數(shù)相似度對目標(biāo)供熱機(jī)組進(jìn)行優(yōu)化控制，可以使得對目標(biāo)供熱機(jī)組的優(yōu)化控制更為精準(zhǔn)有效。

2、本發(fā)明提供一種基于歷史數(shù)據(jù)的供熱機(jī)組優(yōu)化控制系統(tǒng)，包括：

3、數(shù)據(jù)采集模塊：用于采集目標(biāo)供熱機(jī)組的實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)，并提取目標(biāo)供熱機(jī)組的歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)；

4、數(shù)據(jù)處理模塊：用于將實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，從而得到第一運(yùn)行數(shù)據(jù)，同時(shí)將歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，得到第一歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)；

5、建模運(yùn)行模塊：用于基于機(jī)器學(xué)習(xí)算法對第一歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行訓(xùn)練，從而得到目標(biāo)供熱機(jī)組的第一運(yùn)行模型；

6、供熱優(yōu)化模塊：用于將第一運(yùn)行數(shù)據(jù)輸入到第一運(yùn)行模型中，從而得到第一運(yùn)行結(jié)果，判斷目標(biāo)供熱機(jī)組的實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)，并基于實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)對目標(biāo)供熱機(jī)組進(jìn)行機(jī)組優(yōu)化控制。

7、根據(jù)本發(fā)明提供的數(shù)據(jù)采集模塊，包括：

8、第一獲取單元：用于基于預(yù)設(shè)傳感器及機(jī)組監(jiān)測設(shè)備實(shí)時(shí)獲取目標(biāo)供熱機(jī)組的各項(xiàng)運(yùn)行數(shù)據(jù)，得到目標(biāo)供熱機(jī)組的實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)；

9、歷史提取單元：用于從目標(biāo)供熱機(jī)組的運(yùn)行數(shù)據(jù)庫中提取目標(biāo)供熱機(jī)組在進(jìn)行歷史有效工作過程的歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)，得到第一歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)集合；

10、第二獲取單元：用于獲取第一歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)集合中每一歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)對應(yīng)歷史環(huán)境參數(shù)，得到歷史環(huán)境參數(shù)集合；

11、參數(shù)判斷單元：用于獲取目標(biāo)供熱機(jī)組的實(shí)時(shí)環(huán)境參數(shù)，并判斷歷史環(huán)境參數(shù)集合中每一歷史環(huán)境參數(shù)與實(shí)時(shí)環(huán)境參數(shù)的參數(shù)相似度；

12、第二參數(shù)單元：用于將參數(shù)相似度低于預(yù)設(shè)相似度的歷史環(huán)境參數(shù)剔除，得到第二歷史環(huán)境參數(shù)集合；

13、第三獲取單元：用于基于第二歷史環(huán)境參數(shù)集合中歷史環(huán)境參數(shù)對應(yīng)的歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)得到第二歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)集合。

14、根據(jù)本發(fā)明提供的數(shù)據(jù)處理模塊，包括：

15、第一運(yùn)行單元：用于將實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)清洗及數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化處理，并提取實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)中與目標(biāo)供熱機(jī)組的供熱關(guān)鍵特征相關(guān)的運(yùn)行數(shù)據(jù)得到第一運(yùn)行數(shù)據(jù)；

16、歷史運(yùn)行單元：用于將第二歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)集合中每一歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)清洗及數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化處理，并提取歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)中與目標(biāo)供熱機(jī)組的供熱關(guān)鍵特征相關(guān)的歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)得到初始?xì)v史運(yùn)行數(shù)據(jù)集合；

17、第二運(yùn)行單元：用于隨機(jī)提取初始?xì)v史運(yùn)行數(shù)據(jù)集合中若干歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)，得到第一歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)集合，并基于初始?xì)v史運(yùn)行數(shù)據(jù)集合中剩余歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)得到第二歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)集合。

