CN108594642B - 运行功率周期变化设备群负荷均匀化控制方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种运行功率周期变化设备群负荷均匀化控制方法及系统，在功率周期性变化的设备群运行时，降低总功率负荷的变化幅度，达到总率负荷均匀化，减少对供能系统的冲击,利用供能系统的容量，减少供能系统损坏，降低能耗和投资。控制方法包括以下步骤：S1、初始化设备群和计算用参数；S2、设置临时设备群中第一台设备；S3、设置临时设备群中第二台设备；S4、计算两台设备的调整功率特性集合；S5、获得临时设备群的最终优化方案和最优策略集合；S6、形成新的临时设备群进行迭代循环；S7、获得最优策略集合；S8、控制设备群运行。控制系统包括数据采集模块、数据处理模块和运行控制模块。本发明可广泛应用于设备控制领域。

Description

运行功率周期变化设备群负荷均匀化控制方法及系统

技术领域

本发明涉及一种多台设备同时运行时的负荷均匀化控制方法；本发明还涉及一种多台设备同时运行时的负荷均匀化控制系统。

背景技术

在工业生产中，如注塑机、成型机、贴片机等设备具有电功率或/和热功率呈现周期性变化的特点。大量的类似设备(即设备群)在同时运行时，若工作节拍安排不当，会使得功率在某时点或时间段出现极大值，而在某时点或时间段出现极小值。对于同型号且生产工艺相同的设备组成的设备群，这种现象尤其明显。这种现象不但会对供能(如供电、供热)系统造成很大的冲击，同时也使得供能系统不得不按设备群的最大功率进行配备。供能系统在不断的冲击下可能会出现损坏和能量损耗的增加，而按最大功率进行配备则使得供能系统的造价升高、且在大部分时间内出现闲置。如果能将各设备的生产节拍进行合理调整，使得其总功率负荷变化尽量平缓，最优情况下使得设备群的逐时总功率始终相同，可在最大程度减少对供能系统的冲击、最大程度上利用供能系统的容量，因而也在最大程度减少了供能系统的损坏，同时降低了能耗和投资。目前，对于上述情况，并未引起很大的重视，尚无较好的手段来解决这个问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种运行功率周期变化设备群负荷均匀化控制方法。该控制方法可在多台功率呈现周期性变化的设备组成的设备群同时运行时，最大程度降低总功率负荷的变化幅度，达到总功率负荷均匀化的目的，可最大程度减少对供能系统的冲击、最大程度上利用供能系统的容量，因而也在最大程度上减少了供能系统的损坏，同时降低了能耗和投资。

另外，本发明还提供一种运行功率周期变化设备群负荷均匀化控制系统。

本发明的运行功率周期变化设备群负荷均匀化控制方法所采用的技术方案是：本发明的运行功率周期变化设备群负荷均匀化控制方法利用运行功率周期变化设备群负荷均匀化控制系统进行节能控制，所述运行功率周期变化设备群负荷均匀化控制系统包括数据采集模块、数据处理模块和运行控制模块，所述方法包括以下步骤：

S1：初始化设备群和计算用参数：

将所述数据采集模块采集的各设备的固有功率特性和单周期固有产能传送至所述数据处理模块，或者直接将已知的各设备的固有功率特性数据和单周期固有产能输入到所述数据处理模块；

设置各设备的可中断信息，可中断信息包括设备的可中断点的数量、可中断时长、待机功率，当设备不存在可中断点，则设置可中断点的数量为0；

设置设备群的最大容量、限制容量、负荷超限率限值；

设置中断步长、延迟步长；

设置优化目标；

设置一个置空的集合为初始最优策略集合；

S2：设置临时设备群中第一台设备：从设备群中取出一台设备称为第一台设备，放入新的计算用的设备群中称为临时设备群；

S3：设置临时设备群中第二台设备：从设备群剩余设备中取出一台设备称为第二台设备，将其放入临时设备群；

S4：计算两台设备的调整功率特性集合：分别计算第一台设备和第二台设备的调整功率特性集合；

S5：获得临时设备群的最终优化方案和最优策略集合：

根据第一台设备和第二台设备的调整功率特性集合，计算临时设备群的最终优化方案；

若临时设备群中的第一台设备为实际存在的设备，则将最终优化方案中调整功率特性集合序列中的第一台设备的调整功率特性、取值为0的延迟时长形成该设备的最优策略序列，并将其最优策略序列放入最优策略集合中；

将最终优化方案中调整功率特性集合序列中的第二台设备的调整功率特性和延迟时长形成该设备的最优策略序列，并将其最优策略序列放入最优策略集合中；

S6：形成新的临时设备群进行迭代循环：

判断设备群中有无剩余设备未被处理，若设备群中已无剩余设备未被处理，则执行步骤S7；

若设备群中还有剩余设备未被处理，将临时设备群视为一台虚拟的设备并作为新的第一台设备，并设置新的第一台设备的功率特性为临时设备群的优化方案中存储的设备群功率特性、单周期固有产能为临时设备群的优化方案中存储的单周期调整产能、可中断点数量为0；

然后，清空临时设备群，将新的第一台设备视为步骤S2中的所述第一台设备，并放入临时设备群，再继续执行步骤S3；

S7：获得最优策略集合：获得设备群最终的最优策略集合；

S8：控制设备群运行：

所述运行控制模块根据最优策略集合中存储的各台设备的调整功率特性和延迟时长安排该设备的运行时间；

若设备群中所有设备均未开始运行，则所述运行控制模块开始运行设备群，并将开始运行的时点作为开始点；

若设备群中部分设备或所有设备均已开始运行，但存在设备未按最优策略集合中存储的该设备的调整功率特性和延迟时长运行，则在设备群中全部运行的设备同时完成各自的一个完整周期的时点作为开始点；

设备群中的所有设备在开始点后且等于最优策略集合中存储的该设备的延迟时长后，所述运行控制模块以最优策略集合中存储的该设备的调整功率特性安排连续运行；

当所述运行控制模块收到某台设备加入设备群的请求，或所述运行控制模块需要将某台设备加入设备群，采集或输入该设备的固有功率特性、单周期固有产能、可中断点数量、各中断点对应的可中断时长和待机功率，将该台设备加入设备群，并返回执行步骤S2；

当所述数据采集模块收到某台设备退出设备群的请求，或所述运行控制模块需要将某台设备退出设备群，则设备群删除该台设备，并返回执行步骤S2。

所述功率的类型为电功率或热功率。

所述优化目标为负荷最均匀化或产能降低最小化。

进一步，步骤S1中，

将某台设备的功率呈周期性变化的最短时间称为设备的周期；

对设备群中的各设备不进行任何调整单独运行一段时间，安装在各设备上的所述数据采集模块采集到的周期称为设备的固有周期，同时采集到设备的一个固有周期里，功率随时间变化的情况称为设备的固有功率特性，同时采集到设备的一个固有周期里产品生产量的情况称为设备的单周期固有产能；

设定——当设备的功率为正值时，表示外界向设备输入的功率；当设备功率为负值时，表示设备向外界输出的功率；

设置各设备在其一个固有周期内运行时，在非因生产工艺需要在不影响产品的生产质量的情况下被中断而进入等待状态的时点，将其称为设备的可中断点；各可中断点处允许被中断运行的最大时长称为可中断时长；各可中断点对应的中断时长内设备中断而进行等待的功率称为待机功率；

设置为设备群提供运行能量的供能系统可为设备群提供的最大功率称为最大容量，设置为保护供能系统而取的一个低于最大容量、且设备群的总功率只可在短时间超过的功率称为限制容量，设置用于约束设备群的总功率超过限制容量的时间占总运行时间的最大比例称为负荷超限率限值；

设置用于增加各设备在各可中断点处的运行中断时长的时间步长称为中断步长，设置用于增加一台设备的某个周期起点相对于另一台设备的某个周期起点的延迟时间的时间步长称为延迟步长。

进一步，步骤S4中，计算设备的调整功率特性集合包括以下步骤：

SM11：初始化：读取设备的固有功率特性及其可中断信息、中断步长，设置一个置空的用于存储所有可能的调整功率特性集合；

判断所述可中断信息中储存的可中断点数量是否为0，如果是则执行步骤SM12，否则执行步骤SM13；

SM12：计算可中断点数量为0时的调整功率特性集合：将固有功率特性放入调整功率特性集合中，执行步骤SM15；

SM13：计算可中断点数量不为0时的可中断点的中断时长集合：对储存在可中断信息中的任一个可中断点，均进行以下中断时长集合获得处理：

从0开始以中断步长作为时间步长逐步增加时长称为中断时长，直至中断时长达到储存在可中断信息中的可中断点对应的可中断时长为止，从而形成一个包括取值为0的可中断点对应的中断时长集合；

对储存在可中断信息中的所有可中断点，均进行中断时长集合获得处理，形成所有中断点各自对应的中断时长集合；

SM14：计算可中断点数量不为0时的调整功率特性集合：

从所有中断点各自对应的中断时长集合中，均任选一个中断时长，组成一个存储了各可中断点的中断时长的序列，称为一个中断时长序列，重复该过程，获得所有中断时长序列组成的中断时长序列集合；

对中断时长序列集合中任一个中断时长序列，均进行以下中断处理：

对固有功率特性在所有中断点的每个可中断点处，均插入一段等于中断时长序列中该可中断点对应的中断时长的时长，并将时长内的功率取为储存在可中断信息中的可中断点对应的待机功率，其他功率变化情况不变，从而形成新的功率随时间的变化情况，称为中断时长序列对应的调整功率特性；

对中断时长序列集合中的所有中断时长序列，均进行中断处理，获得所有中断时长序列各自对应的调整功率特性，并放入调整功率特性集合中；

SM15：返回结果：返回调整功率特性集合。

进一步，步骤S5中，计算临时设备群的最终优化方案包括以下步骤：

将某台设备的功率呈周期性变化的最短时间称为设备的周期；

SM16：初始化：读取第一台设备和第二台设备各自的调整功率特性集合和各自的单周期固有产能、最大容量、限制容量、负荷超限率限值、延迟步长、优化目标；

第一台设备和所述第二台设备组成临时设备群，设置一个置空的用于储存备选优化方案的集合；

SM17：获得临时设备群的调整功率特性序列集合：

从第一台设备和第二台设备各自的调整功率特性集合中各取出任一个调整功率特性组成一个调整功率特性序列，重复该过程，获得所有的调整功率特性序列并组成调整功率特性序列集合；

