用于煤矿能耗优化的变频一体机控制方法及系统

摘要

本发明涉及智能控制技术领域，提供了一种用于煤矿能耗优化的变频一体机控制方法及系统，包括：基于煤矿用电设备的分布信息，确定多个可控节点；生成多元控制映射模型；进行能耗数据采集，输出多个样本场景下的多组能耗数据集；基于多组能耗数据集进行能耗自适应训练，输出自适应控制模型，其中自适应控制模型与多元控制映射模型连接；获取多个实时能耗数据集；输入自适应控制模型中进行优化，输出多个控制参数；对多个可控节点进行变频控制。能够解决煤矿用电设备使用过程中由于未根据设备实际使用情况对设备功率进行调节导致存在电力资源浪费的问题，可以达到根据设备实际用电需求对设备进行变频调控，减少煤矿电力资源浪费的效果。

权利要求

1.用于煤矿能耗优化的变频一体机控制方法，其特征在于，所述方法包括：获取煤矿用电设备的分布信息，基于所述煤矿用电设备的分布信息，确定多个可控节点；

根据所述多个可控节点，生成多元控制映射模型，其中，所述多元控制映射模型与变频一体机连接，根据所述变频一体机对所述多个可控节点进行控制；

根据所述多个可控节点分别进行能耗数据采集，输出多个样本场景下的多组能耗数据集，其中，每个样本场景对应一组能耗数据集；

基于所述多组能耗数据集进行能耗自适应训练，输出自适应控制模型，其中，所述自适应控制模型与所述多元控制映射模型连接；

获取所述多个可控节点的多个实时能耗数据集；

将所述多个实时能耗数据集输入所述自适应控制模型中进行优化，输出多个控制参数；

以所述多个控制参数对所述多个可控节点进行变频控制；

其中，输出多个样本场景下的多组能耗数据集，包括：获取多个样本场景下第一可控节点的第一能耗数据集；

对所述第一能耗数据集进行能耗评估，输出第一能耗指标，其中，所述第一能耗指标用于标识所述第一可控节点对应用电设备的能耗大小；

当所述第一能耗指标大于预设能耗指标，对所述第一能耗指标进行能耗分解，根据能耗分解结果输出所述多组能耗数据集，包括：当所述第一能耗指标大于所述预设能耗指标，生成分解指令；

根据所述分解指令对所述第一能耗指标进行分解，输出第一静态能耗和第一动态能耗；

其中，所述第一静态能耗为所述第一可控节点对应用电设备的固定能耗，所述第一动态能耗为所述第一可控节点对应用电设备的可变能耗；

以所述多个可控节点对应的第一动态能耗，第二动态能耗，…，第N动态能耗，输出所述多组能耗数据集；

所述自适应控制模型的表达式如下：

，

其中， 为基于多个可控节点用电设备能耗的损失和，通过最小化 以使模型处于收敛， 为基于k个可控节点的静态能耗和， 为第k个可控节点上对应的动态能耗 ， 为第k个可控节点上对应的预设动态能耗 ，N为可控节点的数量， 为第k个可控节点对应的动态能耗权重；

基于k个可控节点的静态能耗和的表达式为：

，

其中， 为静态能耗 大于预设静态能耗A的和， 为大于预设静态能耗A条件下的第k个可控节点权重， 为小于等于预设静态能耗A条件下的第k个可控节点权重。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，对所述第一能耗数据集进行能耗评估，输出第一能耗指标，方法包括：对所述多个可控节点中各个节点对应的用电设备进行能耗分析，建立预设能耗数据库；

通过调用所述预设能耗数据库对所述第一能耗数据集进行能耗异常比对，输出第一偏差指标，其中，所述第一偏差指标用于标识所述第一能耗数据集大于对应节点预设能耗数据集的偏差程度；

根据所述第一偏差指标，输出第一能耗指标。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，以所述多个控制参数对所述多个可控节点进行变频控制，方法还包括：获取所述变频一体机的控制回路；

以所述多个控制参数对所述控制回路进行变频信号分析，输出变频控制损失数据；

根据所述变频控制损失数据，生成第一反馈信息，以所述第一反馈信息对所述自适应控制模型进行反馈优化。

4.用于煤矿能耗优化的变频一体机控制系统，其特征在于，用于执行权利要求1‑3中所述的用于煤矿能耗优化的变频一体机控制方法中任意一项方法的步骤，所述系统包括：可控节点确定模块，所述可控节点确定模块用于获取煤矿用电设备的分布信息，基于所述煤矿用电设备的分布信息，确定多个可控节点；