18、根據(jù)本發(fā)明提供的建模運(yùn)行模塊，包括：

19、第一分類單元：用于將第一歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)集合作為第一訓(xùn)練集，將第二歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)集合作為第一驗(yàn)證集；

20、初始訓(xùn)練單元：用于根據(jù)目標(biāo)供熱機(jī)組的機(jī)組特性及實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)類型，從算法數(shù)據(jù)庫中篩選匹配的機(jī)器學(xué)習(xí)算法，得到初始機(jī)器學(xué)習(xí)算法；

21、第一訓(xùn)練單元：用于將第一訓(xùn)練集中的歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)輸入初始機(jī)器學(xué)習(xí)算法進(jìn)行算法訓(xùn)練，得到初始運(yùn)行模型，并基于第一驗(yàn)證集對初始運(yùn)行模型進(jìn)行驗(yàn)證調(diào)整，得到目標(biāo)供熱機(jī)組的第一運(yùn)行模型。

22、根據(jù)本發(fā)明提供的第一訓(xùn)練單元，包括：

23、第一訓(xùn)練子單元：用于將第一訓(xùn)練集中的每一歷史運(yùn)行時(shí)刻的歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)逐一輸入到初始機(jī)器學(xué)習(xí)算法中，得到第一初始機(jī)器學(xué)習(xí)算法集合；

24、第二獲取子單元：用于獲取第一訓(xùn)練集中每一歷史時(shí)刻的歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)對應(yīng)的歷史環(huán)境參數(shù)，并獲取每一歷史環(huán)境參數(shù)對應(yīng)的參數(shù)相似度；

25、第一確定子單元：用于獲取參數(shù)相似度最高的歷史環(huán)境參數(shù)對應(yīng)的第一初始機(jī)器學(xué)習(xí)算法作為第一基準(zhǔn)機(jī)器學(xué)習(xí)算法；

26、第一排序子單元：用于基于參數(shù)相似度將第一初始機(jī)器學(xué)習(xí)算法集合中除第一基準(zhǔn)機(jī)器學(xué)習(xí)算法外剩余機(jī)器學(xué)習(xí)算法進(jìn)行排序，得到第一有序機(jī)器學(xué)習(xí)算法集合；

27、初始模型子單元：用于將第一有序機(jī)器學(xué)習(xí)算法集合中每一機(jī)器學(xué)習(xí)算法按照對應(yīng)參數(shù)相似度對第一基準(zhǔn)機(jī)器學(xué)習(xí)算法的對應(yīng)參數(shù)進(jìn)行加權(quán)優(yōu)化，得到第一優(yōu)化學(xué)習(xí)算法，從而構(gòu)建目標(biāo)供熱機(jī)組的初始運(yùn)行模型；

28、第一優(yōu)化算法中第i個(gè)算法參數(shù)的參數(shù)值為ti；

29、其中，ti為第一優(yōu)化算法中第i個(gè)算法參數(shù)的參數(shù)值，ai為第一基準(zhǔn)機(jī)器學(xué)習(xí)算法中第i個(gè)算法參數(shù)的參數(shù)值，bij為第一有序機(jī)器學(xué)習(xí)算法集合中第j個(gè)機(jī)器學(xué)習(xí)算法的第i個(gè)算法參數(shù)的參數(shù)值，μj為第一有序機(jī)器學(xué)習(xí)算法集合中第j個(gè)機(jī)器學(xué)習(xí)算法對應(yīng)的歷史環(huán)境參數(shù)與實(shí)時(shí)環(huán)境參數(shù)的參數(shù)相似度，δ為參數(shù)調(diào)整指數(shù)，n為第一有序機(jī)器學(xué)習(xí)算法集合中機(jī)器學(xué)習(xí)算法的數(shù)量，m為第一優(yōu)化算法中算法參數(shù)的數(shù)量，其中，每一機(jī)器學(xué)習(xí)算法中算法參數(shù)的數(shù)量是一致的；

