本發明涉及新能源發電,尤其涉及一種新能源發電技術監督管理方法及系統。
背景技術:
1、新能源一般是指在新技術基礎上加以開發利用的可再生能源,包括太陽能、生物質能、風能、地熱能、波浪能、洋流能和潮汐能等,此外,還有氫能等;而已經廣泛利用的煤炭、石油、天然氣、水能、核裂變能等能源,稱為常規能源,新能源發電利用現有的技術,通過上述的新型能源,實現發電的過程。
2、公開號為cn109167389a的一種新能源數據綜合分析管理方法,采用“區域-場站-設備”層次模型設計,對新能源業務數據進行全景建模,通過基礎模型同步、運行分析數據匯集、場站管理信息維護和海量歷史數據存儲,實現各省新能源基礎信息的動態同步和運行數據匯集;對新能源運行數據進行全網發電運行曲線監視、新能源發電基礎資料管理和新能源發電基礎分析,實現新能源數據統一綜合分析管理;基于webgis開發平臺,以新能源相關區域的全景地圖為基礎,從“區域-場站-設備”不同空間維度,對新能源發電運行、基礎資料、統一調度、消納情況數據進行可視化展示;動態生成數據報表,對報表模板化管理,實現數據整合上報。
3、目前新能源發電過程中產生的大量數據往往沒有得到充分的挖掘和利用,導致數據資源的浪費和管理效率的低下,并且,傳統的調控策略往往依賴于經驗判斷,缺乏科學的數據支持和智能化的決策手段,難以實現對新能源發電過程的精準調控和優化能源配置,導致能源浪費和發電效率不高,從而降低了新能源發電系統的穩定性與可靠性。
技術實現思路
1、有鑒于此,本發明提出了一種新能源發電技術監督管理方法及系統,能夠高效地整合和利用新能源發電數據,通過模糊控制和知識圖譜提升新能源發電的智能化管理水平,優化能源配置,提高了新能源發電系統的穩定性與可靠性。
2、本發明的技術方案是這樣實現的:第一方面本發明提供了一種新能源發電技術監督管理方法,包括以下步驟:
3、s1,獲取新能源發電技術監督管理的新能源發電數據;
4、s2,對至少兩種新能源發電數據進行模糊化處理,并對模糊化處理的新能源發電數據進行知識圖譜可視化構建,生成模糊化的新能源發電知識圖譜;
5、s3,建立新能源發電領域知識庫,根據新能源發電領域知識庫,構建新能源發電數據的模糊控制規則集;
6、s4,根據模糊控制規則集,并結合新能源發電知識圖譜得到模糊推理結論,將模糊推理結論進行反模糊化處理,并進行反饋模糊調控,直至達到新能源發電監督管理的預期調控目標。
7、在以上技術方案的基礎上,優選的,所述新能源發電數據包括新能源發電設備的健康狀態數據、新能源發電的電壓數據、新能源發電的電流數據、新能源發電的不確定干擾數據、新能源發電的突發故障數據和新能源發電的網絡應急處理數據。
8、在以上技術方案的基礎上,優選的,步驟s2中所述對至少兩種新能源發電數據進行模糊化處理,包括以下子步驟:
9、獲取至少兩種新能源發電數據,對新能源發電數據進行數據濾波預處理;
10、從預處理后的數據中提取新能源發電設備的健康狀態特征、新能源發電的電壓特征、新能源發電的電流特征、新能源發電的干擾特征、新能源發電的故障特征和新能源發電的網絡威脅特征;
11、根據提取的特征分別構建新能源發電設備的健康狀態不確定模糊集合、新能源發電的不確定干擾模糊集合、新能源發電的突發故障不確定模糊集合和新能源發電的網絡應急處理不確定模糊集合;
12、根據新能源發電數據不確定特征數據定性級別和隸屬關系判定,計算各模糊集合的隸屬度函數值,計算表達式為:
13、μkm(dk,fm)=μk(dk)·μm(fm)