SM18：计算临时设备群的备选优化方案集合：

对调整功率特性序列集合中的任一个调整功率特性序列，均进行以下延迟时长集合获取处理：

对于设备群中的每台设备，均获得调整功率特性序列中该设备的调整功率特性的时长称为相应设备的调整周期，计算第一台设备的调整周期和第二台设备的调整周期的最小公倍数称为设备群周期；

从0开始以延时步长作为时间步长逐步增加时长称为延迟时长，直至延迟时长达到第一台设备和第二台设备的各自的调整周期的较小者为止，从而获得包括取值为0的调整功率特性序列对应的延迟时长集合；

对调整功率特性序列对应的延迟时长集合中的任一个延迟时长，均进行以下延时处理：

将两台设备各自的调整功率特性在时间上同时连续重现，并使第二台设备的某个周期的开始时点迟于第一台设备的某个周期开始时点的一段等于延迟时长的时长后出现，从而获得在设备群周期内、各时点下第一台设备和第二台设备的各自连续重现的调整功率特性中的功率之和称为设备群功率，设备群功率在设备群周期内随时间的变化情况称为所属设备群的调整功率特性序列下该延迟时长对应的设备群功率特性；

将设备群调整功率特性、调整功率特性序列、延迟时长组成一个序列并称为备选优化方案，并将备选优化方案放入备选优化方案集合中；

对调整功率特性序列集合中所有的调整功率特性序列，均进行延迟时长集合获取处理，获得所有的调整功率特性序列对应的延迟时长集合，进而对所有的调整功率特性序列对应的延迟时长集合中所有的延迟时长，均进行延时处理，获得相应的备选优化方案，并均放入备选优化方案集合中；

SM19：删除备选优化方案集合中超出供能系统安全运行要求的备选优化方案：

计算备选优化方案集合中的各备选优化方案中的设备群功率特性中出现的最大功率，并从备选优化方案集合中删除最大功率超过最大容量的备选优化方案；

计算备选优化方案集合中剩余的各备选优化方案中的设备群功率特性中的功率超述限制容量的时间与设备群周期的比值，称为设备群的负荷超限率，从备选优化方案集合中进一步删除负荷超限率大于负荷超限率限值的备选优化方案；

SM20：删除备选优化方案集合中不满足优化目标的备选优化方案：

当优化目标为负荷最均匀化时，对备选优化方案集合中剩余的任一个各备选优化方案，进行以下离散度计算处理：

计算备选优化方案中的设备群功率特性的总能耗量与设备群功率特性对应的设备群周期的比值，称为平均功率；

计算设备群周期内，各时点功率与平均功率之差值的平方和，再除以设备群周期后商的平方根，与平均功率后的比值，称为离散度，总能耗量为设备群功率特性在一个对应的设备群周期内，各功率值与其出现的时间的乘积后的和；

对备选优化方案集合中剩余各备选优化方案，均进行离散度计算后，找出新的备选优化方案集合中对应的离散度最小的设备群功率特性，并从备选优化方案集合中进一步删除其他设备群功率特性，执行步骤SM21；

当优化目标为产能降低最小化时，对备选优化方案集合中剩余的任一个各备选优化方案，进行以下产能降低率计算处理：

对设备群中的每台设备，计算设备群功率特性的设备群周期与设备的固有周期的商后，与设备的单周期固有产能的积，称为在设备群周期内设备的固有产能；

计算在设备群周期内第一台设备的固有产能与第二台设备的固有产能之和，称为设备群在设备群功率特性下的单周期固有产能；

对设备群中的每台设备，计算设备群功率特性的设备群周期与设备的调整周期的商后，与设备的单周期固有产能的积，称为设备在设备群周期内的调整产能；

计算在设备群周期内第一台设备的固有产能与第二台设备的调整产能之和，称为设备群在设备群功率特性下的单周期调整产能；

计算单周期固有产能减去单周期调整产能的差，再与单周期固有产能的比值，称为产能降低率；

对备选优化方案集合中剩余的各备选优化方案，均进行产能降低率计算处理后，找出新的备选优化方案集合中对应的产能降低率最小的各备选优化方案，并从新的备选优化方案集合中进一步删去其他的各备选优化方案，执行步骤SM21；

SM21：返回最优化方案：若备选优化方案集合的各备选优化方案不唯一，则选择延迟时长最小的备选优化方案，并在其中增加最小的备选优化方案对应的单周期调整产能，称为最优化方案；

当优化目标为负荷最均匀化时，最优化方案中增加的单周期调整产能取值为0，返回最优化方案。

本发明的运行功率周期变化设备群负荷均匀化控制系统所采用的技术方案是：本发明的运行功率周期变化设备群负荷均匀化控制系统包括数据采集模块、数据处理模块和运行控制模块；

所述数据处理模块连接所述数据采集模块，用于初始化设备群和计算用参数，所述数据采集模块采集的各设备的固有功率特性和单周期固有产能传送至所述数据处理模块，或者直接将已知的各设备的固有功率特性数据和单周期固有产能输入到所述数据处理模块；所述数据处理模块设置各设备的可中断信息，可中断信息包括设备的可中断点的数量、可中断时长、待机功率，当设备不存在可中断点，则设置可中断点的数量为0；所述数据处理模块设置设备群的最大容量、限制容量、负荷超限率限值；所述数据处理模块设置中断步长、延迟步长；所述数据处理模块设置优化目标；所述数据处理模块设置一个置空的集合为初始最优策略集合；

所述数据处理模块还用于设置临时设备群中第一台设备：从设备群中取出一台设备称为第一台设备，放入新的计算用的设备群中称为临时设备群；

所述数据处理模块还用于设置临时设备群中第二台设备：从设备群剩余设备中取出一台设备称为第二台设备，将其放入临时设备群；

所述数据处理模块还用于计算两台设备的调整功率特性集合：分别计算第一台设备和第二台设备的调整功率特性集合；

所述数据处理模块还用于获得临时设备群的最终优化方案和最优策略集合：

根据第一台设备和第二台设备的调整功率特性集合，计算临时设备群的最终优化方案；

若临时设备群中的第一台设备为实际存在的设备，则将最终优化方案中调整功率特性集合序列中的第一台设备的调整功率特性、取值为0的延迟时长形成该设备的最优策略序列，并将其最优策略序列放入最优策略集合中；

将最终优化方案中调整功率特性集合序列中的第二台设备的调整功率特性和延迟时长形成该设备的最优策略序列，并将其最优策略序列放入最优策略集合中；

所述数据处理模块还用于形成新的临时设备群进行迭代循环：

判断设备群中有无剩余设备未被处理，若设备群中已无剩余设备未被处理，则获得设备群最终的最优策略集合；

若设备群中还有剩余设备未被处理，将临时设备群视为一台虚拟的设备并作为新的第一台设备，并设置新的第一台设备的功率特性为临时设备群的优化方案中存储的设备群功率特性、单周期固有产能为临时设备群的优化方案中存储的单周期调整产能、可中断点数量为0；

然后，清空临时设备群，将新的第一台设备视为所述第一台设备，并放入临时设备群，再设置临时设备群中第二台设备，进入下一个迭代循环，继续计算两台设备的调整功率特性集合和获得最优策略集合；

所述运行控制模块用于控制设备群运行，根据最优策略集合中存储的各台设备的调整功率特性和延迟时长安排该设备的运行时间；

若设备群中所有设备均未开始运行，则所述运行控制模块开始运行设备群，并将开始运行的时点作为开始点；

若设备群中部分设备或所有设备均已开始运行，但存在设备未按最优策略集合中存储的该设备的调整功率特性和延迟时长运行，则在设备群中全部运行的设备同时完成各自的一个完整周期的时点作为开始点；

设备群中的所有设备在开始点后且等于最优策略集合中存储的该设备的延迟时长后，所述运行控制模块以最优策略集合中存储的该设备的调整功率特性安排连续运行；

当所述运行控制模块收到某台设备加入设备群的请求，或所述运行控制模块需要将某台设备加入设备群，采集或输入该设备的固有功率特性、单周期固有产能、可中断点数量、各中断点对应的可中断时长和待机功率，将该台设备加入设备群，由所述数据处理模块重新获得最优策略集合，并根据重新计算的最优策略集合继续进行运行控制；

当所述数据采集模块收到某台设备退出设备群的请求，或所述运行控制模块需要将某台设备退出设备群，则设备群删除该台设备，由所述数据处理模块重新获得最优策略集合，并根据重新计算的最优策略集合继续进行运行控制。

进一步，所述数据处理模块包括设备的调整功率特性集合计算模块，

所述调整功率特性集合计算模块用于计算给定设备的调整功率特性集合，读取输入该模块的设备的固有功率特性及其可中断信息、中断步长，设置一个置空的用于存储所有可能的调整功率特性集合；

判断所述可中断信息中储存的可中断点数量是否为0，如果是则将固有功率特性放入调整功率特性集合中；

否则，对储存在可中断信息中的任一个可中断点，均进行以下中断时长集合获得处理：

从0开始以中断步长作为时间步长逐步增加时长称为中断时长，直至中断时长达到储存在可中断信息中的可中断点对应的可中断时长为止，从而形成一个包括取值为0的可中断点对应的中断时长集合；

对储存在可中断信息中的所有可中断点，均进行中断时长集合获得处理，形成所有中断点各自对应的中断时长集合；

从所有中断点各自对应的中断时长集合中，均任选一个中断时长，组成一个存储了各可中断点的中断时长的序列，称为一个中断时长序列，重复该过程，获得所有中断时长序列组成的中断时长序列集合；

对中断时长序列集合中任一个中断时长序列，均进行以下中断处理：

对固有功率特性在所有中断点的每个可中断点处，均插入一段等于中断时长序列中该可中断点对应的中断时长的时长，并将时长内的功率取为储存在可中断信息中的可中断点对应的待机功率，其他功率变化情况不变，从而形成新的功率随时间的变化情况，称为中断时长序列对应的调整功率特性；

对中断时长序列集合中的所有中断时长序列，均进行中断处理，获得所有中断时长序列各自对应的调整功率特性，并放入调整功率特性集合中。

进一步，所述数据处理模块包括设备群最优化方案的计算模块，

所述设备群最优化方案的计算模块用于产生两台设备组成的设备群的最优化方案，读取第一台设备和第二台设备各自的调整功率特性集合和各自的单周期固有产能、最大容量、限制容量、负荷超限率限值、延迟步长、优化目标；

