CN115355603A - 制冷站的优化控制方法、装置、电子设备及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明提供制冷站的优化控制方法、装置、电子设备及存储介质,涉及制冷站调控技术领域,制冷站的优化控制方法包括:从时间维度和模型维度对制冷站控制模型的输入状态空间进行降维解耦;以冷机的台数组合模式作为状态,获得全局最优策略和全局最优策略的总成本,并从时间维度对制冷站控制模型进行二次降维;基于分布式粒子群优化方法,在满足制冷站控制模型约束的情况下,寻找制冷站的优化控制变量的最优解。通过上述方式,本发明简化了制冷站多设备多控制参数的约束和优化问题,提高了方法的通用性,降低了算法现场部署对专业技术人员的要求。实现了更多节能和更少启停冷机,从而使得制冷站能够更高效、更节能、更平稳的运行。
Description
技术领域
本发明涉及制冷站调控技术领域,尤其涉及制冷站的优化控制方法、装置、电子设备及存储介质。
背景技术
暖通空调***节能是建筑节能的重点,在暖通空调***中,针对典型商业建筑,制冷站能耗可占暖通空调***能耗的30%~50%甚至更高,由于制冷站设备功率较大,设备位置集中,制冷站节能是暖通空调***节能的重点,是大量建筑节能公司的主要关注对象。
目前的相关研究大多将制冷站多设备的优化控制看作单步优化策略问题,即在当前时刻,基于测量信息,进行寻优,不考虑当前时刻的策略对后续策略的影响。在实际工程中,这一简化可能在一些情况下产生设备启停频繁的问题。在碳达峰和碳中和的背景下,建筑可再生能源应用日益增多,用户需求侧和电网侧的响应互动更加重要,利用建筑自身蓄能以及蓄冷、蓄热、储电技术快速发展,这些都需要制冷站的优化控制能够考虑多步优化问题,而不仅仅是基于当前效率优化的目标进行单步策略。然而多步优化的相关研究在工程部署上的难度较大,优化的算法难以在工程项目中简单部署。
发明内容
本发明提供制冷站的优化控制方法、装置、电子设备及存储介质,用以解决现有技术中制冷站优化控制中只能单步策略,优化效率低的缺陷。
本发明提供一种制冷站的优化控制方法,包括:从时间维度和模型维度对制冷站控制模型的输入状态空间进行降维解耦;以冷机的台数组合模式作为状态,获得全局最优策略和全局最优策略的总成本,并从时间维度对制冷站控制模型进行二次降维;基于分布式粒子群优化方法,在满足制冷站控制模型约束的情况下,寻找制冷站的优化控制变量的最优解。
根据本发明提供的一种制冷站的优化控制方法,从时间维度和模型维度对制冷站控制模型的输入状态空间进行降维解耦,包括:从时间维度减少制冷站控制模型的控制变量的数量;从模型维度将制冷站控制模型的控制策略解耦为多个单步策略叠加。
根据本发明提供的一种制冷站的优化控制方法,以冷机的台数组合模式作为状态获得全局最优策略和全局最优策略的总成本,包括:将冷机的台数组合作模式作为状态处理,得到完成整个时间序列的全局最优策略和状态的集合;基于状态的历史无关性,利用反向求解或者递归的方式求解最优状态,获得全局最优策略和全局最优策略的总成本。
根据本发明提供的一种制冷站的优化控制方法,将冷机的台数组合作模式作为状态处理,得到完成整个时间序列的最优策略和状态的集合,包括:得到以冷机的台数组合作模式作为状态处理的全局最优策略表达式;基于状态的历史无关性,利用反向求解或者递归的方式求解最优状态,获得全局最优策略和全局最优策略的总成本,包括:基于全局最优策略表达式,使用反向求解最优状态;根据控制变量之间的关系和最优状态,获得全局最优策略和全局最优策略的总成本。
根据本发明提供的一种制冷站的优化控制方法,基于分布式粒子群优化方法,在满足制冷站控制模型约束的情况下,寻找制冷站的优化控制变量的最优解,包括:随机生成各个智能体的控制变量组合Dm=[Cm,1, Cm,2,…,Cm,n],其中,n为智能体的个数,Cm,i代表第m个备选组合中第i个智能体的控制变量;Dm代表为第m种控制变量的备选组合;对于每个Dm,当已知4个控制变量Ci时,求解其他控制Cj;每个智能体计算本智能体的所有成本ACostm,i;协调智能体计算m个控制变量组合Dm的m个总成本ACostall,m;协调智能体采用粒子群算法,基于总成本ACostall,m的值、本地知识和全局知识迭代更新控制变量组合Dm=[Cm,1, Cm,2,…,Cm,n];当最新的总成本ACostall = min(ACostall,m)相对于上一次的总成本ACostall的差值小于第一预设阈值,并且新计算的控制变量组合Dm和上一次计算时获得的控制变量组合Dm的曼哈顿距离小于第二预设阈值时,确定最新的控制变量组合Dm为最优的控制变量组合Dm;若没有确定最优的控制变量组合Dm,则循环迭代计算最新的总成本ACostall和控制变量组合Dm。
