【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及能效管理领域，尤其是涉及一种能效负荷预测与调度方法、介质及电子设备。
技术介绍
1、在船厂的生产制造过程中，动力气体需求具有波动性大和消耗量大等船舶行业特点，由于传统的动力气体供应需求及空压机调度策略严重依赖人工经验，容易产生供气压力不稳定、能源消耗量大等问题，导致动力气体相关的能源消耗占船厂每年总耗电量的30％～40％。为了保证动力气体的供气压力稳定和降低相关能源消耗，需要提前预判动力气体的负荷需求。
2、能效负荷预测按照预测时间长短可分为长期预测、中期预测和短期预测，船舶行业的动力气体负荷需求适用进行短期预测，短期预测为预测未来几天或几小时的能效负荷。
3、目前，有一些专利文献如公开号为cn116992216a、cn103606018b、cn107578124a公开了几种对电力系统的短期负荷预测方法，这些方法是针对电力行业能效负荷预测的优化方案，而电力行业负荷波动的特点与船舶行业动力气体负荷波动的特点不同，因此难以应用到船舶行业，而且这些方法往往采用固定算法模型进行负荷预测，缺少与能效调度的结合，难以用到实际的船厂生产实践中。
4、因此，需要提供一种能够对船舶行业的动力气体能效负荷进行预测和根据预测结果进行智能调度的技术方案。
技术实现思路
1、本申请的一个目的是提供一种能效负荷预测与调度方法，用以解决现有技术下难以对船厂动力气体能效负荷进行短期预测和调度的问题。
2、为实现上述目的，本申请的一些实施例提供了一种能效
3、获取至少一个气体供应管道在第一时间段的气体负荷信息，气体负荷信息至少包括气体流量数据和气体压力数据；
4、对获取的气体负荷信息进行特征提取，得到对应的气体负荷特征数据；
5、对气体负荷特征数据进行编码转换，根据转换后的编码确定所属的预设特征类型；
6、根据特征类型对应的预设气体负荷预测模型，对气体供应管道在第二时间段的气体负荷信息进行预测，第二时间段晚于第一时间段；
7、根据预测的气体负荷信息和预设的空压机调度模型，对多台空压机的运行进行调度。
8、进一步地，对获取的气体负荷信息进行特征提取，得到对应的气体负荷特征数据之前，还包括：
9、对气体负荷信息进行数据缺失值处理、异常值处理和归一化处理；
10、对气体负荷信息通过滑动窗口方法创建窗口数据集，并对窗口数据集中的数据进行预设的数据操作，数据操作包括计算平均值。
11、进一步地，气体负荷特征数据，包括：
12、管道基础数据、日负荷特征数据、日调度计划特征数据和生产工况特征数据，管道基础数据包括管道使用区域、管道总长、管径、是否存在联通管，日负荷特征数据包括平均工作负荷、平均工作压力、工作持续时长、工作负荷、停气时长和停气负荷，日调度计划特征数据包括供气时段、供气需求、供气性质，生产工况特征数据包括喷涂分段号、喷枪数量、喷涂面积、油漆用量、溶剂用量、喷涂时长、喷涂方式。
13、进一步地，对气体负荷特征数据进行编码转换，根据转换后的编码确定使用的预设特征类型，包括：
14、对气体负荷特征数据进行独热编码，确定得到的编码数据对应的预设特征类型，特征类型根据对用于训练的气体负荷特征数据通过k均值聚类算法进行聚类确定。
15、进一步地，气体负荷预测模型的训练过程，包括：
16、获取用于训练的气体负荷信息；
17、对获取的用于训练的气体负荷信息进行特征提取，得到用于训练的气体负荷特征数据；
18、对用于训练的气体负荷特征数据进行独热编码，将得到的编码数据通过k均值聚类算法进行聚类，得到多个特征类型；
19、根据每个特征类型中的用于训练的气体负荷特征数据，对长短期记忆人工神经网络进行训练，得到每个特征类型对应的气体负荷预测模型。
20、进一步地，该方法还包括：
21、将每个气体供应管道对应的预测的气体负荷信息进行线性相加，确定预测的总体气体负荷信息。
22、进一步地，空压机调度模型的目标函数，定义如下：
23、
24、其中，n为空压机数量，fi,t为第i台空压机在t时刻的工作能耗，ui,t为第i台空压机在t时刻的工作状态，c为空压站其它辅助设备的耗电量，qt为预测的气体负荷信息。
25、进一步地，空压机调度模型的空压机运行约束条件，包括：
26、负载均衡约束条件，定义如下：
27、
28、日启停次数约束条件，定义如下：
29、∑t|ui,t-ui,t-1|≤mi，mi为空压机i每日最大停机次数；
30、启停间隔约束条件，定义如下：
31、t(ui,t)-t(ui,t-1)≥li，li为空压机i最小启停间隔；
32、月运行均衡约束条件，定义如下：
33、
34、本申请的一些实施例还提供了一种计算机可读介质，其上存储有计算机可读指令，所述计算机可读指令可被处理器执行以实现前述能效负荷预测与调度方法。
35、本申请的一些实施例还提供了一种电子设备，该电子设备包括用于存储计算机程序指令的存储器和用于执行计算机程序指令的处理器，其中，当该计算机程序指令被该处理器执行时，使该电子设备执行前述能效负荷预测与调度方法。
36、与现有技术相比，本申请提供的方案能够获取气体供应管道在第一时间段的气体负荷信息，并对获取的气体负荷信息进行特征提取，得到对应的气体负荷特征数据，再对气体负荷特征数据进行编码转换，根据转换后的编码确定使用的预设特征类型，根据特征类型对应的预设气体负荷预测模型，对气体供应管道在第二时间段的气体负荷信息进行预测，最后根据预测的气体负荷信息和预设的空压机调度模型，对多台空压机的运行进行调度，从而实现了对船厂的动力气体的能效负荷进行短期预测和空压机组的智能调度，能够降低船厂与动力气体供应相关的能源消耗，优化船厂的能源使用。
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1.一种能效负荷预测与调度方法，用于电子设备，其特征在于，该方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对获取的所述气体负荷信息进行特征提取，得到对应的气体负荷特征数据之前，还包括：
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述气体负荷特征数据，包括：
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对所述气体负荷特征数据进行编码转换，根据转换后的编码确定使用的预设特征类型，包括：
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述气体负荷预测模型的训练过程，包括：
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法还包括：
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述空压机调度模型的目标函数，定义如下：
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述空压机调度模型的空压机运行约束条件，包括：
9.一种计算机可读介质，其上存储有计算机可读指令，所述计算机可读指令可被处理器执行以实现如权利要求1至8中任一项所述的方法。
10.一种电子设备，该电子设备包括用于存储计算机程序指
...【技术特征摘要】
1.一种能效负荷预测与调度方法，用于电子设备，其特征在于，该方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对获取的所述气体负荷信息进行特征提取，得到对应的气体负荷特征数据之前，还包括：
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述气体负荷特征数据，包括：
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对所述气体负荷特征数据进行编码转换，根据转换后的编码确定使用的预设特征类型，包括：
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述气体负荷预测模型的训练过程，包括：
6.根据权利要求1所述的方法，其...
【专利技术属性】
技术研发人员：王真，蒙潇然，邵帅，王超，肖炳辉，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：
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