将第一台设备和所述第二台设备组成临时设备群，设置一个置空的用于储存备选优化方案的集合；

从第一台设备和第二台设备各自的调整功率特性集合中各取出任一个调整功率特性组成一个调整功率特性序列，重复该过程，获得所有的调整功率特性序列并组成调整功率特性序列集合；

对调整功率特性序列集合中的任一个调整功率特性序列，均进行以下延迟时长集合获取处理：

对于设备群中的每台设备，均获得调整功率特性序列中该设备的调整功率特性的时长称为相应设备的调整周期，计算第一台设备的调整周期和第二台设备的调整周期的最小公倍数称为设备群周期；

从0开始以延时步长作为时间步长逐步增加时长称为延迟时长，直至延迟时长达到第一台设备和第二台设备的各自的调整周期的较小者为止，从而获得包括取值为0的调整功率特性序列对应的延迟时长集合；

对调整功率特性序列对应的延迟时长集合中的任一个延迟时长，均进行以下延时处理：

将两台设备各自的调整功率特性在时间上同时连续重现，并使第二台设备的某个周期的开始时点迟于第一台设备的某个周期开始时点的一段等于延迟时长的时长后出现，从而获得在设备群周期内、各时点下第一台设备和第二台设备的各自连续重现的调整功率特性中的功率之和称为设备群功率，设备群功率在设备群周期内随时间的变化情况称为所属设备群的调整功率特性序列下该延迟时长对应的设备群功率特性；

将设备群调整功率特性、调整功率特性序列、延迟时长组成一个序列并称为备选优化方案，并将备选优化方案放入备选优化方案集合中；

对调整功率特性序列集合中所有的调整功率特性序列，均进行延迟时长集合获取处理，获得所有的调整功率特性序列对应的延迟时长集合，进而对所有的调整功率特性序列对应的延迟时长集合中所有的延迟时长，均进行延时处理，获得相应的备选优化方案，并均放入备选优化方案集合中；

计算备选优化方案集合中的各备选优化方案中的设备群功率特性中出现的最大功率，并从备选优化方案集合中删除最大功率超过最大容量的备选优化方案；

计算备选优化方案集合中剩余的各备选优化方案中的设备群功率特性中的功率超述限制容量的时间与设备群周期的比值，称为设备群的负荷超限率，从备选优化方案集合中进一步删除负荷超限率大于负荷超限率限值的备选优化方案；

根据所述优化目标采用相应的处理方法：

当优化目标为负荷最均匀化时，对备选优化方案集合中剩余的任一个各备选优化方案，进行以下离散度计算处理：

计算备选优化方案中的设备群功率特性的总能耗量与设备群功率特性对应的设备群周期的比值，称为平均功率；

计算设备群周期内，各时点功率与平均功率之差值的平方和，再除以设备群周期后商的平方根，与平均功率后的比值，称为离散度，总能耗量为设备群功率特性在一个对应的设备群周期内，各功率值与其出现的时间的乘积后的和；

对备选优化方案集合中剩余各备选优化方案，均进行离散度计算后，找出新的备选优化方案集合中对应的离散度最小的设备群功率特性，并从备选优化方案集合中进一步删除其他设备群功率特性；

当优化目标为产能降低最小化时，对备选优化方案集合中剩余的任一个各备选优化方案，进行以下产能降低率计算处理：

对设备群中的每台设备，计算设备群功率特性的设备群周期与设备的固有周期的商后，与设备的单周期固有产能的积，称为在设备群周期内设备的固有产能；

计算在设备群周期内第一台设备的固有产能与第二台设备的固有产能之和，称为设备群在设备群功率特性下的单周期固有产能；

对设备群中的每台设备，计算设备群功率特性的设备群周期与设备的调整周期的商后，与设备的单周期固有产能的积，称为设备在设备群周期内的调整产能；

计算在设备群周期内第一台设备的固有产能与第二台设备的调整产能之和，称为设备群在设备群功率特性下的单周期调整产能；

计算单周期固有产能减去单周期调整产能的差，再与单周期固有产能的比值，称为产能降低率；

对备选优化方案集合中剩余的各备选优化方案，均进行产能降低率计算处理后，找出新的备选优化方案集合中对应的产能降低率最小的各备选优化方案，并从新的备选优化方案集合中进一步删去其他的各备选优化方案；

若备选优化方案集合的各备选优化方案不唯一，则选择延迟时长最小的备选优化方案，并在其中增加最小的备选优化方案对应的单周期调整产能；

当优化目标为负荷最均匀化时，最优化方案中增加的单周期调整产能取值为0。

进一步，所述数据采集模块包括安装在各设备上的采集模块和与数据变换模块，所述采集模块用于采集设备群中各设备的固有功率特性和单周期固有产能数据、某台设备加入设备群或退出设备群的请求，所述数据变换模块将所述采集模块采集到的数据和请求变换为所述数据处理模块可以识别和处理的形式并发送至所述数据处理模块；所述数据处理模块包括数据传输模块、数据计算模块、数据库和数据处理显示模块，其中所述数据传输模块用于接受所述数据采集模块发来的数据信号，所述数据计算模块用于计算设备的调整功率特性集合、产生两台设备组成的设备群的最优化方案、初始化设备群和计算用参数、计算两台设备的调整功率特性集合、获得设备群的最终优化方案和最优化策略集合、形成新的临时设备群进行迭代循环，所述数据库用于记录设备群和计算用参数、最优化策略集合、设备进入或退出设备群的时点数据，所述数据处理显示模块用于将所述数据处理模块进行可视化显示和操作；所述运行控制模块包括主运行控制模块、安装在各设备上的执行模块、运行控制显示模块，所述主运行控制模块用于初始化计算用参数、接受人工干预指令，并根据最优化策略集合向所述执行模块发送设备群运行命令，所述执行模块用于执行所述主运行控制模块发送的设备群运行命令，所述运行控制显示模块用于输入人工干预指令、操作控制系统和显示控制信息。

本发明的有益效果是：本发明设备群的负荷均匀化方法采用迭代方法进行，即先对2台设备进行负荷均匀化，然后将这2台设备视为一台设备，加入第3台设备，按照2台设备的负荷均匀化方法进行均匀化，重复此过程，直至设备群的全部设备都完成负荷均匀化，可在多台功率呈现周期性变化的设备组成的设备群同时运行时，最大程度的降低总功率负荷的变化幅度，达到总功率负荷均匀化的目的，可在最大程度的减少对供能系统的冲击、最大程度上利用供能系统的容量，因而也在最大程度的减少了供能系统的损坏，同时降低了能耗和投资；同时可以在设备运行的过程中，随着设备的进入或退出进行及时的运行优化，实现了实时性的总功率负荷均匀化目的。

附图说明

图1是本发明实施例的运行功率周期变化设备群负荷均匀化控制方法的总体流程示意图；

图2是本发明实施例的运行功率周期变化设备群负荷均匀化控制方法中计算设备的调整功率特性集合的流程示意图；

图3是本发明实施例的运行功率周期变化设备群负荷均匀化控制系统中计算临时设备群的最终优化方案的流程示意图；

图4是本发明实施例的运行功率周期变化设备群负荷均匀化控制系统的结构示意图；

图5是第一台设备的固有功率特性示意图；

图6是第二台设备的固有功率特性示意图；

图7是第二台设备的调整功率特性示意图；

图8是第一台设备和第二台设备组成的设备群在二台设备各中断点指定中断时长、第二台设备延时时长下的功率特性示意图。

具体实施方式

实施例一：

如图1～图8所示，本实施例公开了运行功率周期变化设备群负荷均匀化控制方法，所述方法利用运行功率周期变化设备群负荷均匀化控制系统进行节能控制，所述运行功率周期变化设备群负荷均匀化控制系统包括数据采集模块1、数据处理模块2和运行控制模块3，本实施例中，所述功率的类型为电功率，所述方法包括以下步骤：

S1：初始化设备群和计算用参数：

将所述数据采集模块采集的各设备的固有功率特性和单周期固有产能传送至所述数据处理模块，或者直接将已知的各设备的固有功率特性数据和单周期固有产能输入到所述数据处理模块；

设置各设备的可中断信息，可中断信息包括设备的可中断点的数量、可中断时长、待机功率，当设备不存在可中断点，则设置可中断点的数量为0；每一个可中断点都有一个可中断时长(最长能被中断的时间)和待机功率(即此处被中断时的待机功率)，每个可中断点的可中断时长不一定相同，每个可中断点的待机功率也不一定相同，可中断信息存储了固有周期内，可以人为强行中断的时间点的数量、时间点的位置等信息，例如：固有周期为40s，可中断信息：可中断点数量：2个，{(t1＝10s,TL1＝10s,P1＝10kW),(t2＝30s,TL2＝20s,P3＝20kW)}，即设备的一个的运行周期内，在第10s和第30s处可以中断运行并等待，其中第10s处最长可以等待10s，等待时的功率为10kW，而在其中第30s处最长可以等待20s，等待时的功率为20kW；

设置设备群的最大容量、限制容量、负荷超限率限值；设备总功率不可超最大容量出，一旦超出无法运行，如变压器容量；限制容量起到保护作用，设备总功率可以短暂超过该值；负荷超限率限值即超出限制容量的时间比例，用于约束短暂超出的时间程度；

设置中断步长、延迟步长；中断步长用于离散化求出各个可中断点的可能的实际中断时长，每个中断时长以中断步长的整数倍进行增加；

设置优化目标；

设置一个置空的集合为初始最优策略集合；

其中，将某台设备的功率呈周期性变化的最短时间称为设备的周期；功率变化周期即功率时变特性呈现规律性变化的最小时间段；单台设备的一个功率变化周期一般为设备加工单个产品或单批产品的时间，一个功率变化周期往往由多个工艺所需的时间组成。如注塑机的一个功率变化周期为一个注塑件的制造过程所需的时间，其中包括锁模、射胶、保压、开模等工艺所需的时间；设备群的一个功率变化周期也为该设备群所有设备运行时，从同时开始一个自身功率变化周期到同时结束一个自身功率变化周期的最短时间，也即各设备的功率变化周期的最小公倍数；设备群的一个功率变化周期内包括的某设备的功率变化周期数量称为该设备的周期倍数；因此，设备群内任一设备的功率变化周期×周期倍数＝设备群的功率变化周期；