根据本发明提供的一种制冷站的优化控制方法,对于每个Dm,当已知4个控制变量Ci时,求解其他控制Cj,包括:已知4个控制变量Ci, i∈[1,2,3,4],随机生成其他待定控制变量Cj, j∈[5,6,…,11];每个智能体按照随机顺序,与其他智能体交换信息,获得关联变量的最新值;根据关联变量的最新值,基于智能体本身的约束模型,求解关联变量的更新值;更新本智能体的控制变量值,以及更新关联变量值;当控制变量C和关联变量V两次迭代的曼哈顿距离小于第三预设阈值时,确定满足模型约束的控制变量集合C;若没有确定满足模型约束的控制变量集合C,则循环迭代计算控制变量C和关联变量V。
根据本发明提供的一种制冷站的优化控制方法,协调智能体采用粒子群算法,基于ACostall,m的值、本地知识和全局知识迭代更新控制变量组合Dm=[Cm,1, Cm,2,…,Cm,n],还包括:协调智能体统计在当前运行参数设置值集合下制冷站的总成本ACostall,m,并告知其他智能体。
本发明还提供一种制冷站的优化控制装置,包括:降维解耦模块,用于从时间维度和模型维度对制冷站控制模型的输入状态空间进行降维解耦;二次降维模块,用于以冷机的台数组合模式作为状态获得全局最优策略和全局最优策略的总成本,从时间维度对制冷站控制模型进行二次降维;最优解模块,用于基于分布式粒子群优化方法,在满足制冷站控制模型约束的情况下,寻找制冷站的优化控制变量的最优解。
本发明还提供一种电子设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,处理器执行程序时实现如上述任一种制冷站的优化控制方法。
本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种制冷站的优化控制方法。
本发明提供的制冷站的优化控制方法、装置、电子设备及存储介质,包括:从时间维度和模型维度对制冷站控制模型的输入状态空间进行降维解耦;以冷机的台数组合模式作为状态,获得全局最优策略和全局最优策略的总成本,并从时间维度对制冷站控制模型进行二次降维;基于分布式粒子群优化方法,在满足制冷站控制模型约束的情况下,寻找制冷站的优化控制变量的最优解。通过上述方式,本发明简化了制冷站多设备多控制参数的约束和优化问题,提高了方法的通用性,降低了算法现场部署对专业技术人员的要求。实现了更多节能和更少启停冷机,从而使得制冷站能够更高效、更节能、更平稳的运行。
附图说明
为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明制冷站的优化控制方法一实施例的流程示意图;
图2为本发明实施例的制冷站多步预测优化控制方法示意图;
图3是本发明制冷站的优化控制装置一实施例的结构示意图;
图4是本发明电子设备一实施例的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明中的附图,对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
本发明提供一种制冷站的优化控制方法,请参阅图1,图1是本发明制冷站的优化控制方法一实施例的流程示意图,在本实施例中,制冷站的优化控制方法可以包括步骤S110~S130,各步骤具体如下:
S110:从时间维度和模型维度对制冷站控制模型的输入状态空间进行降维解耦。
其中,状态空间是控制工程中的一个名词。状态是指在***中可决定***状态、最小数目变量的有序集合。可以理解地,状态空间是指制冷站控制模型全部可能状态的集合。在本实施例中主要对输入状态空间进行处理。
可选地,从时间维度和模型维度对制冷站控制模型的输入状态空间进行降维解耦,包括:从时间维度减少制冷站控制模型的控制变量的数量;从模型维度将制冷站控制模型的控制策略解耦为多个单步策略叠加。
其中,考虑所有控制变量决策的历史相关性,在某些变量设定值变化相对可以接受的情况下,减少控制变量的数量。引入层次化控制方法,将复杂问题解耦为多个相对简单问题的叠加。