30、綜合驗(yàn)證子單元：用于基于驗(yàn)證集中每一歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)對初始運(yùn)行模型進(jìn)行驗(yàn)證，從而確定初始運(yùn)行模型的準(zhǔn)確性；

31、若初始運(yùn)行模型準(zhǔn)確，則將初始運(yùn)行模型作為目標(biāo)供熱機(jī)組的第一運(yùn)行模型；

32、反之，則重新提取第一訓(xùn)練集，從而對初始機(jī)器學(xué)習(xí)算法進(jìn)行訓(xùn)練，得到第一運(yùn)行模型。

33、根據(jù)本發(fā)明提供的供熱優(yōu)化模塊，包括：

34、模型運(yùn)行單元：用于將第一運(yùn)行數(shù)據(jù)輸入到第一運(yùn)行模型中，得到第一運(yùn)行結(jié)果；

35、運(yùn)行判斷單元：用于基于第一運(yùn)行結(jié)果，判斷目標(biāo)供熱機(jī)組是否處于正常運(yùn)行狀態(tài)；

36、差異判斷單元：用于當(dāng)目標(biāo)供熱機(jī)組不處于正常運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，基于第一運(yùn)行結(jié)果判斷目標(biāo)供熱機(jī)組中每一運(yùn)行指標(biāo)與對應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)的第一指標(biāo)差異；

37、優(yōu)化控制單元：用于基于第一指標(biāo)差異從指標(biāo)-差異-策略數(shù)據(jù)庫中篩選對應(yīng)的指標(biāo)調(diào)整策略，得到目標(biāo)供熱機(jī)組的第一控制策略，從而對目標(biāo)供熱機(jī)組進(jìn)行機(jī)組優(yōu)化控制。

38、根據(jù)本發(fā)明提供的優(yōu)化控制單元，包括：

39、初始策略子單元：用于基于第一指標(biāo)差異從指標(biāo)-差異-策略數(shù)據(jù)庫中篩選對應(yīng)的指標(biāo)調(diào)整策略，得到目標(biāo)供熱機(jī)組的初始控制策略；

40、第一策略子單元：用于比較初始控制策略中是否存在子策略的策略沖突及策略重復(fù)；

41、若存在策略重復(fù)，則將重復(fù)策略進(jìn)行剔除，得到第一控制策略；

42、若存在策略沖突，則判斷沖突策略之間的優(yōu)先級，從而剔除優(yōu)先級低的子策略，從而得到第一控制策略；

43、供熱控制子單元：用于基于第一控制策略對目標(biāo)供熱機(jī)組進(jìn)行機(jī)組優(yōu)化控制。

44、根據(jù)本發(fā)明提供的判斷沖突策略之間的優(yōu)先級，從而剔除優(yōu)先級低的子策略，從而得到第一控制策略，包括：

45、將存在策略沖突的子策略作為第一策略及第二策略；

46、獲取第一策略的策略類型，同時(shí)獲取第二策略的策略類型，并基于每一策略類型對目標(biāo)供熱機(jī)組的歷史影響程度確定每一策略類型的類型優(yōu)先級，從而確定對應(yīng)策略優(yōu)先級；

47、將第一策略及第二策略中策略優(yōu)先級低的策略剔除，從而結(jié)合初始控制策略中剩余子策略得到第一控制策略。

48、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果為：本發(fā)明提供的一種基于歷史數(shù)據(jù)的供熱機(jī)組優(yōu)化控制系統(tǒng)，通過將歷史數(shù)據(jù)結(jié)合歷史環(huán)境參數(shù)與實(shí)時(shí)環(huán)境參數(shù)的參數(shù)相似度對目標(biāo)供熱機(jī)組進(jìn)行優(yōu)化控制，可以使得對目標(biāo)供熱機(jī)組的優(yōu)化控制更為精準(zhǔn)有效。