14、式中,μkm(dk,fm)表示第k個新能源發電設備dk的第m個不確定特征數據的隸屬度函數值,μk(dk)表示第k個新能源發電設備dk的可能性隸屬度函數值,μm(fm)表示第m個不確定特征數據的隸屬度函數值。
15、在以上技術方案的基礎上,優選的,步驟s2中所述對模糊化處理的新能源發電數據進行知識圖譜可視化構建,生成模糊化的新能源發電知識圖譜集合,包括以下子步驟:
16、從模糊化處理的新能源發電數據各模糊集合中識別出關鍵實體,并抽取與對應實體相關的屬性信息;
17、確定識別出的關鍵實體之間的邏輯關聯關系,將識別出的實體和確定的邏輯關聯關系進行整合,形成新能源發電知識圖譜集合,并利用可視化工具將知識圖譜對象以圖形化的方式展示。
18、在以上技術方案的基礎上,優選的,步驟s3所述建立新能源發電領域知識庫,根據新能源發電領域知識庫構建新能源發電數據的模糊控制規則集,包括以下子步驟:
19、建立新能源發電領域知識庫,所述知識庫中存有新能源發電領域的專業知識和操作方法,從新能源發電領域的專業知識和操作方法中提取觸發條件和結論或操作方法;
20、使用if-then結構形式定義模糊控制規則,將提取的觸發條件定義為if條件項,將結論或操作方法定義為then結論項或指令項;
21、根據定義后的模糊控制規則,構建模糊矢量集合,并對模糊矢量集合中各模糊控制規則定義相應的隸屬度函數值,將所有模糊控制規則組合形成新能源發電數據的模糊控制規則集。
22、在以上技術方案的基礎上,優選的,步驟s3中所述根據定義后的模糊控制規則,構建模糊矢量集合,并對模糊矢量集合中各模糊控制規則定義相應的隸屬度函數值,將所有模糊控制規則組合形成新能源發電數據的模糊控制規則集,包括以下子步驟:
23、定義觸發條件集合c,觸發條件集合中每個元素ci代表新能源發電專業知識的一個觸發條件;定義結論集合a,結論集合中每個元素aj代表一個觸發條件對應的結論或操作方法;
24、構建模糊矢量集合,將每個if條件項ci和then結論項或指令項aj作為模糊矢量空間中的向量,并定義相應的隸屬度函數值,模糊矢量空間中的每個向量與其對應的隸屬度函數值相關聯;
25、將每個if條件項和then結論項或指令項及對應的隸屬度函數值組合成模糊控制規則,將所有模糊控制規則組合形成新能源發電數據的模糊控制規則集。
26、在以上技術方案的基礎上,優選的,步驟s4中所述根據模糊控制規則集,并結合新能源發電知識圖譜得到模糊推理結論,將模糊推理結論進行反模糊化處理,并進行反饋模糊調控,直至達到新能源發電監督管理的預期調控目標,包括以下子步驟:
27、在新能源發電知識圖譜中識別與模糊控制規則相應的實體、屬性和關系,將模糊控制規則的if條件項與新能源發電知識圖譜的實體和關系進行映射,將模糊控制規則的then結論項或指令項與知識圖譜中的知識結果或設備操作指令進行關聯;
28、構建模糊化映射關系的逆映射,即對模糊化的新能源發電知識圖譜模糊推理后的結論進行反模糊化;
29、根據新能源發電條件項結合新能源發電知識圖譜,生成模糊推理結論,對模糊推理結論進行反模糊化處理,新能源發電設備執行反模糊化的執行指令控制新能源發電設備和過程,獲得實際輸出值;
30、對新能源發電過程進行調控,將其調控結果與新能源發電模糊控制的預期輸出值比較,判斷是否達到預期效果;
31、若新能源發電設備模糊控制的實際輸出達到預期輸出值,則根據當前新能源發電模糊控制規則參數設置運行新能源發電設備的調控過程;