多元控制映射模型生成模块，所述多元控制映射模型生成模块用于根据所述多个可控节点，生成多元控制映射模型，其中，所述多元控制映射模型与变频一体机连接，根据所述变频一体机对所述多个可控节点进行控制；

多组能耗数据集输出模块，所述多组能耗数据集输出模块用于根据所述多个可控节点分别进行能耗数据采集，输出多个样本场景下的多组能耗数据集，其中，每个样本场景对应一组能耗数据集；

自适应控制模型输出模块，所述自适应控制模型输出模块用于基于所述多组能耗数据集进行能耗自适应训练，输出自适应控制模型，其中，所述自适应控制模型与所述多元控制映射模型连接；

实时能耗数据集获取模块，所述实时能耗数据集获取模块用于获取所述多个可控节点的多个实时能耗数据集；

控制参数输出模块，所述控制参数输出模块用于将所述多个实时能耗数据集输入所述自适应控制模型中进行优化，输出多个控制参数；

变频控制模块，所述变频控制模块用于以所述多个控制参数对所述多个可控节点进行变频控制。

说明书

用于煤矿能耗优化的变频一体机控制方法及系统

技术领域

[0001] 本申请涉及智能控制技术领域，具体涉及一种用于煤矿能耗优化的变频一体机控制方法及系统。

背景技术

[0002] 永磁变频一体机是一种新型的电机控制技术，具有低谐波、低维护成本、高功率密度、高可靠性等优点，广泛应用于煤矿、港口、油田等领域。在煤矿生产过程中，煤矿中多个用电设备会根据煤炭开采的实际场景而存在不同负载的情况，在用电设备低负载的情况下，如果没有根据设备实际负载对设备功率进行调节，就会存在电能浪费的情况。

[0003] 综上所述，现有技术中存在煤矿用电设备使用过程中由于未根据设备实际使用情况对设备功率进行调节导致存在电力资源浪费的问题。

发明内容

[0004] 基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种用于煤矿能耗优化的变频一体机控制方法及系统。

[0005] 用于煤矿能耗优化的变频一体机控制方法，包括：获取煤矿用电设备的分布信息，基于所述煤矿用电设备的分布信息，确定多个可控节点；根据所述多个可控节点，生成多元控制映射模型，其中，所述多元控制映射模型与变频一体机连接，根据所述变频一体机对所述多个可控节点进行控制；根据所述多个可控节点分别进行能耗数据采集，输出多个样本场景下的多组能耗数据集，其中，每个样本场景对应一组能耗数据集；基于所述多组能耗数据集进行能耗自适应训练，输出自适应控制模型，其中，所述自适应控制模型与所述多元控制映射模型连接；获取所述多个可控节点的多个实时能耗数据集；将所述多个实时能耗数据集输入所述自适应控制模型中进行优化，输出多个控制参数；以所述多个控制参数对所述多个可控节点进行变频控制。

[0006] 用于煤矿能耗优化的变频一体机控制系统，包括：

[0007] 可控节点确定模块，所述可控节点确定模块用于获取煤矿用电设备的分布信息，基于所述煤矿用电设备的分布信息，确定多个可控节点；

[0008] 多元控制映射模型生成模块，所述多元控制映射模型生成模块用于根据所述多个可控节点，生成多元控制映射模型，其中，所述多元控制映射模型与变频一体机连接，根据所述变频一体机对所述多个可控节点进行控制；

[0009] 多组能耗数据集输出模块，所述多组能耗数据集输出模块用于根据所述多个可控节点分别进行能耗数据采集，输出多个样本场景下的多组能耗数据集，其中，每个样本场景对应一组能耗数据集；

[0010] 自适应控制模型输出模块，所述自适应控制模型输出模块用于基于所述多组能耗数据集进行能耗自适应训练，输出自适应控制模型，其中，所述自适应控制模型与所述多元控制映射模型连接；