对设备群中的各设备不进行任何调整单独运行一段时间，安装在各设备上的所述数据采集模块采集到的周期称为设备的固有周期，同时采集到设备的一个固有周期里，功率随时间变化的情况称为设备的固有功率特性，同时采集到设备的一个固有周期里产品生产量的情况称为设备的单周期固有产能；固有周期和固有功率特性是设备工艺设置的，没有被本方法人为在可中断点被中断等待的即被调整的；

设定——当设备的功率为正值时，表示外界向设备输入的功率；当设备功率为负值时，表示设备向外界输出的功率；

设置各设备在其一个固有周期内运行时，在非因生产工艺需要在不影响产品的生产质量的情况下被中断而进入等待状态的时点，将其称为设备的可中断点；各可中断点处允许被中断运行的最大时长称为可中断时长，用于改变设备的固有功率特性，从而生成多个用于选择的调整功率特性，不能超过最大可中断时长；各可中断点对应的中断时长内设备中断而进行等待的功率称为待机功率；设备在可中断点中断时，不会影响产品的生产质量，只会影响产品的生产时间，设备存在可中断点，则可以将该设备适当的进行待机，从而可以避开和其他设备同时进入高功率运行状态；

设置为设备群提供运行能量的供能系统可为设备群提供的最大功率称为最大容量，设置为保护供能系统而取的一个低于最大容量、且设备群的总功率只可在短时间超过的功率称为限制容量，设置用于约束设备群的总功率超过限制容量的时间占总运行时间的最大比例称为负荷超限率限值；

设置用于增加各设备在各可中断点处的运行中断时长的时间步长称为中断步长，设置用于增加一台设备的某个周期起点相对于另一台设备的某个周期起点的延迟时间的时间步长称为延迟步长；延迟时间即延迟时长，是两台周期开始时间实际错开的时间差；延迟步长用于离散化求出各个可能的延迟时长；

S2：设置临时设备群中第一台设备：从设备群中取出一台设备称为第一台设备，放入新的计算用的设备群中称为临时设备群；

S3：设置临时设备群中第二台设备：从设备群剩余设备中取出一台设备称为第二台设备，将其放入临时设备群；临时设备群只有两台设备，第一台设备在第一步循环处理时，是真实的设备，以后每步都是将原临时设备群只视为第一台设备即虚拟设备；第二台设备是不断加入的真实设备；

S4：计算两台设备的调整功率特性集合：分别计算第一台设备和第二台设备的调整功率特性集合；

具体的，步骤S4中，计算设备的调整功率特性集合用于得到给定设备的所有可能的调整功率特性组成的集合，包括以下步骤：

SM11：初始化：读取设备的固有功率特性及其可中断信息、中断步长，设置一个置空的用于存储所有可能的调整功率特性集合；所谓“固有”是指按原设计工艺运行，“固有功率”是设备按原设定工艺允许，在一个周期内，功率随时间的变化情况，也即每个时间点的功率，其与后面说的“调整”相对，“调整功率”是在各个可中断点人为中断设备的工艺，让设备待机一段时间情况下的功率；

判断所述可中断信息中储存的可中断点数量是否为0，如果是则执行步骤SM12，否则执行步骤SM13；

SM12：计算可中断点数量为0时的调整功率特性集合：将固有功率特性放入调整功率特性集合中，执行步骤SM15；可中断数量为0，则说明无法调整固有功率特性，故调整功率特性只有1个，即固有功率特性；

SM13：计算可中断点数量不为0时的可中断点的中断时长集合：对储存在可中断信息中的任一个可中断点，均进行以下中断时长集合获得处理：

从0开始以中断步长作为时间步长逐步增加时长称为中断时长，直至中断时长达到储存在可中断信息中的可中断点对应的可中断时长为止，从而形成一个包括取值为0的可中断点对应的中断时长集合；其中，中断时长即中断点实际进行中断待机等待的时间长度，最大等于该中断点对应的可中断时长；

对储存在可中断信息中的所有可中断点，均进行中断时长集合获得处理，形成所有中断点各自对应的中断时长集合；每个中断点的中断时长，均可以这样取值：从0开始，逐渐按中断步长取值，一直到最大可中断时长为止，如中断步长为10s，上述例子中：第一个可中断点：(t1＝10s,TL1＝10s,P1＝10kW)的中断时长集合为{0s,10s}，共2个元素；第二个具有2个可中断点：(t2＝30s,TL2＝20s,P3＝20kW)的中断时长集合为{0s,10s,20s}，共3个元素；

SM14：计算可中断点数量不为0时的调整功率特性集合：

从所有中断点各自对应的中断时长集合中，均任选一个中断时长，组成一个存储了各可中断点的中断时长的序列，称为一个中断时长序列，重复该过程，获得所有中断时长序列组成的中断时长序列集合；每个中断时长序列中，按各可中断点的顺序，从可中断点的中断时长集合中，各取一个元素，如上述例子中：中断时长序列共有2×3＝6个，分别为：{0s,0s}，{0s,10s}，{0s,20s}，{10,0s}，{10s,10s}，{10s,20s}，这6个序列即组成中断时长序列集合；

对中断时长序列集合中任一个中断时长序列，均进行以下中断处理：

对固有功率特性在所有中断点的每个可中断点处，均插入一段等于中断时长序列中该可中断点对应的中断时长的时长，并将时长内的功率取为储存在可中断信息中的可中断点对应的待机功率，其他功率变化情况不变，从而形成新的功率随时间的变化情况，称为中断时长序列对应的调整功率特性；对固有功率特性，在各中断点处分别设置中断时间，设置的时间为中断时长序列中的值，如对于中断时长序列{10s,20s}：则在可中断点1处(即第10s)处中断待机10s、待机功率为10kW，在可中断点2处(即第30s)处中断待机20s、待机功率为20kW，形成新的调整的功率特性，该调整功率特性的周期为固有周期与各可中断点的中断时长，此处，固有周期为40s，则调整周期为40s+10s+20s＝70s；

对中断时长序列集合中的所有中断时长序列，均进行中断处理，获得所有中断时长序列各自对应的调整功率特性，并放入调整功率特性集合中；调整功率特性集合存储了所有中断时长序列对应的调整功率特性，本例共有6个中断时长序列，也即有6个调整功率特性，这6个穷尽了所有可能性，调整功率特性的数量＝每个可中断点的可中断时长/中断步长后取整数后的总和；

SM15：返回结果：返回调整功率特性集合。

S5：获得临时设备群的最终优化方案和最优策略集合：

根据第一台设备和第二台设备的调整功率特性集合，计算临时设备群的最终优化方案；

若临时设备群中的第一台设备为实际存在的设备，则将最终优化方案中调整功率特性集合序列中的第一台设备的调整功率特性、取值为0的延迟时长形成该设备的最优策略序列，并将其最优策略序列放入最优策略集合中；第一台设备只有第一次迭代计算时才为真实的实际存在的设备，其他时候均为将上次迭代的临时设备群视为一台设备时的虚拟设备；第二台设备始终为真实设备；注意最优化方案和最优化策略集合的内容的不同，最优化方案存储了两台设备的最优运行安排，但除了第一次外，其他第一台设备均为虚拟设备；最优化策略集合从最优化方案中抽取实际设备的最优运行安排，存储了各台实际设备的最好的运行方案参数；

将最终优化方案中调整功率特性集合序列中的第二台设备的调整功率特性和延迟时长形成该设备的最优策略序列，并将其最优策略序列放入最优策略集合中；

具体的，步骤S5中，计算临时设备群的最终优化方案包括以下步骤：

SM16：初始化：读取第一台设备和第二台设备各自的调整功率特性集合和各自的单周期固有产能(即一个固有周期内的产能)、最大容量、限制容量、负荷超限率限值、延迟步长、优化目标；

第一台设备和所述第二台设备组成临时设备群，设置一个置空的用于储存备选优化方案的集合；

SM17：获得临时设备群的调整功率特性序列集合：

从第一台设备和第二台设备各自的调整功率特性集合中各取出任一个调整功率特性组成一个调整功率特性序列，重复该过程，获得所有的调整功率特性序列并组成调整功率特性序列集合；如第一台设备的调整功率特性集合中有6个调整功率特性，第二台设备的调整功率特性集合中有5个调整功率特性，均各自任取一个，组成的调整功率特性序列为：{第一台设备的某个调整功率特性，第二台设备的某个调整功率特性}，总数量一共为6×5＝30个，即调整功率特性序列集合有30个调整功率特性序列；

SM18：计算临时设备群的备选优化方案集合：

对调整功率特性序列集合中的任一个调整功率特性序列，均进行以下延迟时长集合获取处理：

对于设备群中的每台设备，均获得调整功率特性序列中该设备的调整功率特性的时长称为相应设备的调整周期，计算第一台设备的调整周期和第二台设备的调整周期的最小公倍数称为设备群周期；即两台设备同时开始在自己的一个周期开始点开始运行，并同时在自己的另一个周期结束点结束的最短时间，如第一台设备的周期为40s，第二台设备的周期为30s，则同时开始自己的一个周期，会在30s和40s的最小公倍数120s处同时结束自己的一个周期，这120s即为一个设备群周期，这个周期内，第一台设备运行了刚好4个自己的周期，第二台设备运行了刚好3个自己的周期；

从0开始以延时步长作为时间步长逐步增加时长称为延迟时长，直至延迟时长达到第一台设备和第二台设备的各自的调整周期的较小者为止，从而获得包括取值为0的调整功率特性序列对应的延迟时长集合；作为时间步长，逐渐增加第二设备的一个周期开始时间比第二设备的一个周期开始时间实际推迟出现的时间长度，即延迟时长；如时间步长为15s，第一台设备的周期为40s，第二台设备的周期为30s，则延迟时长因此为0s，15s，30s。即30s和40s中的最小者(30s)，如本例，延迟时长集合为{0s,15s,30s}；

对调整功率特性序列对应的延迟时长集合中的任一个延迟时长，均进行以下延时处理：

将两台设备各自的调整功率特性在时间上同时连续重现，并使第二台设备的某个周期的开始时点迟于第一台设备的某个周期开始时点的一段等于延迟时长的时长后出现，从而获得在设备群周期内、各时点下第一台设备和第二台设备的各自连续重现的调整功率特性中的功率之和称为设备群功率，设备群功率在设备群周期内随时间的变化情况称为所属设备群的调整功率特性序列下该延迟时长对应的设备群功率特性；“连续重现”意即第二台设备的周期进行延时处理后，在任一时点均同时存在着两台设备的功率，不会出现只有第一台功率而没有第二台功率的情况；即是第二台设备的某个周期的开始时间而不是设备开始运行的时间比第二台设备的某个周期的开始时间而不是设备开始运行的时间推迟出现；每个调整功率特性序列在1个延迟时长下会形成一个设备群整体表现的调整功率特性，如上例，延时时长为3个即{0s，15s,30s}，调整功率特性序列共30个，则设备群调整功率特性共有30×3＝90个；