32、若新能源發電設備模糊控制的實際輸出未達到預期輸出值,則調整當前新能源發電模糊控制規則參數,隨機改變新能源發電模糊控制規則參數,并進行反饋模糊調控,直至達到新能源發電監督管理的預期調控目標。
33、在以上技術方案的基礎上,優選的,步驟s4中所述隨機改變新能源發電模糊控制規則參數,其中,根據隨機函數對新能源發電模糊控制規則對應的知識圖譜數據的參數在其取值范圍內進行不重復隨機改變,表達式為:
34、pij=random(rj)
35、其中,pij表示第j個新能源發電模糊控制規則rj的第i個參數,random()表示隨機函數,pij∈p,p表示在取值范圍內的未使用參數的集合;參數包括新能源發電工藝中設備數量、工藝段數量、專家經驗規則數量或新能源發電工藝消耗時間。
36、在以上技術方案的基礎上,優選的,步驟s4中所述在隨機改變新能源發電模糊控制規則參數之前,還包括:
37、構建待選優解參數集合,待選優解參數集合中存有每次調控后達到新能源發電監督管理的預期調控目標的參數子集,并與新能源發電場景相關聯;
38、在隨機改變新能源發電模糊控制規則參數之前,獲取與當前的新能源發電場景相匹配的預期調控目標的參數子集,根據匹配的預期調控目標的參數子集調整新能源發電的模糊規則的參數,判斷新能源發電設備的輸出是否達到預期輸出值;
39、若匹配出的所有參數子集均不滿足,則隨機改變新能源發電模糊控制規則參數,并進行反饋模糊調控,直至達到新能源發電監督管理的預期調控目標,將優化后的新能源發電模糊控制規則的參數作為參數子集,并與當前的新能源發電場景匹配存入到待選優解參數集合中,若滿足,則根據當前新能源發電模糊控制規則參數設置運行新能源發電設備的調控過程。
40、第二方面,本發明還提供了一種新能源發電技術監督管理系統,采用如上述所述的新能源發電技術監督管理方法實現,所述系統包括:
41、采集數據模塊,用于獲取新能源發電技術監督管理的新能源發電數據;
42、知識圖譜構建模塊,用于對至少兩種新能源發電數據進行模糊化處理,并對模糊化處理的新能源發電數據進行知識圖譜可視化構建,生成模糊化的新能源發電知識圖譜;
43、規則構建模塊,用于建立新能源發電領域知識庫,根據新能源發電領域知識庫構建新能源發電數據的模糊控制規則集;
44、推理控制模塊,用于根據模糊控制規則集,并結合新能源發電知識圖譜得到模糊推理結論,將模糊推理結論進行反模糊化處理,并進行反饋模糊調控,直至達到新能源發電監督管理的預期調控目標。
45、本發明的新能源發電技術監督管理方法及系統相對于現有技術具有以下有益效果:
46、(1)通過獲取新能源發電數據,對這些數據進行模糊化處理并構建模糊化的新能源發電知識圖譜,進一步建立新能源發電領域知識庫并構建模糊控制規則集,并利用模糊控制規則集和新能源發電知識圖譜進行模糊推理,得出推理結論后進行反模糊化處理,并通過反饋模糊調控達到新能源發電監督管理的預期調控目標,進而能夠高效地整合和利用新能源發電數據,通過模糊控制和知識圖譜技術提升新能源發電的智能化管理水平,優化能源配置,提高了新能源發電系統的穩定性與可靠性;
47、(2)通過模糊控制規則集與新能源發電知識圖譜的結合,實現了對新能源發電過程的智能監督管理與調控,通過不斷反饋和調整控制規則參數,可以逐步優化新能源發電模糊控制規則,使其更加適應實際發電過程的需求;
48、(3)通過設置的待選優解參數集合提供了有效的參數配置參考,使得能夠更快地找到最優的發電策略,從而提升發電的管控效率。