[0011] 实时能耗数据集获取模块，所述实时能耗数据集获取模块用于获取所述多个可控节点的多个实时能耗数据集；

[0012] 控制参数输出模块，所述控制参数输出模块用于将所述多个实时能耗数据集输入所述自适应控制模型中进行优化，输出多个控制参数；

[0013] 变频控制模块，所述变频控制模块用于以所述多个控制参数对所述多个可控节点进行变频控制。

[0014] 上述一种用于煤矿能耗优化的变频一体机控制方法及系统，能够解决煤矿用电设备使用过程中由于未根据设备实际使用情况对设备功率进行调节导致存在电力资源浪费的问题，首先获取煤矿用电设备的分布信息，根据煤矿用电设备的分布信息确定多个可控节点，其中一个煤矿用电设备对应一个可控节点；根据所述多个可控节点，生成多元控制映射模型，其中，所述多元控制映射模型与变频一体机连接，根据所述变频一体机对所述多个可控节点进行控制；然后根据所述多个可控节点分别进行能耗数据采集，输出多个样本场景下的多组能耗数据集，其中，每个样本场景对应一组能耗数据集；基于所述多组能耗数据集进行能耗自适应训练，输出自适应控制模型，其中，所述自适应控制模型与所述多元控制映射模型连接；获取所述多个可控节点的多个实时能耗数据集；并将所述多个实时能耗数据集输入所述自适应控制模型中进行优化，输出多个控制参数；最后根据所述多个控制参数对所述多个可控节点进行变频控制。通过上述方法可以达到根据设备实际用电需求对设备进行变频调控，减少煤矿电力资源浪费的效果。

[0015] 上述说明仅是本申请技术方案的概述，为了能够更清楚了解本申请的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本申请的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本申请的具体实施方式。

附图说明

[0016] 图1为本申请提供了一种用于煤矿能耗优化的变频一体机控制方法的流程示意图；

[0017] 图2为本申请提供了一种用于煤矿能耗优化的变频一体机控制方法中输出多组能耗数据集的流程示意图；

[0018] 图3为本申请提供了一种用于煤矿能耗优化的变频一体机控制方法中输出第一能耗指标的流程示意图；

[0019] 图4为本申请提供了一种用于煤矿能耗优化的变频一体机控制系统的结构示意图。

[0020] 附图标记说明：可控节点确定模块1、多元控制映射模型生成模块2、多组能耗数据集输出模块3、自适应控制模型输出模块4、实时能耗数据集获取模块5、控制参数输出模块6、变频控制模块7。

具体实施方式

[0021] 为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

[0022] 如图1所示，本申请提供了一种用于煤矿能耗优化的变频一体机控制方法，包括：

[0023] 步骤S100：获取煤矿用电设备的分布信息，基于所述煤矿用电设备的分布信息，确定多个可控节点；

[0024] 具体而言，永磁变频一体化技术是深度集成机械结构、电气、控制、数据分析的机电一体化技术，具有低谐波、低维护成本、高功率密度、高可靠性等优势，被广泛应用于煤矿开采领域。本申请提供的方法用于对变频一体机进行智能控制来实现煤矿能耗优化的目的。

[0025] 首先，获取煤矿用电设备的分布信息，所述煤矿用电设备是指在煤炭开采过程中所包含的所有用电设备，例如：采煤机、煤切机、清洁机、煤矿刮板输送机、煤矿通风设备、煤矿照明设备等；所述分布信息是指煤矿用电设备的位置分布信息，其中包括位置坐标。根据所述煤矿用电设备的分布信息，确定多个可控节点，所述可控节点包括煤矿用电设备类型和位置坐标，其中一个煤矿用电设备对应一个可控节点。通过获得多个可控节点，可以清晰准确地获取煤矿用电设备的分布情况。

[0026] 步骤S200：根据所述多个可控节点，生成多元控制映射模型，其中，所述多元控制映射模型与变频一体机连接，根据所述变频一体机对所述多个可控节点进行控制；

[0027] 具体而言，根据所述多个可控节点组建多元控制映射模型，所述多元控制映射模型为集成多个可控节点控制系统的集成控制模型，具有多个控制通道，其中一个控制通道对应一个可控节点，用于对多个可控节点的煤矿用电设备输出电机的运行频率进行远程调控，其中所述多元控制映射模型与变频一体机相连接，通过所述变频一体机来调节多个可控节点的煤矿用电设备的输出电机运行频率，从而实现对多个可控节点煤矿用电设备的控制。通过构建多元控制映射模型，可以同时对多个可控节点的煤矿用电设备进行远程调控，可以提高煤矿用电设备调控的效率。

