1.一种用于智慧能源管理平台的优化方法,其特征在于,包括:
通过LoRaWAN协议将各类能源设备连接到统一的智慧能源管理平台,利用IoT网关传输实时采集的设备运行参数;
对所述设备运行参数进行数据预处理后,提取关键特征,形成特征数据集;
所述特征数据集输入基于随机森林算法建立的分析模型中,进行关于设备能耗需求的分析;
所述分析模型进行关于设备能耗需求的分析过程,通过下式数学表达公式进行表示:其中,Edemand为设备能耗需求,T为时间区间的上限,Ii(t)为时间t时刻第i个设备的电流,Vi(t)为时间t时刻第i个设备的电压,Pi(t)为时间t时刻第i个设备的功率,α为功率相关的指数参数,λ为温度对能耗影响的指数衰减系数,Wi(t)为时间t时刻第i个设备的温度,κ为避免分母为零的平滑参数,Ej(t)为时间t时刻第j个设备的能耗,μ为能耗归一化的平滑参数,σ为湿度对能耗影响的归一化系数,Tj(t)为时间t时刻第j个设备的湿度,Hj(t)为时间t时刻第j个设备的运行状态,Fj(t)为时间t时刻第j个设备的故障状态,N为考虑的设备数量,M为能耗计算中考虑的设备数量;
将分析结果输入基于模糊控制算法建立的控制模型内,所述控制模型部署在所述智慧能源管理平台,通过动态调整设备的运行参数,优化系统性能;
所述分析结果为Edemand的输出值,Edemand的值域为非负实数,其中:当Edemand值为0时,表示设备没有能耗需求;
当Edemand值为正数时,表示设备的能耗需求随结果值增大而增加;
所述控制模型通过动态调整设备的运行参数进行优化的过程,通过下式数学表达公式进行表示:其中,ΔP(t)为时间t时设备功率的动态调整值,T为时间区间的上限,Edemand(i,t)为第i个设备在时间t时的能耗需求,Ii(t)为时间t时第i个设备的电流,Vi(t)为时间t时第i个设备的电压,Pi(t)为时间t时第i个设备的功率,λ为温度对能耗需求影响的指数衰减系数,Wi(t)为时间t时第i个设备的温度,κ为避免分母为零的平滑参数,Ej(t)为时间t时第j个设备的能耗,μ为能耗归一化的平滑参数,σ1为运行状态对能耗影响的归一化系数,Hj(t)为时间t时第j个设备的运行状态,Fj(t)为时间t时第j个设备的故障状态,N为考虑的设备数量,M为能耗计算中考虑的设备数量;
所述动态调整是根据动态调整值ΔP(t)的数值大小决定,所述动态调整值ΔP(t)的值域为实数集,代表时间t时设备功率的动态调整,其中:当ΔP(t)为0时,表示设备功率无需调整;
当ΔP(t)为正数时,表示设备需要增加功率;
当ΔP(t)为负数时,表示设备需要减少功率。
2.根据权利要求1所述的用于智慧能源管理平台的优化方法,其特征在于,所述设备运行参数至少包含电流、电压、功率、能耗、温度、湿度、运行状态和故障状态。
3.根据权利要求1或2所述的用于智慧能源管理平台的优化方法,其特征在于,对所述设备运行参数进行数据预处理后,提取关键特征,包括:通过对所述设备运行参数进行数据清洗和标准化处理,将其转换为统一的数值型数据;
通过统计分析方式,计算各个时间点的数据特征;
通过傅里叶变换,将时间域数据转换到频域,提取频谱特征;
汇总所述数据特征和所述频谱特征,即为关键特征;
利用独热编码对提取的所述关键特征进行编码,形成后续计算可处理的格式。
4.根据权利要求3所述的用于智慧能源管理平台的优化方法,其特征在于,将提取的所述关键特征汇总成一个特征矩阵,即形成特征数据集,其中:每行代表一个采集周期的数据,每列代表一个特征。