[发明专利]一种自动构建智能化模型与算法的分布式工业能源运行优化平台

说明书

一种自动构建智能化模型与算法的分布式工业能源运行优化平台。该平台分为建模端、服务端与运行端三部分。建模端将数据预处理、能源产‑消‑储趋势预测与优化调度决策等算法模型封装为面向不同生产场景的可视化模块，通过模块拖拽的方式实现复杂功能模型与算法的便捷搭建。服务端对应各边缘侧的设备模型需求，自动构建训练样本与生产计划/制造信号等序列，通过对应的接口与训练好的智能化模型进行交互，输出计算结果并存储到指定的关系数据库中。运行端将计算结果通过友好的用户界面进行展示，并可通过人机互动调整工况的实时状态，反馈给云端服务器，云端服务则迅速触发各边缘侧模型的参数更新，使其迅速适应工况变更，从而实现平台的边云协同。

技术领域

本发明属于信息技术领域，涉及到数据驱动建模、多目标优化、边云协同等技术，是一种自动构建智能化模型与算法的分布式工业能源运行优化平台。该平台分为建模端、服务端与运行端三部分。在建模端，提出了一种自动化智能建模框架，将数据预处理、能源产-消-储趋势预测与优化调度决策等算法模型封装为面向不同生产场景的可视化模块，通过模块拖拽的方式实现复杂功能模型与算法的便捷搭建。同时，每个模块内嵌自适应算法对参数进行动态寻优，并可保存为兼容多种编程语言与系统环境的智能模型文件，部署在生产现场的各边缘侧设备的板卡模块中进行计算。服务端则对应各边缘侧的设备模型需求，自动构建训练样本与生产计划/制造信号等序列，通过对应的接口与训练好的智能化模型进行交互，输出计算结果并存储到指定的关系数据库中。运行端则将计算结果通过友好的用户界面进行展示，并可通过人机互动调整工况的实时状态，反馈给云端服务器，云端服务则迅速触发各边缘侧模型的参数更新，使其迅速适应工况变更，从而实现平台的边云协同。本发明的分布式工业能源运行优化平台操作简便，建模周期短、计算效率高，在工业园区的综合能源系统预测与优化调度方面均可应用。

背景技术

随着世界能源危机和环境污染日趋严重，提高能源综合利用效率已经成为了世界各国关注的焦点。其中，针对含有冷、热、电、气等多种能源链的综合能源系统的研究逐渐成为能源领域的研究热点之一(孙宏斌,潘昭光,郭庆来.(2016).多能流能量管理研究:挑战与展望[J].电力系统自动化,40(15):1-8)。工业园区是社会生产与能源消耗的重要组成部分，由于具有产业流程互补、能源供需互补、可促进新兴产业基地形成、推动地方经济和社会发展等优势，逐渐成为国内科技发展的重要聚集地。然而，传统工业园区重生产而轻能源，导致各类能源介质关联松散、管控独立，运行综合能效低、成本高、对环境影响大。在能源设备趋于完备的前提下，针对能源“产-消-存”的精准建模、趋势预测与优化调度成为了节能减排、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)。