[0028] 步骤S300：根据所述多个可控节点分别进行能耗数据采集，输出多个样本场景下的多组能耗数据集，其中，每个样本场景对应一组能耗数据集；

[0029] 如图2所示，在一个实施例中，本申请步骤S300还包括：

[0030] 步骤S310：获取多个样本场景下第一可控节点的第一能耗数据集；

[0031] 具体而言，获取多个样本场景，所述样本场景是指煤炭开采过程中煤矿不同工况时的运行场景，例如：未采煤工况、正常采煤工况、高负载采煤工况、低负载采煤工况、正常运煤工况、高负载运煤工况、低负载运煤工况、设备维修工况等，所述高负载采煤工况为超过正常采煤工况采煤量的工况，所述低负载采煤工况是指低于正常采煤工况采煤量的工况；例如：假设正常采煤工况下单位时间的采煤量为100吨，当单位时间采煤量大于100吨时，则为高负载采煤工况，当单位时间采煤量小于100吨时，则为低负载采煤工况；其中在不同负载采煤工况下采煤机所需的实际功率是不同的。当采煤机在低负载采煤工况下进行采煤时，如果采煤机运行功率和正常采煤工况下的运行功率相同，就会出现电能浪费的情况。

[0032] 根据多个样本场景分别对多个可控节点的煤矿用电设备进行能耗数据采集，首先，获取多个样本场景下第一可控节点的第一能耗数据集，所述第一可控节点是指所述多个可控节点中任意一个可控节点，所述第一能耗数据集是指所述第一可控节点在多个样本场景下的能耗数据的集合。

[0033] 步骤S320：对所述第一能耗数据集进行能耗评估，输出第一能耗指标，其中，所述第一能耗指标用于标识所述第一可控节点对应用电设备的能耗大小；

[0034] 如图3所示，本申请步骤S320还包括：

[0035] 步骤S321：对所述多个可控节点中各个节点对应的用电设备进行能耗分析，建立预设能耗数据库；

[0036] 步骤S322：通过调用所述预设能耗数据库对所述第一能耗数据集进行能耗异常比对，输出第一偏差指标，其中，所述第一偏差指标用于标识所述第一能耗数据集大于对应节点预设能耗数据集的偏差程度；

[0037] 步骤S323：根据所述第一偏差指标，输出第一能耗指标。

[0038] 具体而言，首先，根据多个样本场景对所述多个可控节点中各个节点对应的用电设备依次进行能耗分析，所述能耗分析是指获取每一个样本场景下每一个节点对应的用电设备的标准耗电情况，获得用电设备的标准能耗数据，其中标准能耗数据可以用单位时间耗电量表示，所述单位时间可基于实际情况设置，例如：设置单位时间为1分钟，其中单位时间设置越小，则能耗数据获取精度越高。获得多个可控节点对应的用电设备在多个样本场景下的标准能耗数据，并根据多个可控节点对应的用电设备在多个样本场景下的标准能耗数据构建预设能耗数据库。例如：在构建预设能耗数据库时，将多个可控节点作为子节点进行存储，将每个可控节点对应的用电设备在多个样本场景下的标准能耗数据作为子节点的叶节点进行存储。

[0039] 根据所述预设能耗数据库对所述第一能耗数据集进行能耗异常比对，首先，获取所述第一能耗数据集对应的可控节点，根据所述可控节点在所述预设能耗数据库中进行节点匹配，调取所述预设能耗数据库中所存储的所述可控节点多个样本场景下的标准能耗数据，然后按照样本场景依次将所述第一能耗数据集中的第一能耗数据与相同样本场景下的标准能耗数据进行能耗异常比对，当第一能耗数据大于相同样本场景下的标注能耗数据时，将所述第一能耗数据减去相同样本场景下的标准能耗数据，获得第一能耗数据差，依次进行能耗异常对比后获得多个第一能耗数据差，然后将多个第一能耗数据差进行相加求和，并将多个第一能耗数据差之和与多个标准能耗数据之和的比值作为第一偏差指标，其中，所述第一偏差指标用于标识所述第一能耗数据集大于对应节点预设能耗数据集的偏差程度。所述第一偏差指标是指所述第一可控节点用电设备额外损失的能耗，然后将所述第一偏差指标作为第一能耗指标输出，获得第一能耗指标，所述第一能耗指标用于标识所述第一可控节点对应用电设备的能耗大小。