将设备群调整功率特性、调整功率特性序列、延迟时长组成一个序列并称为备选优化方案，并将备选优化方案放入备选优化方案集合中；

对调整功率特性序列集合中所有的调整功率特性序列，均进行延迟时长集合获取处理，获得所有的调整功率特性序列对应的延迟时长集合，进而对所有的调整功率特性序列对应的延迟时长集合中所有的延迟时长，均进行延时处理，获得相应的备选优化方案，并均放入备选优化方案集合中；储存的内容，实际上：设备群调整功率特性可以由{调整功率特性序列、延迟时长}计算出，但为了后面删除不合理的备选优化方案的方法容易理解，就同时存储这个设备群调整功率特性；备选优化方案集合中备选优化方案即为前面所述的90个；

SM19：删除备选优化方案集合中超出供能系统安全运行要求的备选优化方案，因为如下两种情况下运行不安全：

计算备选优化方案集合中的各备选优化方案中的设备群功率特性中出现的最大功率，并从备选优化方案集合中删除最大功率超过最大容量的备选优化方案；因为设备群整体表现的功率超过了供能系统的最大容量；

计算备选优化方案集合中剩余的各备选优化方案中的设备群功率特性中的功率超述限制容量的时间与设备群周期的比值，称为设备群的负荷超限率，从备选优化方案集合中进一步删除负荷超限率大于负荷超限率限值的备选优化方案；因为设备群整体表现的功率超出供能系统的限制容量的时间过长(由负荷超限率限值确定)；

SM20：删除备选优化方案集合中不满足优化目标的备选优化方案：

本实施例中，所述优化目标为负荷最均匀化，对备选优化方案集合中剩余的任一个各备选优化方案，进行以下离散度计算处理，统计学中，离散度＝方差与平均值比值，表征各个功率总体上偏离平均值的程度，越小则说明数各数据越接近，此处采用这个概念，用设备群的一个群周期内的整体表现的功率的方差和平均功率的比值来计算离散度：功率离散度越小，则说明调整后的功率越均匀；

计算备选优化方案中的设备群功率特性的总能耗量与设备群功率特性对应的设备群周期的比值，称为平均功率；

计算设备群周期内，各时点功率与平均功率之差值的平方和，再除以设备群周期后商的平方根，与平均功率后的比值，称为离散度，总能耗量为设备群功率特性在一个对应的设备群周期内，各功率值与其出现的时间的乘积后的和；

对备选优化方案集合中剩余各备选优化方案，均进行离散度计算后，找出新的备选优化方案集合中对应的离散度最小的设备群功率特性，并从备选优化方案集合中进一步删除其他设备群功率特性，执行步骤SM21；

SM21：返回最优化方案：若备选优化方案集合的各备选优化方案不唯一，则选择延迟时长最小的备选优化方案，并在其中增加最小的备选优化方案对应的单周期调整产能，称为最优化方案；单周期调整产能用于迭代循环时虚拟设备的单周期调整产能，从而用于循环计算临时设备群的最终优化方案；

当优化目标为负荷最均匀化时，最优化方案中增加的单周期调整产能取值为0，返回最优化方案。

S6：形成新的临时设备群进行迭代循环，因为设备没有优化完，需要继续进行处理：

判断设备群中有无剩余设备未被处理，若设备群中已无剩余设备未被处理，则执行步骤S7；

若设备群中还有剩余设备未被处理，将临时设备群视为一台虚拟的设备并作为新的第一台设备，并设置新的第一台设备的功率特性为临时设备群的优化方案中存储的设备群功率特性、单周期固有产能为临时设备群的优化方案中存储的单周期调整产能、可中断点数量为0；该虚拟设备可中断点为0，即不能被中断了，也因此，单周期的固有产能等于单周期的调整产能；

然后，清空临时设备群，将新的第一台设备视为步骤S2中的所述第一台设备，并放入临时设备群，再继续执行步骤S3；

S7：获得最优策略集合：获得设备群最终的最优策略集合；

S8：控制设备群运行：

所述运行控制模块根据最优策略集合中存储的各台设备的调整功率特性和延迟时长安排该设备的运行时间；

若设备群中所有设备均未开始运行，则所述运行控制模块开始运行设备群，并将开始运行的时点作为开始点；

若设备群中部分设备或所有设备均已开始运行，但存在设备未按最优策略集合中存储的该设备的调整功率特性和延迟时长运行，则在设备群中全部运行的设备同时完成各自的一个完整周期的时点作为开始点；

设备群中的所有设备在开始点后且等于最优策略集合中存储的该设备的延迟时长后，所述运行控制模块以最优策略集合中存储的该设备的调整功率特性安排连续运行，即按按最优策略运行；

当所述运行控制模块收到某台设备加入设备群的请求，或所述运行控制模块需要将某台设备加入设备群，采集或输入该设备的固有功率特性、单周期固有产能、可中断点数量、各中断点对应的可中断时长和待机功率，将该台设备加入设备群，并返回执行步骤S2；即实时调整最优策略，并重新安排运行；

当所述数据采集模块收到某台设备退出设备群的请求，或所述运行控制模块需要将某台设备退出设备群，则设备群删除该台设备，并返回执行步骤S2。

本发明的运行功率周期变化设备群负荷均匀化控制系统包括数据采集模块1、数据处理模块2和运行控制模块3，所述数据采集模块1包括安装在各设备上的采集模块11和与数据变换模块12，所述采集模块11用于采集设备群中各设备的固有功率特性和单周期固有产能数据、某台设备加入设备群或退出设备群的请求，所述数据变换模块12将所述采集模块11采集到的数据和请求变换为所述数据处理模块2可以识别和处理的形式并发送至所述数据处理模块2；所述数据处理模块2包括数据传输模块21、数据计算模块22、数据库23和数据处理显示模块24，其中所述数据传输模块21用于接受所述数据采集模块1发来的数据信号，所述数据计算模块22用于计算设备的调整功率特性集合、产生两台设备组成的设备群的最优化方案、初始化设备群和计算用参数、计算两台设备的调整功率特性集合、获得设备群的最终优化方案和最优化策略集合、形成新的临时设备群进行迭代循环，所述数据库23用于记录设备群和计算用参数、最优化策略集合、设备进入或退出设备群的时点数据，所述数据处理显示模块24用于将所述数据处理模块2进行可视化显示和操作；所述运行控制模块3包括主运行控制模块31、安装在各设备上的执行模块32、运行控制显示模块33，所述主运行控制模块31用于初始化计算用参数、接受人工干预指令，并根据最优化策略集合向所述执行模块32发送设备群运行命令，所述执行模块32用于执行所述主运行控制模块31发送的设备群运行命令，所述运行控制显示模块33用于输入人工干预指令、操作控制系统和显示控制信息。

所述数据处理模块2连接所述数据采集模块1，用于初始化设备群和计算用参数，所述数据采集模块1采集的各设备的固有功率特性和单周期固有产能传送至所述数据处理模块2，或者直接将已知的各设备的固有功率特性数据和单周期固有产能输入到所述数据处理模块2；所述数据处理模块2设置各设备的可中断信息，可中断信息包括设备的可中断点的数量、可中断时长、待机功率，当设备不存在可中断点，则设置可中断点的数量为0；所述数据处理模块2设置设备群的最大容量、限制容量、负荷超限率限值；所述数据处理模块2设置中断步长、延迟步长；所述数据处理模块2设置优化目标；所述数据处理模块2设置一个置空的集合为初始最优策略集合；

所述数据处理模块2还用于设置临时设备群中第一台设备：从设备群中取出一台设备称为第一台设备，放入新的计算用的设备群中称为临时设备群；

所述数据处理模块2还用于设置临时设备群中第二台设备：从设备群剩余设备中取出一台设备称为第二台设备，将其放入临时设备群；

所述数据处理模块2还用于计算两台设备的调整功率特性集合：分别计算第一台设备和第二台设备的调整功率特性集合；

所述数据处理模块2还用于获得临时设备群的最终优化方案和最优策略集合：

根据第一台设备和第二台设备的调整功率特性集合，计算临时设备群的最终优化方案；

若临时设备群中的第一台设备为实际存在的设备，则将最终优化方案中调整功率特性集合序列中的第一台设备的调整功率特性、取值为0的延迟时长形成该设备的最优策略序列，并将其最优策略序列放入最优策略集合中；

将最终优化方案中调整功率特性集合序列中的第二台设备的调整功率特性和延迟时长形成该设备的最优策略序列，并将其最优策略序列放入最优策略集合中；

所述数据处理模块2还用于形成新的临时设备群进行迭代循环：

判断设备群中有无剩余设备未被处理，若设备群中已无剩余设备未被处理，则获得设备群最终的最优策略集合；

若设备群中还有剩余设备未被处理，将临时设备群视为一台虚拟的设备并作为新的第一台设备，并设置新的第一台设备的功率特性为临时设备群的优化方案中存储的设备群功率特性、单周期固有产能为临时设备群的优化方案中存储的单周期调整产能、可中断点数量为0；

然后，清空临时设备群，将新的第一台设备视为所述第一台设备，并放入临时设备群，再设置临时设备群中第二台设备，进入下一个迭代循环，继续计算两台设备的调整功率特性集合和获得最优策略集合；

所述运行控制模块3用于控制设备群运行，根据最优策略集合中存储的各台设备的调整功率特性和延迟时长安排该设备的运行时间；

若设备群中所有设备均未开始运行，则所述运行控制模块3开始运行设备群，并将开始运行的时点作为开始点；

若设备群中部分设备或所有设备均已开始运行，但存在设备未按最优策略集合中存储的该设备的调整功率特性和延迟时长运行，则在设备群中全部运行的设备同时完成各自的一个完整周期的时点作为开始点；

