北京交通大學司方遠獲國家專利權
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龍圖騰網獲悉北京交通大學申請的專利一種綠氫冶金綜合能源系統的多尺度協同調控方法獲國家發明授權專利權,本發明授權專利權由國家知識產權局授予,授權公告號為:CN119358916B 。
龍圖騰網通過國家知識產權局官網在2025-08-22發布的發明授權授權公告中獲悉:該發明授權的專利申請號/專利號為:202411402643.9,技術領域涉及:G06Q10/0631;該發明授權一種綠氫冶金綜合能源系統的多尺度協同調控方法是由司方遠;段玉戈;盛康玲;王小君;劉曌;薛夢潔設計研發完成,并于2024-10-09向國家知識產權局提交的專利申請。
本一種綠氫冶金綜合能源系統的多尺度協同調控方法在說明書摘要公布了:本發明公開了一種綠氫治金綜合能源系統的多尺度協同調控方法,屬于能源系統調控技術領域;首先,對綠氫冶金綜合能源系統內的各種靈活可調資源進行詳細分析,歸納其在不同時間尺度上的調節特性,其次,探討這些資源在多能質交互中的跨環節調節特性,特別是關注多能質傳輸和轉化過程中的時延現象,進而提出一種針對各環節異構問題的等效建模方法,為系統的多環節協同調控提供支持。最后,研究不同生產任務對多能質流分布的影響,并分析不同生產工序對多能質流分布的動態關聯。為此,采用擴展的資源?任務網絡建模方法,并結合預測模型和局部模型組合的多模型預測控制策略,以提升系統的控制效率,并滿足能效、靈活性及風險控制等多重要求。
本發明授權一種綠氫冶金綜合能源系統的多尺度協同調控方法在權利要求書中公布了:1.一種綠氫冶金綜合能源系統的多尺度協同調控方法,其特征在于,包括以下步驟: S1、分析綠氫冶金綜合能源系統中靈活可調資源的多時間尺度調節特性,形成調節響應時間尺度矩陣; S2、根據調節響應時間尺度矩陣,分析多能質交互中的跨環節調節特性,進而進行基于異構環節的等效建模,得到調節外特性等效模型; S3、基于動態關聯解析,分析綠氫冶金綜合能源系統中不同生產任務對多能質流分布的影響,建立表征生產任務與多能質流之間關聯的擴展資源-任務網絡模型; S4、基于擴展資源-任務網絡模型得到的任務-資源分配結果,對未來時刻生產過程中涉及的隨機變量進行預測,并將其輸入至基于局部模型組合及多控制器組合的多模型預測機制中,輸出針對當前工況的能質流調控策略,實現對綠氫冶金綜合能源系統的協同調控; 所述步驟S2中,進行基于異構環節的等效建模,得到調節外特性等效模型的方法具體為: S21、收集綠氫冶金綜合能源系統中各類設備的歷史運行數據; 所述歷史運行數據為各類設備在不同工況下的調節特性數據; S22、針對各類設備的不同調節特性數據,選擇對應的深度神經網絡; S23、根據歷史運行數據訓練對應的深度神經網絡并進行動態更新,得到各類設備不同調節特性對應的調節外特性模型; 所述步驟S3包括以下分步驟: S31、對綠氫冶金綜合能源系統中的生產任務類型和多能質流分布進行動態關聯解析,構建生產任務動態關聯模型; S32、對綠氫冶金綜合能源系統中生產任務的生產工序與多能質流分布進行動態關聯解析,構建工序間能質流協同調控模型; S33、根據構建的生產任務動態關聯模型及工序間能質流協同調控模型,并引入時間、空間以能質流的動態特性,構建擴展資源-任務網絡模型; 所述步驟S31包括以下分步驟: S31-1、根據生產需求對綠氫冶金綜合能源系統中的生產任務分類,確定各類生產任務在不同時段對能質流的需求特征; S31-2、擬合各類生產任務在不同時段對能質流的需求特征對應的歷史數據,建立各類生產任務的動態需求曲線; S31-3、根據各類生產任務的動態需求曲線,動態生成不同生產任務類型的多個關聯模型,得到生產任務動態關聯模型; 所述生產任務類型包括連續型生產任務和離散型生產任務; 所述步驟S32包括以下分步驟: S32-1、分析綠氫冶金綜合能源系統中生產任務的每道生產工序的能質需求特征; S32-2、根據不同生產工序對應的能質需求特征,通過動態規劃或優化算法,實時調整各生產任務的生產工序的執行順序與能質流分配,使得生產工序間的協同調度達到最優,進而得到工序間能質流協同調控模型; 所述工序間能質流協同調控模型以生產工序間的時間調度成本、生產工序間的依賴關系以及資源限制為約束條件; 所述步驟S33中,構建的所述擴展資源-任務網絡模型為根據時間序列數據動態調整所述綠氫冶金綜合能源系統中資源供給與任務需求的模型; 所述擴展資源-任務網絡模型對涉及多生產任務的資源進行協同調控時,對其進行多關聯性處理,建立帶約束條件的優化模型,實現多能質供協同匹配生產任務需求;其中,所述約束條件包括資源供給能力、能質流的動態分配以及生產任務的時序依賴性; 所述擴展資源-任務網絡模型對資源-任務進行分配時,采用動態優化算法根據綠氫冶金綜合能源系統中當前的能質流分布,動態調整生產任務的執行順序與能質流的分配策略; 擴展資源-任務網絡模型定義為: ; ; 其中,為時間,為空間位置,函數和描述不同能質流在時空維度上的動態分布。
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