本实施例可以从时间维度减少控制变量的数量,和通过引入层次化控制方法,从模型维度将复杂问题解耦为多个相对简单的单步决策叠加。
S120:以冷机的台数组合模式作为状态,获得全局最优策略和全局最优策略的总成本,并从时间维度对制冷站控制模型进行二次降维。
在完成S110的基础上,采用动态规划进行多步预测控制,进一步降低问题的时间维度,以冷机的台数组合模式作为状态获得全局最优策略和全局最优策略的总成本。
可选地,使用动态规划的方法进一步降低问题维度:将冷机的台数组合作模式作为状态处理,得到完成整个时间序列的最优决策和状态的集合。利用状态的历史无关性,可以使用反向求解或者递归的方式求解最优状态。
S130:基于分布式粒子群优化方法,在满足制冷站控制模型约束的情况下,寻找制冷站的优化控制变量的最优解。
本实施例最后采用多智能体协商运行参数优化的思路,基于分布式粒子群优化方法,满足模型约束和关键控制变量寻优。
本实施例提供的制冷站的优化控制方法,从时间维度和模型维度对制冷站控制模型的输入状态空间进行降维解耦;以冷机的台数组合模式作为状态,获得全局最优策略和全局最优策略的总成本,并从时间维度对制冷站控制模型进行二次降维;基于分布式粒子群优化方法,在满足制冷站控制模型约束的情况下,寻找制冷站的优化控制变量的最优解。通过上述方式,本发明简化了制冷站多设备多控制参数的约束和优化问题,提高了方法的通用性,降低了算法现场部署对专业技术人员的要求。实现了更多节能和更少启停冷机,从而使得制冷站能够更高效、更节能、更平稳的运行。
可选地,本实施例确定了当前时刻优选的冷机台数模式后,在典型冷站群控问题中还需要进行制冷站设定值的优化,使得冷机、末端、水泵、冷却塔协同优化,达到给定供冷量下的制冷站能耗最低。请参阅图2,图2为本发明实施例的制冷站多步预测优化控制方法示意图。
根据本发明提供的一种制冷站的优化控制方法,以冷机的台数组合模式作为状态获得全局最优策略和全局最优策略的总成本,包括:
将冷机的台数组合作模式作为状态处理,得到完成整个时间序列的全局最优策略和状态的集合;基于状态的历史无关性,利用反向求解或者递归的方式求解最优状态,获得全局最优策略和全局最优策略的总成本。
根据本发明提供的一种制冷站的优化控制方法,将冷机的台数组合作模式作为状态处理,得到完成整个时间序列的最优策略和状态的集合,包括:得到以冷机的台数组合作模式作为状态处理的全局最优策略表达式。
基于状态的历史无关性,利用反向求解或者递归的方式求解最优状态,获得全局最优策略和全局最优策略的总成本,包括:基于全局最优策略表达式,使用反向求解最优状态;根据控制变量之间的关系和最优状态,获得全局最优策略和全局最优策略的总成本。
可选地,全局最优策略表达式为:
其中,Modei,j代表在i时刻的编号为j的不同冷机台数组合;Aj,k,l代表决策,从j时刻的k状态迁移到另j+1时刻的l状态的行为,j代表时刻,k代表在j时刻的状态编号,l代表j+1时刻的状态编号;SCosti,k,l代表决策成本,是执行Aj,k,l决策的执行成本,为更换启停设备造成的启停附加成本,包括设备磨损,效率降低等;Costi,j代表状态成本,即在i时刻按照状态j运行的制冷站能耗;S代表全局最优策略,完成整个时间序列的最优决策和状态的集合。
可选地,利用状态的历史无关性,使用反向求解最优状态,根据变量间的关系,得到:
Valuei,j = Costi,j + min(SCosti,j,l+Valuei+1,l) s.t.(1)……(2)
Valuen,j = Costn,j……(3)
以上两个关系式,其中Valuei,j代表状态值。Valuei,j的约束条件为上述公式(1)。
本实施例通过动态规划求解最优模式序列,具体地,从第m个时刻,根据式(3)得到第m个时刻n个状态的Value,然后再计算第m-1个时刻,根据式(2)第m-1个时刻的Value由第m-1时刻的Costi,j和SCosti,j,l以及第m个时刻的Value决定。由于第m个时刻的Value已知,第m-1时刻的Costi,j和SCosti,j,l可由经辨识得到的***模型得到,则可以得到第m个时刻的Value值。依次类推到时刻1。则根据式(1),可获得全局最优策略和全局最优策略的总成本。
根据本发明提供的一种制冷站的优化控制方法,基于分布式粒子群优化方法,在满足制冷站控制模型约束的情况下,寻找制冷站的优化控制变量的最优解,包括:
随机生成各个智能体的控制变量组合Dm=[Cm,1, Cm,2,…,Cm,n],其中,n为智能体的个数,Cm,i代表第m个备选组合中第i个智能体的控制变量;Dm代表为第m种控制变量的备选组合;
对于每个Dm,当已知4个控制变量Ci时,求解其他控制Cj;
每个智能体计算本智能体的所有成本ACostm,i;
协调智能体计算m个控制变量组合Dm的m个总成本ACostall,m;
协调智能体采用粒子群算法,基于总成本ACostall,m的值、本地知识和全局知识迭代更新控制变量组合Dm=[Cm,1, Cm,2,…,Cm,n];
当最新的总成本ACostall = min(ACostall,m)相对于上一次的总成本ACostall的差值小于第一预设阈值,并且新计算的控制变量组合Dm和上一次计算时获得的控制变量组合Dm的曼哈顿距离小于第二预设阈值时,确定最新的控制变量组合Dm为最优的控制变量组合Dm;
若没有确定最优的控制变量组合Dm,则循环迭代计算最新的总成本ACostall和控制变量组合Dm。
需要说明的是,Cm,i是控制变量,第一个m代表第几个备选组合,第二个i代表第几个智能体。对于同一个m,也就是说在解一组方程的解的时候,知道其中的4个Ci就可以求解其他的Ci了,这里隐含的台词就是m固定。也就是说求一组解。因此Ci是在m确定的情况下的一个备选组合的控制变量。
另外,C是值同一个m下,所有Ci、Cj的集合。
此外,还需要说明的是,i、j、m、n是可变量,在不同的符号中有不同的含义,具体请参照每个符号中的含义。
根据本发明提供的一种制冷站的优化控制方法,对于每个Dm,当已知4个控制变量Ci时,求解其他控制Cj,包括:
已知4个控制变量Ci, i∈[1,2,3,4],随机生成其他待定控制变量Cj, j∈[5,6,…,11];
每个智能体按照随机顺序,与其他智能体交换信息,获得关联变量的最新值;
根据关联变量的最新值,基于智能体本身的约束模型,求解关联变量的更新值;
更新本智能体的控制变量值,以及更新关联变量值;
当控制变量C和关联变量V两次迭代的曼哈顿距离小于第三预设阈值时,确定满足模型约束的控制变量集合C;
若没有确定满足模型约束的控制变量集合C,则循环迭代计算控制变量C和关联变量V。
根据本发明提供的一种制冷站的优化控制方法,协调智能体采用粒子群算法,基于ACostall,m的值、本地知识和全局知识迭代更新控制变量组合Dm=[Cm,1, Cm,2,…,Cm,n],还包括:
协调智能体统计在当前运行参数设置值集合下制冷站的总成本ACostall,m,并告知其他智能体。
可选地,协调智能体可以使得使用MQTT协议或其他方式实现订阅模式的通信在实际工程应用时方便实现。
下面对本发明提供的制冷站的优化控制装置进行描述,下文描述的制冷站的优化控制装置与上文描述的制冷站的优化控制方法可相互对应参照。
本发明还提供一种制冷站的优化控制装置,请参阅图3,图3是本发明制冷站的优化控制装置一实施例的结构示意图,在本实施例中,优化控制装置可以包括:降维解耦模块310、二次降维模块430和最优解模块330。具体地:
降维解耦模块310,用于从时间维度和模型维度对制冷站控制模型的输入状态空间进行降维解耦。
二次降维模块320,用于以冷机的台数组合模式作为状态获得全局最优策略和全局最优策略的总成本,从时间维度对制冷站控制模型进行二次降维。
最优解模块330,用于基于分布式粒子群优化方法,在满足制冷站控制模型约束的情况下,寻找制冷站的优化控制变量的最优解。
在一些实施例中,降维解耦模块310用于:
从时间维度减少制冷站控制模型的控制变量的数量;从模型维度将制冷站控制模型的控制策略解耦为多个单步策略叠加。
在一些实施例中,二次降维模块320用于:
将冷机的台数组合作模式作为状态处理,得到完成整个时间序列的全局最优策略和状态的集合;基于状态的历史无关性,利用反向求解或者递归的方式求解最优状态,获得全局最优策略和全局最优策略的总成本。
在一些实施例中,二次降维模块320用于:
得到以冷机的台数组合作模式作为状态处理的全局最优策略表达式;基于状态的历史无关性,利用反向求解或者递归的方式求解最优状态,获得全局最优策略和全局最优策略的总成本,包括:基于全局最优策略表达式,使用反向求解最优状态;根据控制变量之间的关系和最优状态,获得全局最优策略和全局最优策略的总成本。
在一些实施例中,最优解模块330用于:
随机生成各个智能体的控制变量组合Dm=[Cm,1, Cm,2,…,Cm,n],其中,n为智能体的个数,Cm,i代表第m个备选组合中第i个智能体的控制变量;Dm代表为第m种控制变量的备选组合;对于每个Dm,当已知4个控制变量Ci时,求解其他控制Cj;每个智能体计算本智能体的所有成本ACostm,i;协调智能体计算m个控制变量组合Dm的m个总成本ACostall,m;协调智能体采用粒子群算法,基于总成本ACostall,m的值、本地知识和全局知识迭代更新控制变量组合Dm=[Cm,1, Cm,2,…,Cm,n];当最新的总成本ACostall = min(ACostall,m)相对于上一次的总成本ACostall的差值小于第一预设阈值,并且新计算的控制变量组合Dm和上一次计算时获得的控制变量组合Dm的曼哈顿距离小于第二预设阈值时,确定最新的控制变量组合Dm为最优的控制变量组合Dm;若没有确定最优的控制变量组合Dm,则循环迭代计算最新的总成本ACostall和控制变量组合Dm。
在一些实施例中,最优解模块330用于:
已知4个控制变量Ci, i∈[1,2,3,4],随机生成其他待定控制变量Cj, j∈[4,5,…,11];每个智能体按照随机顺序,与其他智能体交换信息,获得关联变量的最新值;根据关联变量的最新值,基于智能体本身的约束模型,求解关联变量的更新值;更新本智能体的控制变量值,以及更新关联变量值;当控制变量C和关联变量V两次迭代的曼哈顿距离小于第三预设阈值时,确定满足模型约束的控制变量集合C;若没有确定满足模型约束的控制变量集合C,则循环迭代计算控制变量C和关联变量V。
在一些实施例中,最优解模块330用于:
协调智能体统计在当前运行参数设置值集合下制冷站的总成本ACostall,m,并告知其他智能体。
本发明还提供一种电子设备,请参阅图4,图4是本发明电子设备一实施例的结构示意图。在本实施例中,电子设备可以包括存储器(memory)420、处理器(processor)410及存储在存储器420上并可在处理器410上运行的计算机程序。处理器410执行程序时实现上述各方法所提供的制冷站的优化控制方法。
可选地,电子设备还可以包括通信总线430和通信接口(CommunicationsInterface)440,其中,处理器410,通信接口440,存储器420通过通信总线430完成相互间的通信。处理器410可以调用存储器420中的逻辑指令,以执行制冷站的优化控制方法,该方法包括:
从时间维度和模型维度对制冷站控制模型的输入状态空间进行降维解耦;以冷机的台数组合模式作为状态,获得全局最优策略和全局最优策略的总成本,并从时间维度对制冷站控制模型进行二次降维;基于分布式粒子群优化方法,在满足制冷站控制模型约束的情况下,寻找制冷站的优化控制变量的最优解。
此外,上述的存储器420中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM,Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM,Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
另一方面,本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现以执行上述各方法提供的制冷站的优化控制方法,其步骤和原理在上述方法已详细介绍,在此不再赘述。
以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下,即可以理解并实施。
通过以上的实施方式的描述,本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现,当然也可以通过硬件。基于这样的理解,上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中,如ROM/RAM、磁碟、光盘等,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种制冷站的优化控制方法,其特征在于,包括:
从时间维度和模型维度对制冷站控制模型的输入状态空间进行降维解耦;
以冷机的台数组合模式作为状态,获得全局最优策略和全局最优策略的总成本,并从时间维度对制冷站控制模型进行二次降维;
基于分布式粒子群优化方法,在满足所述制冷站控制模型约束的情况下,寻找制冷站的优化控制变量的最优解。