设备群中的所有设备在开始点后且等于最优策略集合中存储的该设备的延迟时长后，所述运行控制模块3以最优策略集合中存储的该设备的调整功率特性安排连续运行；

当所述运行控制模块3收到某台设备加入设备群的请求，或所述运行控制模块3需要将某台设备加入设备群，采集或输入该设备的固有功率特性、单周期固有产能、可中断点数量、各中断点对应的可中断时长和待机功率，将该台设备加入设备群，由所述数据处理模块2重新获得最优策略集合，并根据重新计算的最优策略集合继续进行运行控制；

当所述数据采集模块1收到某台设备退出设备群的请求，或所述运行控制模块3需要将某台设备退出设备群，则设备群删除该台设备，由所述数据处理模块2重新获得最优策略集合，并根据重新计算的最优策略集合继续进行运行控制。

所述数据处理模块2包括设备的调整功率特性集合计算模块和设备群最优化方案的计算模块。

所述调整功率特性集合计算模块用于计算给定设备的调整功率特性集合，读取输入该模块的设备的固有功率特性及其可中断信息、中断步长，设置一个置空的用于存储所有可能的调整功率特性集合；

判断所述可中断信息中储存的可中断点数量是否为0，如果是则将固有功率特性放入调整功率特性集合中；

否则，对储存在可中断信息中的任一个可中断点，均进行以下中断时长集合获得处理：

从0开始以中断步长作为时间步长逐步增加时长称为中断时长，直至中断时长达到储存在可中断信息中的可中断点对应的可中断时长为止，从而形成一个包括取值为0的可中断点对应的中断时长集合；

对储存在可中断信息中的所有可中断点，均进行中断时长集合获得处理，形成所有中断点各自对应的中断时长集合；

从所有中断点各自对应的中断时长集合中，均任选一个中断时长，组成一个存储了各可中断点的中断时长的序列，称为一个中断时长序列，重复该过程，获得所有中断时长序列组成的中断时长序列集合；

对中断时长序列集合中任一个中断时长序列，均进行以下中断处理：

对固有功率特性在所有中断点的每个可中断点处，均插入一段等于中断时长序列中该可中断点对应的中断时长的时长，并将时长内的功率取为储存在可中断信息中的可中断点对应的待机功率，其他功率变化情况不变，从而形成新的功率随时间的变化情况，称为中断时长序列对应的调整功率特性；

对中断时长序列集合中的所有中断时长序列，均进行中断处理，获得所有中断时长序列各自对应的调整功率特性，并放入调整功率特性集合中。

所述设备群最优化方案的计算模块用于产生两台设备组成的设备群的最优化方案，读取第一台设备和第二台设备各自的调整功率特性集合和各自的单周期固有产能、最大容量、限制容量、负荷超限率限值、延迟步长、优化目标；

将第一台设备和所述第二台设备组成临时设备群，设置一个置空的用于储存备选优化方案的集合；

从第一台设备和第二台设备各自的调整功率特性集合中各取出任一个调整功率特性组成一个调整功率特性序列，重复该过程，获得所有的调整功率特性序列并组成调整功率特性序列集合；

对调整功率特性序列集合中的任一个调整功率特性序列，均进行以下延迟时长集合获取处理：

对于设备群中的每台设备，均获得调整功率特性序列中该设备的调整功率特性的时长称为相应设备的调整周期，计算第一台设备的调整周期和第二台设备的调整周期的最小公倍数称为设备群周期；

从0开始以延时步长作为时间步长逐步增加时长称为延迟时长，直至延迟时长达到第一台设备和第二台设备的各自的调整周期的较小者为止，从而获得包括取值为0的调整功率特性序列对应的延迟时长集合；

对调整功率特性序列对应的延迟时长集合中的任一个延迟时长，均进行以下延时处理：

将两台设备各自的调整功率特性在时间上同时连续重现，并使第二台设备的某个周期的开始时点迟于第一台设备的某个周期开始时点的一段等于延迟时长的时长后出现，从而获得在设备群周期内、各时点下第一台设备和第二台设备的各自连续重现的调整功率特性中的功率之和称为设备群功率，设备群功率在设备群周期内随时间的变化情况称为所属设备群的调整功率特性序列下该延迟时长对应的设备群功率特性；

将设备群调整功率特性、调整功率特性序列、延迟时长组成一个序列并称为备选优化方案，并将备选优化方案放入备选优化方案集合中；

对调整功率特性序列集合中所有的调整功率特性序列，均进行延迟时长集合获取处理，获得所有的调整功率特性序列对应的延迟时长集合，进而对所有的调整功率特性序列对应的延迟时长集合中所有的延迟时长，均进行延时处理，获得相应的备选优化方案，并均放入备选优化方案集合中；

计算备选优化方案集合中的各备选优化方案中的设备群功率特性中出现的最大功率，并从备选优化方案集合中删除最大功率超过最大容量的备选优化方案；

计算备选优化方案集合中剩余的各备选优化方案中的设备群功率特性中的功率超述限制容量的时间与设备群周期的比值，称为设备群的负荷超限率，从备选优化方案集合中进一步删除负荷超限率大于负荷超限率限值的备选优化方案；

根据所述优化目标采用相应的处理方法：

当优化目标为负荷最均匀化时，对备选优化方案集合中剩余的任一个各备选优化方案，进行以下离散度计算处理：

计算备选优化方案中的设备群功率特性的总能耗量与设备群功率特性对应的设备群周期的比值，称为平均功率；

计算设备群周期内，各时点功率与平均功率之差值的平方和，再除以设备群周期后商的平方根，与平均功率后的比值，称为离散度，总能耗量为设备群功率特性在一个对应的设备群周期内，各功率值与其出现的时间的乘积后的和；

对备选优化方案集合中剩余各备选优化方案，均进行离散度计算后，找出新的备选优化方案集合中对应的离散度最小的设备群功率特性，并从备选优化方案集合中进一步删除其他设备群功率特性；

当优化目标为产能降低最小化时，对备选优化方案集合中剩余的任一个各备选优化方案，进行以下产能降低率计算处理：

对设备群中的每台设备，计算设备群功率特性的设备群周期与设备的固有周期的商后，与设备的单周期固有产能的积，称为在设备群周期内设备的固有产能；

计算在设备群周期内第一台设备的固有产能与第二台设备的固有产能之和，称为设备群在设备群功率特性下的单周期固有产能；

对设备群中的每台设备，计算设备群功率特性的设备群周期与设备的调整周期的商后，与设备的单周期固有产能的积，称为设备在设备群周期内的调整产能；

计算在设备群周期内第一台设备的固有产能与第二台设备的调整产能之和，称为设备群在设备群功率特性下的单周期调整产能；

计算单周期固有产能减去单周期调整产能的差，再与单周期固有产能的比值，称为产能降低率；

对备选优化方案集合中剩余的各备选优化方案，均进行产能降低率计算处理后，找出新的备选优化方案集合中对应的产能降低率最小的各备选优化方案，并从新的备选优化方案集合中进一步删去其他的各备选优化方案；

若备选优化方案集合的各备选优化方案不唯一，则选择延迟时长最小的备选优化方案，并在其中增加最小的备选优化方案对应的单周期调整产能；

当优化目标为负荷最均匀化时，最优化方案中增加的单周期调整产能取值为0。

实施例二：

本实施例与实施例一的区别之处在于：本实施例中，所述功率的类型为热功率；所述优化目标为产能降低最小化。相应的，步骤SM20：删除备选优化方案集合中不满足优化目标的备选优化方案：

对备选优化方案集合中剩余的任一个各备选优化方案，进行以下产能降低率计算处理，即在一个群周期的时间长度内，两台设备进行了备选优化方案中存储的调整方法下的总产能，与两台设备均不进行调整时的总产能相比，产能的减小程度，即经过调整，会使得功率均匀，但很可能会使得单位时间的产能也降低了，产能降低率越小，则说明调整后的功率越小：

对设备群中的每台设备，计算设备群功率特性的设备群周期与设备的固有周期的商(即这台设备的固有周期的个数)后，与设备的单周期固有产能的积，称为在设备群周期内设备的固有产能，即在一个群周期内，单台设备按固有特性运行时的产能；

计算在设备群周期内第一台设备的固有产能与第二台设备的固有产能之和，称为设备群在设备群功率特性下的单周期固有产能；

对设备群中的每台设备，计算设备群功率特性的设备群周期与设备的调整周期的商(即这台设备的调整周期的个数)后，与设备的单周期固有产能的积，称为设备在设备群周期内的调整产能，即在一个群周期内，单台设备按调整特性运行时的产能；

计算在设备群周期内第一台设备的固有产能与第二台设备的调整产能之和，称为设备群在设备群功率特性下的单周期调整产能；

计算单周期固有产能减去单周期调整产能的差，再与单周期固有产能的比值，称为产能降低率；

对备选优化方案集合中剩余的各备选优化方案，均进行产能降低率计算处理后，找出新的备选优化方案集合中对应的产能降低率最小的各备选优化方案，并从新的备选优化方案集合中进一步删去其他的各备选优化方案，执行步骤SM21。

本实施例的其余特征与实施例一相同。

本发明设备群的负荷均匀化方法采用迭代方法进行，即先对2台设备进行负荷均匀化，然后将这2台设备视为一台设备，加入第3台设备，按照2台设备的负荷均匀化方法进行均匀化，重复此过程，直至设备群的全部设备都完成负荷均匀化，可在多台功率呈现周期性变化的设备组成的设备群同时运行时，最大程度的降低总功率负荷的变化幅度，达到总功率负荷均匀化的目的，可在最大程度的减少对供能系统的冲击、最大程度上利用供能系统的容量，因而也在最大程度的减少了供能系统的损坏，同时降低了能耗和投资；同时可以在设备运行的过程中，随着设备的进入或退出进行及时的运行优化，实现了实时性的总功率负荷均匀化目的。

以上所揭露的仅为本发明的较佳实施例，不能以此来限定本发明的权利要求的保护范围，根据本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

本发明可广泛应用于设备控制领域。

Claims (10)

1.一种运行功率周期变化设备群负荷均匀化控制方法，其特征在于：所述方法利用运行功率周期变化设备群负荷均匀化控制系统进行控制，所述运行功率周期变化设备群负荷均匀化控制系统包括数据采集模块、数据处理模块和运行控制模块，所述方法包括以下步骤：

S1：初始化设备群和计算用参数：

将所述数据采集模块采集的各设备的固有功率特性和单周期固有产能传送至所述数据处理模块，或者直接将已知的各设备的固有功率特性数据和单周期固有产能输入到所述数据处理模块；