[0040] 步骤S330：当所述第一能耗指标大于预设能耗指标，对所述第一能耗指标进行能耗分解，根据能耗分解结果输出所述多组能耗数据集。

[0041] 在一个实施例中，本申请步骤S330还包括：

[0042] 步骤S331：当所述第一能耗指标大于所述预设能耗指标，生成分解指令；

[0043] 步骤S332：根据所述分解指令对所述第一能耗指标进行分解，输出第一静态能耗和第一动态能耗；

[0044] 步骤S333：其中，所述第一静态能耗为所述第一可控节点对应用电设备的固定能耗，所述第一动态能耗为所述第一可控节点对应用电设备的可变能耗；

[0045] 步骤S334：以所述多个可控节点对应的第一动态能耗，第二动态能耗，…，第N动态能耗，输出所述多组能耗数据集。

[0046] 具体而言，获取预设能耗指标，所述预设能耗指标用于表征能耗损失可承受的最大值，当能耗指标大于预设能耗指标时，则表征能耗指标对应节点的用电设备的能耗损失较大，需要进行能耗管控，所述预设能耗指标的具体数值本领域技术人员可基于实际情况设置，例如：设置预设能耗指标为10%，其中预设能耗指标值越小，则表征能耗管控的力度越大。根据所述预设能耗指标对所述第一能耗指标进行判断，当所述第一能耗指标大于预设能耗指标时，则表征第一能耗指标已经超出能耗损失可承受的最大值，需要对第一能耗指标进行能耗管控，此时生成分解指令，所述分解指令用于对能耗指标进行分解。

[0047] 根据所述分解指令对所述第一能耗指标进行分解，将所述第一能耗指标分解为第一静态能耗和第一动态能耗，其中所述第一静态能耗为所述第一可控节点对应用电设备的固定能耗，所述固定能耗是指必须花费的能耗；所述第一动态能耗为所述第一可控节点对应用电设备的可变能耗，所述可变能耗是指可以进行调节的能耗，例如：当第一动态能耗对应的用电设备为煤矿刮板输送机时，当处于低负载运煤工况时，此时可以通过调节煤矿刮板输送机的电机运行频率来降低煤矿刮板输送机所需的动态能耗。

[0048] 对多个可控节点依次进行能耗分解，获得多个可控节点对应的第一动态能耗，第二动态能耗，…，第N动态能耗，其中N为可控节点的个数，然后根据所述第一动态能耗，所述第二动态能耗、…，所述第N动态能耗组建多组能耗数据集，获得多组能耗数据集，其中每个样本场景对应一组能耗数据集。通过获得多组能耗数据集，为下一步进行能耗自适应训练，获得自适应控制模型提供了训练数据支持。

[0049] 步骤S400：基于所述多组能耗数据集进行能耗自适应训练，输出自适应控制模型，其中，所述自适应控制模型与所述多元控制映射模型连接；

[0050] 在一个实施例中，本申请步骤S400还包括：

[0051] 步骤S410：所述自适应控制模型的表达式如下：

[0052] ；

[0053] 步骤S420：其中， 为基于多个可控节点用电设备能耗的损失和，通过最小化以使模型处于收敛， 为基于k个可控节点的静态能耗和， 为第k个可控节点上对应的动态能耗 ， 为第k个可控节点上对应的预设动态能耗 ，N为可控节点的数量， 为第k个可控节点对应的动态能耗权重。

[0054] 具体而言，构建自适应控制模型，所述自适应控制模型的表达式为：；其中， 为基于多个可控节
点用电设备能耗的损失和，并将最小化 作为所述自适应控制模型训练的目的，通过最小化 以使模型处于收敛。 为基于k个可控节点的静态能耗和， 为第
k个可控节点上对应的动态能耗 ， 为第k个可控节点上对应的预设动态能耗 ，所述预设动态能耗是指所述预设能耗数据库中可控节点对应的标准能耗数据进行分解之后得到的标准动态能耗，N为可控节点的数量， 为第k个可控节点对应的动态能耗权重，其中可基于可控节点用电设备的动态能耗占比设置，所述动态能耗占比是指可控节点用电设备动态能耗量占所有可控节点用电设备动态总能耗量的比值，其中动态能耗占比越大，则对应可控节点的动态能耗权重越大，所述动态能耗权重设置方法可通过现有的变异系数法进行计算获得，变异系数法是本领域技术人员常用的权重设置手段，在此不进行展开说明。

