冷却系统控制方法、装置、设备及存储介质与流程

本申请涉及燃气轮机发电，尤其涉及一种冷却系统控制方法、装置、设备及存储介质。

背景技术：

1、基于现有技术，在燃气轮机发电系统中，冷端冷却系统的运行状态直接影响汽轮机背压，进而影响整机热效率，而传统冷却系统多采用基于额定工况的静态设计，控制策略简单，难以适应环境温度、负载频繁变化的复杂工况运行需求，导致全年平均发电热效率偏低。

技术实现思路

1、本申请的主要目的在于提供一种冷却系统控制方法、装置、设备及存储介质，旨在解决现有冷却系统控制方法难以适应环境温度、负载频繁变化的复杂工况运行需求，导致全年平均发电热效率偏低的技术问题。

2、为实现上述目的，本申请提供一种冷却系统控制方法，所述冷却系统控制方法包括：

3、获取冷却系统的实时工况数据，并基于所述实时工况数据对预设系统动态模型进行校正，得到校正后的目标动态模型，所述预设系统动态模型是基于modelica语言采用面向对象和方程物理建模方式构建的多物理域耦合集中参数动态模型；

4、基于所述目标动态模型，预测未来时域内的系统运行状态；

5、根据所述未来时域内的系统运行状态得到最优控制方案，基于所述最优控制方案控制冷却系统。

6、可选地，所述获取冷却系统的实时工况数据，并基于所述实时工况数据对预设系统动态模型进行校正，得到校正后的目标动态模型的步骤，包括：

7、基于预设测量周期采集冷却系统的实时工况数据；

8、基于所述实时工况数据对所述预设系统动态模型进行校正，得到校正后的目标动态模型。

9、可选地，所述基于所述目标动态模型，预测未来时域内的系统运行状态的步骤，包括：

10、基于所述实时工况数据和预设统计周期统计系统特征；

11、基于所述目标动态模型和所述系统特征，根据预设规则预测下一个统计周期的系统运行状态。

12、可选地，所述根据所述未来时域内的系统运行状态得到最优控制方案的步骤，包括：

13、基于所述未来时域内的系统运行状态，生成预设时长内的系统控制方案；

14、将所述系统控制方案按时序进行拆分，得到多步控制方案集合；

15、基于所述多步控制方案集合，选取时序最先的控制方案作为当前执行的最优控制方案。

16、可选地，所述基于所述最优控制方案控制冷却系统的步骤之后，还包括：

17、采集预设时间内所述冷却系统的运行数据；

18、基于所述运行数据优化所述目标动态模型，得到优化后的最优动态模型，所述最优动态模型作为下一次获取冷却系统控制方案的预设系统动态模型。

19、可选地，所述基于所述目标动态模型，预测未来时域内的系统运行状态的步骤之后，还包括：

20、判断所述系统运行状态是否满足预设的预测有效性判定规则；

21、若满足，则根据所述未来时域内的系统运行状态得到最优控制方案，基于所述最优控制方案控制冷却系统；

22、若不满足，则获取上一次控制周期对应的上一目标动态模型，基于所述上一目标动态模型对应的最优控制方案控制冷却系统；

23、其中，所述预测有效性判定规则包括以下至少一项：预测过程中数值积分在规定迭代次数内收敛、预测完成时间未超过预设时间阈值、预测的凝汽器背压值未超出安全阈值范围、预测的系统状态变量的变化幅度未超过物理合理性阈值。

24、可选地，所述获取冷却系统的实时工况数据，并基于所述实时工况数据对预设系统动态模型进行校正，得到校正后的目标动态模型的步骤之前，还包括：

25、根据燃气轮机信息，采用基于方程的面向对象物理建模方式构建多个物理模块；

26、将所述物理模块通过预设连接机制进行系统集成，得到预设系统动态模型。

27、此外，为实现上述目的，本申请还提出一种冷却系统控制装置，所述冷却系统控制装置包括：

28、校正模块，用于获取冷却系统的实时工况数据，并基于所述实时工况数据对预设系统动态模型进行校正，得到校正后的目标动态模型，所述预设系统动态模型是基于modelica语言采用面向对象和方程物理建模方式构建的多物理域耦合集中参数动态模型；

29、预测模块，用于基于所述目标动态模型，预测未来时域内的系统运行状态；

30、控制模块，用于根据所述未来时域内的系统运行状态得到最优控制方案，基于所述最优控制方案控制冷却系统。

31、此外，为实现上述目的，本申请还提出一种冷却系统控制设备，所述冷却系统控制设备包括存储器、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冷却系统控制程序，所述冷却系统控制程序配置为实现如上文所述的冷却系统控制方法。

32、此外，为实现上述目的，本申请还提出一种存储介质，所述存储介质上存储有冷却系统控制程序，所述冷却系统控制程序被处理器执行时实现如上文所述的冷却系统控制方法。

33、此外，为实现上述目的，本申请还提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括冷却系统控制程序，所述冷却系统控制程序被处理器执行时实现如上文所述的冷却系统控制方法。

34、本申请提出的一个或多个技术方案，至少具有以下技术效果：

35、在本申请中，公开了获取冷却系统的实时工况数据，基于实时工况数据对预设系统动态模型进行校正，得到目标动态模型，基于目标动态模型预测未来时域内系统运行状态，并根据系统运行状态得到最优控制方案来控制冷却系统；由于本申请通过构建可实时优化、具备物理解释性的动态模型，并实时校正模型参数，从而适配现场工况并延长优化策略适用周期，进而搭建模型预测控制与强化学习结合的双层控制架构，在稳态调控最优的同时利用强化学习完成快速求解初始化与长期自适应，从而提升复杂工况下优化收敛速度与控制稳定性，提高冷却系统全工况运行热效率。

1.一种冷却系统控制方法，其特征在于，所述冷却系统控制方法包括：

2.如权利要求1所述的冷却系统控制方法，其特征在于，所述获取冷却系统的实时工况数据，并基于所述实时工况数据对预设系统动态模型进行校正，得到校正后的目标动态模型的步骤，包括：

3.如权利要求1所述的冷却系统控制方法，其特征在于，所述基于所述目标动态模型，预测未来时域内的系统运行状态的步骤，包括：

4.如权利要求1至3中任一项所述的冷却系统控制方法，其特征在于，所述根据所述未来时域内的系统运行状态得到最优控制方案的步骤，包括：

5.如权利要求1至3中任一项所述的冷却系统控制方法，其特征在于，所述基于所述最优控制方案控制冷却系统的步骤之后，还包括：

6.如权利要求1至3中任一项所述的冷却系统控制方法，其特征在于，所述基于所述目标动态模型，预测未来时域内的系统运行状态的步骤之后，还包括：

7.如权利要求1至3中任一项所述的冷却系统控制方法，其特征在于，所述获取冷却系统的实时工况数据，并基于所述实时工况数据对预设系统动态模型进行校正，得到校正后的目标动态模型的步骤之前，还包括：

8.一种冷却系统控制装置，其特征在于，所述冷却系统控制装置包括：

9.一种冷却系统控制设备，其特征在于，所述冷却系统控制设备包括：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冷却系统控制程序，所述冷却系统控制程序被所述处理器执行时实现如权利要求1至7中任一项所述的冷却系统控制方法。

10.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质上存储有冷却系统控制程序，所述冷却系统控制程序被处理器执行时实现如权利要求1至7中任一项所述的冷却系统控制方法。