设置各设备的可中断信息，可中断信息包括设备的可中断点的数量、可中断时长、待机功率，当设备不存在可中断点，则设置可中断点的数量为0；

设置设备群的最大容量、限制容量、负荷超限率限值；

设置中断步长、延迟步长；

设置优化目标；

设置一个置空的集合为初始最优策略集合；

S2：设置临时设备群中第一台设备：从设备群中取出一台设备称为第一台设备，放入新的计算用的设备群中称为临时设备群；

S3：设置临时设备群中第二台设备：从设备群剩余设备中取出一台设备称为第二台设备，将其放入临时设备群；

S4：计算两台设备的调整功率特性集合：分别计算第一台设备和第二台设备的调整功率特性集合；

S5：获得临时设备群的最终优化方案和最优策略集合：

根据第一台设备和第二台设备的调整功率特性集合，计算临时设备群的最终优化方案；

若临时设备群中的第一台设备为实际存在的设备，则将最终优化方案中调整功率特性集合序列中的第一台设备的调整功率特性、取值为0的延迟时长形成该设备的最优策略序列，并将其最优策略序列放入最优策略集合中；

将最终优化方案中调整功率特性集合序列中的第二台设备的调整功率特性和延迟时长形成该设备的最优策略序列，并将其最优策略序列放入最优策略集合中；

S6：形成新的临时设备群进行迭代循环：

判断设备群中有无剩余设备未被处理，若设备群中已无剩余设备未被处理，则执行步骤S7；

若设备群中还有剩余设备未被处理，将临时设备群视为一台虚拟的设备并作为新的第一台设备，并设置新的第一台设备的功率特性为临时设备群的优化方案中存储的设备群功率特性、单周期固有产能为临时设备群的优化方案中存储的单周期调整产能、可中断点数量为0；

然后，清空临时设备群，将新的第一台设备视为步骤S2中的所述第一台设备，并放入临时设备群，再继续执行步骤S3；

S7：获得最优策略集合：获得设备群最终的最优策略集合；

S8：控制设备群运行：

所述运行控制模块根据最优策略集合中存储的各台设备的调整功率特性和延迟时长安排该设备的运行时间；

若设备群中所有设备均未开始运行，则所述运行控制模块开始运行设备群，并将开始运行的时点作为开始点；

若设备群中部分设备或所有设备均已开始运行，但存在设备未按最优策略集合中存储的该设备的调整功率特性和延迟时长运行，则在设备群中全部运行的设备同时完成各自的一个完整周期的时点作为开始点；

设备群中的所有设备在开始点后且等于最优策略集合中存储的该设备的延迟时长后，所述运行控制模块以最优策略集合中存储的该设备的调整功率特性安排连续运行；

当所述运行控制模块收到某台设备加入设备群的请求，或所述运行控制模块需要将某台设备加入设备群，采集或输入该设备的固有功率特性、单周期固有产能、可中断点数量、各中断点对应的可中断时长和待机功率，将该台设备加入设备群，并返回执行步骤S2；

当所述数据采集模块收到某台设备退出设备群的请求，或所述运行控制模块需要将某台设备退出设备群，则设备群删除该台设备，并返回执行步骤S2。

2.根据权利要求1所述的运行功率周期变化设备群负荷均匀化控制方法，其特征在于：所述功率的类型为电功率或热功率。

3.根据权利要求1所述的运行功率周期变化设备群负荷均匀化控制方法，其特征在于：所述优化目标为负荷最均匀化或产能降低最小化。

4.根据权利要求1所述的运行功率周期变化设备群负荷均匀化控制方法，其特征在于：步骤S1中，

将某台设备的功率呈周期性变化的最短时间称为设备的周期；

对设备群中的各设备不进行任何调整单独运行一段时间，安装在各设备上的所述数据采集模块采集到的周期称为设备的固有周期，同时采集到设备的一个固有周期里，功率随时间变化的情况称为设备的固有功率特性，同时采集到设备的一个固有周期里产品生产量的情况称为设备的单周期固有产能；

设定——当设备的功率为正值时，表示外界向设备输入的功率；当设备功率为负值时，表示设备向外界输出的功率；

设置各设备在其一个固有周期内运行时，在非因生产工艺需要在不影响产品的生产质量的情况下被中断而进入等待状态的时点，将其称为设备的可中断点；各可中断点处允许被中断运行的最大时长称为可中断时长；各可中断点对应的中断时长内设备中断而进行等待的功率称为待机功率；

设置为设备群提供运行能量的供能系统可为设备群提供的最大功率称为最大容量，设置为保护供能系统而取的一个低于最大容量、且设备群的总功率只可在短时间超过的功率称为限制容量，设置用于约束设备群的总功率超过限制容量的时间占总运行时间的最大比例称为负荷超限率限值；

设置用于增加各设备在各可中断点处的运行中断时长的时间步长称为中断步长，设置用于增加一台设备的某个周期起点相对于另一台设备的某个周期起点的延迟时间的时间步长称为延迟步长。

5.根据权利要求1所述的运行功率周期变化设备群负荷均匀化控制方法，其特征在于：步骤S4中，计算设备的调整功率特性集合包括以下步骤：

SM11：初始化：读取设备的固有功率特性及其可中断信息、中断步长，

设置一个置空的用于存储所有可能的调整功率特性集合；

判断所述可中断信息中储存的可中断点数量是否为0，如果是则执行步骤SM12，否则执行步骤SM13；

SM12：计算可中断点数量为0时的调整功率特性集合：将固有功率特性放入调整功率特性集合中，执行步骤SM15；

SM13：计算可中断点数量不为0时的可中断点的中断时长集合：对储存在可中断信息中的任一个可中断点，均进行以下中断时长集合获得处理：

从0开始以中断步长作为时间步长逐步增加时长称为中断时长，直至中断时长达到储存在可中断信息中的可中断点对应的可中断时长为止，从而形成一个包括取值为0的可中断点对应的中断时长集合；

对储存在可中断信息中的所有可中断点，均进行中断时长集合获得处理，形成所有中断点各自对应的中断时长集合；

SM14：计算可中断点数量不为0时的调整功率特性集合：

从所有中断点各自对应的中断时长集合中，均任选一个中断时长，组成一个存储了各可中断点的中断时长的序列，称为一个中断时长序列，重复该过程，获得所有中断时长序列组成的中断时长序列集合；

对中断时长序列集合中任一个中断时长序列，均进行以下中断处理：

对固有功率特性在所有中断点的每个可中断点处，均插入一段等于中断时长序列中该可中断点对应的中断时长的时长，并将时长内的功率取为储存在可中断信息中的可中断点对应的待机功率，其他功率变化情况不变，从而形成新的功率随时间的变化情况，称为中断时长序列对应的调整功率特性；

对中断时长序列集合中的所有中断时长序列，均进行中断处理，获得所有中断时长序列各自对应的调整功率特性，并放入调整功率特性集合中；

SM15：返回结果：返回调整功率特性集合。

6.根据权利要求1所述的运行功率周期变化设备群负荷均匀化控制方法，其特征在于：步骤S5中，计算临时设备群的最终优化方案包括以下步骤：

SM16：初始化：读取第一台设备和第二台设备各自的调整功率特性集合和各自的单周期固有产能、最大容量、限制容量、负荷超限率限值、延迟步长、优化目标；

第一台设备和所述第二台设备组成临时设备群，设置一个置空的用于储存备选优化方案的集合；

SM17：获得临时设备群的调整功率特性序列集合：

从第一台设备和第二台设备各自的调整功率特性集合中各取出任一个调整功率特性组成一个调整功率特性序列，重复该过程，获得所有的调整功率特性序列并组成调整功率特性序列集合；

SM18：计算临时设备群的备选优化方案集合：

对调整功率特性序列集合中的任一个调整功率特性序列，均进行以下延迟时长集合获取处理：

对于设备群中的每台设备，均获得调整功率特性序列中该设备的调整功率特性的时长称为相应设备的调整周期，计算第一台设备的调整周期和第二台设备的调整周期的最小公倍数称为设备群周期；

从0开始以延时步长作为时间步长逐步增加时长称为延迟时长，直至延迟时长达到第一台设备和第二台设备的各自的调整周期的较小者为止，从而获得包括取值为0的调整功率特性序列对应的延迟时长集合；

对调整功率特性序列对应的延迟时长集合中的任一个延迟时长，均进行以下延时处理：

将两台设备各自的调整功率特性在时间上同时连续重现，并使第二台设备的某个周期的开始时点迟于第一台设备的某个周期开始时点的一段等于延迟时长的时长后出现，从而获得在设备群周期内、各时点下第一台设备和第二台设备的各自连续重现的调整功率特性中的功率之和称为设备群功率，设备群功率在设备群周期内随时间的变化情况称为所属设备群的调整功率特性序列下该延迟时长对应的设备群功率特性；

将设备群调整功率特性、调整功率特性序列、延迟时长组成一个序列并称为备选优化方案，并将备选优化方案放入备选优化方案集合中；

对调整功率特性序列集合中所有的调整功率特性序列，均进行延迟时长集合获取处理，获得所有的调整功率特性序列对应的延迟时长集合，进而对所有的调整功率特性序列对应的延迟时长集合中所有的延迟时长，均进行延时处理，获得相应的备选优化方案，并均放入备选优化方案集合中；

SM19：删除备选优化方案集合中超出供能系统安全运行要求的备选优化方案：

计算备选优化方案集合中的各备选优化方案中的设备群功率特性中出现的最大功率，并从备选优化方案集合中删除最大功率超过最大容量的备选优化方案；

计算备选优化方案集合中剩余的各备选优化方案中的设备群功率特性中的功率超述限制容量的时间与设备群周期的比值，称为设备群的负荷超限率，从备选优化方案集合中进一步删除负荷超限率大于负荷超限率限值的备选优化方案；

SM20：删除备选优化方案集合中不满足优化目标的备选优化方案：

当优化目标为负荷最均匀化时，对备选优化方案集合中剩余的任一个各备选优化方案，进行以下离散度计算处理：

计算备选优化方案中的设备群功率特性的总能耗量与设备群功率特性对应的设备群周期的比值，称为平均功率；

计算设备群周期内，各时点功率与平均功率之差值的平方和，再除以设备群周期后商的平方根，与平均功率后的比值，称为离散度，总能耗量为设备群功率特性在一个对应的设备群周期内，各功率值与其出现的时间的乘积后的和；

对备选优化方案集合中剩余各备选优化方案，均进行离散度计算后，找出新的备选优化方案集合中对应的离散度最小的设备群功率特性，并从备选优化方案集合中进一步删除其他设备群功率特性，执行步骤SM21；