[0055] 在一个实施例中，本申请步骤S420还包括：

[0056] 步骤S421：基于k个可控节点的静态能耗和的表达式为：

[0057] ；

[0058] 步骤S422：其中， 为静态能耗 大于预设静态能耗A的和， 为大于预设静态能耗A条件下的第k个可控节点权重， 为小于等于预设静态能耗A为小于等于预设静态能耗k个可控节点权重。

[0059] 具 体 而 言 ，基 于 k 个 可 控 节 点 的 静 态 能 耗 和 的 表 达 式 为 ：；其中， 为静
态能耗 大于预设静态能耗A的和，所述预设静态能耗A是指所述预设能耗数据库中可控节点对应的标准能耗数据进行分解之后得到的标准静态能耗， 为大于预设静态能耗A条件下的第k个可控节点权重， 为小于等于预设静态能耗A条件下的第k个可控节点权重。其中 的值大于 ， 和 的值可基于可控节点用电设备的静态能耗占比设置，所述静态能耗占比是指可控节点用电设备静态能耗量占所有可控节点用电设备静态总能耗量的比值，其中静态能耗占比越大，则对应可控节点的静态能耗权重越大。

[0060] 其中k个可控节点的静态能耗和的计算方式为：当 小于等于预设静态能耗A时， ；

[0061] 当k个节点的静态能耗和大于预设静态能耗A时，；其中 中的
在本公式中用于表征 减去预设静态能耗A的静态能耗差值部分。例如：假设预设静态能耗A为1000千瓦时， 为1.2， 为1时，

[0062] 当 为800千瓦时，则 为800千瓦时×1为800千瓦时；当为1200千瓦时，则 为1000千瓦时×1＋200千瓦时×1.2为1240千瓦时。

[0063] 然后将多组能耗数据集依次输入所述自适应控制模型，将最小化 作为所述自适应控制模型的收敛目标，对所述自适应控制模型进行训练，预设模型训练迭代次数阈值，所述模型训练迭代次数阈值可基于实际情况设置，例如：设置模型训练迭代次数阈值为300次，当模型训练迭代次数等于所述模型训练迭代次数阈值时，获得训练完成的自适应控制模型，所述自适应控制模型包括多个样本场景下的自适应控制模型，其中一个样本场景对应一个自适应控制模型，且所述自适应控制模型与所述多元控制映射模型相连接，即将所述自适应控制模型的输出结果输入所述多元控制映射模型。

[0064] 通过构建自适应控制模型表达式，并通过多组能耗数据集对自适应控制模型表达式进行能耗自适应训练，可以提高自适应控制模型输出结果获得的效率和准确率，即可以提高变频一体机控制参数获得的效率和准确率。

[0065] 步骤S500：获取所述多个可控节点的多个实时能耗数据集；

[0066] 步骤S600：将所述多个实时能耗数据集输入所述自适应控制模型中进行优化，输出多个控制参数；

[0067] 具体而言，获取多个可控节点用电设备的实时样本场景，并对多个可控节点用电设备进行实时能耗数据采集，获得述多个可控节点的多个实时能耗数据集，所述实时能耗数据包括实时样本场景和实时能耗值。

[0068] 首先根据实时能耗数据集的实时样本场景匹配相同样本场景下的自适应控制模型，然后将所述实时能耗数据集输入相同样本场景下的自适应控制模型进行优化，输出多个控制参数，所述控制参数是指多个可控节点可调节的能耗值。通过获得多个控制参数，为下一步进行多个可控节点的变频控制提供了支持。

