[发明专利]用于确定工业系统的系统设定的方法和系统

说明书

本发明的主题是“用于确定工业系统的系统设定的方法和系统”。为了确定工业系统（10）的系统设定，取回工业系统（10）的数字孪生（41）的数字孪生数据。在将候选系统设定中的一个候选系统设定应用于工业系统（10）之前，基于数字孪生数据来执行工业系统（10）的系统仿真，以探索工业系统（10）的候选系统设定。在正在进行的基础上执行系统仿真的同时，改变系统仿真中使用的至少一个优化目标或至少一个约束。系统仿真的结果用来识别候选系统设定中的一个候选系统设定以用于应用于工业系统（10）。

技术领域

本发明涉及工业系统，特别是涉及电力系统。本发明涉及允许改变工业系统的系统设定以关于一个或数个目标优化系统行为的技术。

背景技术

为了确保微电网和其他类型的电网（例如配电和输电网）的稳定操作，在将所得出的设定应用于系统之前广泛地对电气系统的行为进行仿真。执行这类仿真，以便进行与将来有关的预测或者理解关于状态变化的系统特性。仿真基于表示现实系统并且通常在软件中构建的模型。仿真模型由电网公用事业单位广泛用来例如帮助操作员理解系统在某些条件下如何演进或表现。

常规地，用离线方式执行仿真。这么做的一个原因在于，仿真经常花费比现实系统时间长的时间。这意味着系统自适应基于数据快照（data snapshot）的离线分析。与此关联的一个缺点在于，资产状况、资产利用以及诸如操作成本和/或稳定性之类的总体系统目标能够随时间而变化，这不能通过离线仿真而被充分反映。

H. Zhang等人的“A digital twin-based approach for designing anddecoupling of hollow glass production line”，IEEE Access, Vol. 5, 2017, pp.26901-26911公开了一种方法，该方法将基于数字孪生的方法用于中空玻璃生产线的快速个性化设计。数字孪生用来在设计和预生产阶段中验证生产线解决方案。这个技术具有受限的可用性，因为系统状态和系统目标可随时间而变化。

US 2016/0333854 A1公开了一种用于管理具有多个风力涡轮机的风电场的数字孪生接口。该数字孪生接口包括显示风电场的数字等效体的图形用户界面（GUI）。该接口还包括配置成优化风电场的性能的一个或多个控制特征。虽然该系统促进风电场的控制，但是它要求用户输入以便确定最佳操作参数。数字孪生接口可能没有充分反映可在较长时间范围上变化的系统目标，并且可能没有充分考虑到操作参数在例如系统目标或系统状态变化时可能不再是最佳的。

US 2017/0323274 A1公开了一种提供用于优化工业资产集合的操作的推荐的方法。工业资产集合的数字孪生被生成。

WO 2018/111368 A1公开了一种用于配置和参数化能量控制系统的技术。

在本领域中存在对用于确定系统设定的改进方法和系统的持续需要，所述改进方法和系统允许考虑到变更的系统目标。本领域中存在对用于确定电力系统（诸如微电网、分布式能源（DER）、配电和输电网以及其他电力系统）的设定的方法和系统的持续需要。

发明内容

本发明的目的是提供用于确定诸如电力系统的工业系统的设定的改进技术。本发明的目的是提供能够考虑系统状态和系统目标的变化的用于确定工业系统的可能设定的技术。本发明的目的是提供帮助操作员在工业系统的操作期间在正在进行的基础上、特别是连续地识别工业系统的最佳设定的技术。

提供如独立权利要求中记载的方法、计算机可读指令代码和计算系统。从属权利要求限定实施例。

本发明的实施例例如在优化例程中将数字孪生与正在进行或连续的系统仿真相组合。数字孪生能够用于系统设定的在线确定，因为所公开的技术能够使用主动学习，并且能够适应变化的目标。