2.根据权利要求1所述的制冷站的优化控制方法,其特征在于,所述从时间维度和模型维度对制冷站控制模型的输入状态空间进行降维解耦,包括:
从时间维度减少所述制冷站控制模型的控制变量的数量;
从模型维度将所述制冷站控制模型的控制策略解耦为多个单步策略叠加。
3.根据权利要求1所述的制冷站的优化控制方法,其特征在于,所述以冷机的台数组合模式作为状态获得全局最优策略和全局最优策略的总成本,包括:
将冷机的台数组合作模式作为状态处理,得到完成整个时间序列的全局最优策略和状态的集合;
基于状态的历史无关性,利用反向求解或者递归的方式求解最优状态,获得全局最优策略和全局最优策略的总成本。
4.根据权利要求3所述的制冷站的优化控制方法,其特征在于,
所述将冷机的台数组合作模式作为状态处理,得到完成整个时间序列的最优策略和状态的集合,包括:
得到以冷机的台数组合作模式作为状态处理的全局最优策略表达式;
所述基于状态的历史无关性,利用反向求解或者递归的方式求解最优状态,获得全局最优策略和全局最优策略的总成本,包括:
基于所述全局最优策略表达式,使用反向求解最优状态;
根据控制变量之间的关系和所述最优状态,获得全局最优策略和全局最优策略的总成本。
5.根据权利要求1所述的制冷站的优化控制方法,其特征在于,所述基于分布式粒子群优化方法,在满足所述制冷站控制模型约束的情况下,寻找制冷站的优化控制变量的最优解,包括:
随机生成各个智能体的控制变量组合Dm=[Cm,1,Cm,2,…,Cm,n],其中,n为智能体的个数,Cm,i代表第m个备选组合中第i个智能体的控制变量;Dm代表为第m种控制变量的备选组合;
对于每个Dm,当已知4个控制变量Ci时,求解其他控制Cj;
每个智能体计算本智能体的所有成本ACostm,i;
协调智能体计算m个控制变量组合Dm的m个总成本ACostall,m;
所述协调智能体采用粒子群算法,基于总成本ACostall,m的值、本地知识和全局知识迭代更新控制变量组合Dm=[Cm,1,Cm,2,…,Cm,n];
当最新的总成本ACostall = min(ACostall,m)相对于上一次的总成本ACostall的差值小于第一预设阈值,并且新计算的控制变量组合Dm和上一次计算时获得的控制变量组合Dm的曼哈顿距离小于第二预设阈值时,确定最新的控制变量组合Dm为最优的控制变量组合Dm;
若没有确定最优的控制变量组合Dm,则循环迭代计算最新的总成本ACostall和控制变量组合Dm。
6.根据权利要求5所述的制冷站的优化控制方法,其特征在于,所述对于每个Dm,当已知4个控制变量Ci时,求解其他控制Cj,包括:
已知4个控制变量Ci, i∈[1,2,3,4],随机生成其他待定控制变量Cj, j∈[5,6,…,11];
每个智能体按照随机顺序,与其他智能体交换信息,获得关联变量的最新值;
根据所述关联变量的最新值,基于智能体本身的约束模型,求解所述关联变量的更新值;
更新本智能体的控制变量值,以及更新关联变量值;
当控制变量C和关联变量V两次迭代的曼哈顿距离小于第三预设阈值时,确定满足模型约束的控制变量集合C;
若没有确定满足模型约束的控制变量集合C,则循环迭代计算控制变量C和关联变量V。
7.根据权利要求5所述的制冷站的优化控制方法,其特征在于,所述协调智能体采用粒子群算法,基于ACostall,m的值、本地知识和全局知识迭代更新控制变量组合Dm=[Cm,1,Cm,2,…,Cm,n],还包括:
协调智能体统计在当前运行参数设置值集合下制冷站的总成本ACostall,m,并告知其他智能体。
8.一种制冷站的优化控制装置,其特征在于,包括:
降维解耦模块,用于从时间维度和模型维度对制冷站控制模型的输入状态空间进行降维解耦;
二次降维模块,用于以冷机的台数组合模式作为状态获得全局最优策略和全局最优策略的总成本,从时间维度对制冷站控制模型进行二次降维;
最优解模块,用于基于分布式粒子群优化方法,在满足所述制冷站控制模型约束的情况下,寻找制冷站的优化控制变量的最优解。
9.一种电子设备,包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1至7任一项所述制冷站的优化控制方法。
10.一种非暂态计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7任一项所述制冷站的优化控制方法。
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