[0069] 步骤S700：以所述多个控制参数对所述多个可控节点进行变频控制。

[0070] 在一个实施例中，本申请步骤S700还包括：

[0071] 步骤S710：获取所述变频一体机的控制回路；

[0072] 步骤S720：以所述多个控制参数对所述控制回路进行变频信号分析，输出变频控制损失数据；

[0073] 步骤S730：根据所述变频控制损失数据，生成第一反馈信息，以所述第一反馈信息对所述自适应控制模型进行反馈优化。

[0074] 具体而言，根据所述多个控制参数获得多个可控节点用电设备可调节功率值，并根据可调节功率值获得多个可控节点用电设备的调节输出电机运行频率，最后将多个可控节点用电设备的调节输出电机运行频率输入所述多元控制映射模型，通过所述多元控制映射模型控制所述变频一体机对所述多个可控节点进行变频控制，通过上述方法解决了煤矿用电设备使用过程中由于未根据设备实际使用情况对设备功率进行调节导致存在电力资源浪费的问题，可以达到根据设备实际用电需求对设备进行变频调控，减少煤矿电力资源浪费的效果。

[0075] 获取所述变频一体机的控制回路，所述控制回路是指所述变频一体机的控制单元，其中控制单元包括信息输入量和信息输出量，所述控制回路包括多个节点控制回路，其中节点控制回路的数量和可控节点的数量相同。

[0076] 由于变频一体机的信号传输过程中会产生信号的谐波损失，影响变频调节的质量，所以需要对变频一体机信号传输过程中产生的信号损失误差进行分析，首先根据所述多个控制参数对所述控制回路进行变频信号分析，所述变频信号分析是指计算多个控制参数与对应节点控制回路输出的控制参数的差值，获得多个控制参数偏差值，并对多个控制参数偏差值进行均值计算，获得控制偏差均值计算结果，并将所述控制偏差均值计算结果作为变频控制损失数据进行输出，获得变频控制损失数据。最后根据所述变频控制损失数据，生成第一反馈信息，并根据所述第一反馈信息对所述自适应控制模型进行反馈优化。例如：当变频控制损失数据为信号谐波损失5%时，则将所述自适应控制模型输出的控制参数加上所述变频控制损失数据获得的控制参数作为优化控制参数进行输出。通过生成变频控制损失数据对所述自适应控制模型进行反馈优化，可以进一步提高控制参数输出的准确率，从而提高变频一体机变频调控的准确率。

[0077] 在一个实施例中，如图4所示提供了一种用于煤矿能耗优化的变频一体机控制系统，包括：可控节点确定模块1、多元控制映射模型生成模块2、多组能耗数据集输出模块3、自适应控制模型输出模块4、实时能耗数据集获取模块5、控制参数输出模块6、变频控制模块7、其中：

[0078] 可控节点确定模块1，所述可控节点确定模块1用于获取煤矿用电设备的分布信息，基于所述煤矿用电设备的分布信息，确定多个可控节点；

[0079] 多元控制映射模型生成模块2，所述多元控制映射模型生成模块2用于根据所述多个可控节点，生成多元控制映射模型，其中，所述多元控制映射模型与变频一体机连接，根据所述变频一体机对所述多个可控节点进行控制；

[0080] 多组能耗数据集输出模块3，所述多组能耗数据集输出模块3用于根据所述多个可控节点分别进行能耗数据采集，输出多个样本场景下的多组能耗数据集，其中，每个样本场景对应一组能耗数据集；

[0081] 自适应控制模型输出模块4，所述自适应控制模型输出模块4用于基于所述多组能耗数据集进行能耗自适应训练，输出自适应控制模型，其中，所述自适应控制模型与所述多元控制映射模型连接；

[0082] 实时能耗数据集获取模块5，所述实时能耗数据集获取模块5用于获取所述多个可控节点的多个实时能耗数据集；

[0083] 控制参数输出模块6，所述控制参数输出模块6用于将所述多个实时能耗数据集输入所述自适应控制模型中进行优化，输出多个控制参数；

[0084] 变频控制模块7，所述变频控制模块7用于以所述多个控制参数对所述多个可控节点进行变频控制。

[0085] 在一个实施例中，所述系统还包括：

[0086] 第一能耗数据集获取模块，所述第一能耗数据集获取模块用于获取多个样本场景下第一可控节点的第一能耗数据集；

[0087] 第一能耗指标输出模块，所述第一能耗指标输出模块用于对所述第一能耗数据集进行能耗评估，输出第一能耗指标，其中，所述第一能耗指标用于标识所述第一可控节点对应用电设备的能耗大小；

[0088] 多组能耗数据集输出模块，所述多组能耗数据集输出模块用于当所述第一能耗指标大于预设能耗指标，对所述第一能耗指标进行能耗分解，根据能耗分解结果输出所述多组能耗数据集。

[0089] 在一个实施例中，所述系统还包括：

[0090] 分解指令生成模块，所述分解指令生成模块用于当所述第一能耗指标大于所述预设能耗指标，生成分解指令；

[0091] 第一能耗指标分解模块，所述第一能耗指标分解模块用于根据所述分解指令对所述第一能耗指标进行分解，输出第一静态能耗和第一动态能耗；

[0092] 第一能耗概括模块，所述第一能耗概括模块是指其中，所述第一静态能耗为所述第一可控节点对应用电设备的固定能耗，所述第一动态能耗为所述第一可控节点对应用电设备的可变能耗；

[0093] 多组能耗数据集输出模块，所述多组能耗数据集输出模块用于以所述多个可控节点对应的第一动态能耗，第二动态能耗，…，第N动态能耗，输出所述多组能耗数据集。

[0094] 在一个实施例中，所述系统还包括：

[0095] 预设能耗数据库建立模块，所述预设能耗数据库建立模块用于对所述多个可控节点中各个节点对应的用电设备进行能耗分析，建立预设能耗数据库；

[0096] 第一偏差指标输出模块，所述第一偏差指标输出模块用于通过调用所述预设能耗数据库对所述第一能耗数据集进行能耗异常比对，输出第一偏差指标，其中，所述第一偏差指标用于标识所述第一能耗数据集大于对应节点预设能耗数据集的偏差程度；

[0097] 第一能耗指标输出模块，所述第一能耗指标输出模块用于根据所述第一偏差指标，输出第一能耗指标。

[0098] 在一个实施例中，所述系统还包括：

[0099] 自适应控制模型模块，所述自适应控制模型模块是指所述自适应控制模型的表达式如下：

[0100] ；

[0101] 表达式参数模块，所述表达式参数模块是指其中， 为基于多个可控节点用电设备能耗的损失和，通过最小化 以使模型处于收敛， 为基于k个可控节点的静态能耗和， 为第k个可控节点上对应的动态能耗 ， 为第k个可控节点上对应的预设动态能耗 ，N为可控节点的数量， 为第k个可控节点对应的动态能耗权重。

[0102] 在一个实施例中，所述系统还包括：

[0103] 静态能耗和表达式模块，所述静态能耗和表达式模块是指基于k个可控节点的静态能耗和的表达式为：

[0104] ；

[0105] 表达式参数概括模块，所述表达式参数概括模块是指其中， 为静态能耗 大于预设静态能耗A的和， 为大于预设静态能耗A条件下的第k个可控节点权重， 为小于等于预设静态能耗A条件下的第k个可控节点权重。

[0106] 在一个实施例中，所述系统还包括：

[0107] 控制回路获取模块，所述控制回路获取模块用于获取所述变频一体机的控制回路；

[0108] 变频信号分析模块，所述变频信号分析模块用于以所述多个控制参数对所述控制回路进行变频信号分析，输出变频控制损失数据；

[0109] 第一反馈信息生成模块，所述第一反馈信息生成模块用于根据所述变频控制损失数据，生成第一反馈信息，以所述第一反馈信息对所述自适应控制模型进行反馈优化。

[0110] 综上所述，本申请提供了一种用于煤矿能耗优化的变频一体机控制方法及系统具有以下技术效果：

[0111] 1.解决了煤矿用电设备使用过程中由于未根据设备实际使用情况对设备功率进行调节导致存在电力资源浪费的问题，通过构建自适应控制模型获得控制参数，并根据控制参数对煤矿用电设备进行变频控制，可以达到根据设备实际用电需求对设备进行变频调控，减少煤矿电力资源浪费的效果。

[0112] 2.通过构建自适应控制模型表达式，并通过多组能耗数据集对自适应控制模型表达式进行能耗自适应训练，可以提高自适应控制模型输出结果获得的效率和准确率，即可以提高变频一体机控制参数获得的效率和准确率。

[0113] 3.通过生成变频控制损失数据对所述自适应控制模型进行反馈优化，可以进一步提高控制参数输出的准确率，从而提高变频一体机变频调控的准确率。

[0114] 以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

[0115] 以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。