当优化目标为产能降低最小化时，对备选优化方案集合中剩余的任一个各备选优化方案，进行以下产能降低率计算处理：

对设备群中的每台设备，计算设备群功率特性的设备群周期与设备的固有周期的商后，与设备的单周期固有产能的积，称为在设备群周期内设备的固有产能；

计算在设备群周期内第一台设备的固有产能与第二台设备的固有产能之和，称为设备群在设备群功率特性下的单周期固有产能；

对设备群中的每台设备，计算设备群功率特性的设备群周期与设备的调整周期的商后，与设备的单周期固有产能的积，称为设备在设备群周期内的调整产能；

计算在设备群周期内第一台设备的固有产能与第二台设备的调整产能之和，称为设备群在设备群功率特性下的单周期调整产能；

计算单周期固有产能减去单周期调整产能的差，再与单周期固有产能的比值，称为产能降低率；

对备选优化方案集合中剩余的各备选优化方案，均进行产能降低率计算处理后，找出新的备选优化方案集合中对应的产能降低率最小的各备选优化方案，并从新的备选优化方案集合中进一步删去其他的各备选优化方案，执行步骤SM21；

SM21：返回最优化方案：若备选优化方案集合的各备选优化方案不唯一，则选择延迟时长最小的备选优化方案，并在其中增加最小的备选优化方案对应的单周期调整产能，称为最优化方案；

当优化目标为负荷最均匀化时，最优化方案中增加的单周期调整产能取值为0，返回最优化方案。

7.一种运行功率周期变化设备群负荷均匀化控制系统，其特征在于：包括数据采集模块、数据处理模块和运行控制模块；

所述数据处理模块连接所述数据采集模块，用于初始化设备群和计算用参数，所述数据采集模块采集的各设备的固有功率特性和单周期固有产能传送至所述数据处理模块，或者直接将已知的各设备的固有功率特性数据和单周期固有产能输入到所述数据处理模块；所述数据处理模块设置各设备的可中断信息，可中断信息包括设备的可中断点的数量、可中断时长、待机功率，当设备不存在可中断点，则设置可中断点的数量为0；所述数据处理模块设置设备群的最大容量、限制容量、负荷超限率限值；所述数据处理模块设置中断步长、延迟步长；所述数据处理模块设置优化目标；所述数据处理模块设置一个置空的集合为初始最优策略集合；

所述数据处理模块还用于设置临时设备群中第一台设备：从设备群中取出一台设备称为第一台设备，放入新的计算用的设备群中称为临时设备群；

所述数据处理模块还用于设置临时设备群中第二台设备：从设备群剩余设备中取出一台设备称为第二台设备，将其放入临时设备群；

所述数据处理模块还用于计算两台设备的调整功率特性集合：分别计算第一台设备和第二台设备的调整功率特性集合；

所述数据处理模块还用于获得临时设备群的最终优化方案和最优策略集合：

根据第一台设备和第二台设备的调整功率特性集合，计算临时设备群的最终优化方案；

若临时设备群中的第一台设备为实际存在的设备，则将最终优化方案中调整功率特性集合序列中的第一台设备的调整功率特性、取值为0的延迟时长形成该设备的最优策略序列，并将其最优策略序列放入最优策略集合中；

将最终优化方案中调整功率特性集合序列中的第二台设备的调整功率特性和延迟时长形成该设备的最优策略序列，并将其最优策略序列放入最优策略集合中；

所述数据处理模块还用于形成新的临时设备群进行迭代循环：

判断设备群中有无剩余设备未被处理，若设备群中已无剩余设备未被处理，则获得设备群最终的最优策略集合；

若设备群中还有剩余设备未被处理，将临时设备群视为一台虚拟的设备并作为新的第一台设备，并设置新的第一台设备的功率特性为临时设备群的优化方案中存储的设备群功率特性、单周期固有产能为临时设备群的优化方案中存储的单周期调整产能、可中断点数量为0；

然后，清空临时设备群，将新的第一台设备视为所述第一台设备，并放入临时设备群，再设置临时设备群中第二台设备，进入下一个迭代循环，继续计算两台设备的调整功率特性集合和获得最优策略集合；

所述运行控制模块用于控制设备群运行，根据最优策略集合中存储的各台设备的调整功率特性和延迟时长安排该设备的运行时间；

若设备群中所有设备均未开始运行，则所述运行控制模块开始运行设备群，并将开始运行的时点作为开始点；

若设备群中部分设备或所有设备均已开始运行，但存在设备未按最优策略集合中存储的该设备的调整功率特性和延迟时长运行，则在设备群中全部运行的设备同时完成各自的一个完整周期的时点作为开始点；

设备群中的所有设备在开始点后且等于最优策略集合中存储的该设备的延迟时长后，所述运行控制模块以最优策略集合中存储的该设备的调整功率特性安排连续运行；

当所述运行控制模块收到某台设备加入设备群的请求，或所述运行控制模块需要将某台设备加入设备群，采集或输入该设备的固有功率特性、单周期固有产能、可中断点数量、各中断点对应的可中断时长和待机功率，将该台设备加入设备群，由所述数据处理模块重新获得最优策略集合，并根据重新计算的最优策略集合继续进行运行控制；

当所述数据采集模块收到某台设备退出设备群的请求，或所述运行控制模块需要将某台设备退出设备群，则设备群删除该台设备，由所述数据处理模块重新获得最优策略集合，并根据重新计算的最优策略集合继续进行运行控制。

8.根据权利要求7所述的运行功率周期变化设备群负荷均匀化控制系统，其特征在于：所述数据处理模块包括设备的调整功率特性集合计算模块，

所述调整功率特性集合计算模块用于计算给定设备的调整功率特性集合，读取输入该模块的设备的固有功率特性及其可中断信息、中断步长，设置一个置空的用于存储所有可能的调整功率特性集合；

判断所述可中断信息中储存的可中断点数量是否为0，如果是则将固有功率特性放入调整功率特性集合中；

否则，对储存在可中断信息中的任一个可中断点，均进行以下中断时长集合获得处理：

从0开始以中断步长作为时间步长逐步增加时长称为中断时长，直至中断时长达到储存在可中断信息中的可中断点对应的可中断时长为止，从而形成一个包括取值为0的可中断点对应的中断时长集合；

对储存在可中断信息中的所有可中断点，均进行中断时长集合获得处理，形成所有中断点各自对应的中断时长集合；

从所有中断点各自对应的中断时长集合中，均任选一个中断时长，组成一个存储了各可中断点的中断时长的序列，称为一个中断时长序列，重复该过程，获得所有中断时长序列组成的中断时长序列集合；

对中断时长序列集合中任一个中断时长序列，均进行以下中断处理：

对固有功率特性在所有中断点的每个可中断点处，均插入一段等于中断时长序列中该可中断点对应的中断时长的时长，并将时长内的功率取为储存在可中断信息中的可中断点对应的待机功率，其他功率变化情况不变，从而形成新的功率随时间的变化情况，称为中断时长序列对应的调整功率特性；

对中断时长序列集合中的所有中断时长序列，均进行中断处理，获得所有中断时长序列各自对应的调整功率特性，并放入调整功率特性集合中。

9.根据权利要求7所述的运行功率周期变化设备群负荷均匀化控制系统，其特征在于：所述数据处理模块包括设备群最优化方案的计算模块，

所述设备群最优化方案的计算模块用于产生两台设备组成的设备群的最优化方案，读取第一台设备和第二台设备各自的调整功率特性集合和各自的单周期固有产能、最大容量、限制容量、负荷超限率限值、延迟步长、优化目标；

将第一台设备和所述第二台设备组成临时设备群，设置一个置空的用于储存备选优化方案的集合；

从第一台设备和第二台设备各自的调整功率特性集合中各取出任一个调整功率特性组成一个调整功率特性序列，重复该过程，获得所有的调整功率特性序列并组成调整功率特性序列集合；

对调整功率特性序列集合中的任一个调整功率特性序列，均进行以下延迟时长集合获取处理：

对于设备群中的每台设备，均获得调整功率特性序列中该设备的调整功率特性的时长称为相应设备的调整周期，计算第一台设备的调整周期和第二台设备的调整周期的最小公倍数称为设备群周期；

从0开始以延时步长作为时间步长逐步增加时长称为延迟时长，直至延迟时长达到第一台设备和第二台设备的各自的调整周期的较小者为止，从而获得包括取值为0的调整功率特性序列对应的延迟时长集合；

对调整功率特性序列对应的延迟时长集合中的任一个延迟时长，均进行以下延时处理：

将两台设备各自的调整功率特性在时间上同时连续重现，并使第二台设备的某个周期的开始时点迟于第一台设备的某个周期开始时点的一段等于延迟时长的时长后出现，从而获得在设备群周期内、各时点下第一台设备和第二台设备的各自连续重现的调整功率特性中的功率之和称为设备群功率，设备群功率在设备群周期内随时间的变化情况称为所属设备群的调整功率特性序列下该延迟时长对应的设备群功率特性；

将设备群调整功率特性、调整功率特性序列、延迟时长组成一个序列并称为备选优化方案，并将备选优化方案放入备选优化方案集合中；

对调整功率特性序列集合中所有的调整功率特性序列，均进行延迟时长集合获取处理，获得所有的调整功率特性序列对应的延迟时长集合，进而对所有的调整功率特性序列对应的延迟时长集合中所有的延迟时长，均进行延时处理，获得相应的备选优化方案，并均放入备选优化方案集合中；

计算备选优化方案集合中的各备选优化方案中的设备群功率特性中出现的最大功率，并从备选优化方案集合中删除最大功率超过最大容量的备选优化方案；

计算备选优化方案集合中剩余的各备选优化方案中的设备群功率特性中的功率超述限制容量的时间与设备群周期的比值，称为设备群的负荷超限率，从备选优化方案集合中进一步删除负荷超限率大于负荷超限率限值的备选优化方案；

根据所述优化目标采用相应的处理方法：

当优化目标为负荷最均匀化时，对备选优化方案集合中剩余的任一个各备选优化方案，进行以下离散度计算处理：

计算备选优化方案中的设备群功率特性的总能耗量与设备群功率特性对应的设备群周期的比值，称为平均功率；

计算设备群周期内，各时点功率与平均功率之差值的平方和，再除以设备群周期后商的平方根，与平均功率后的比值，称为离散度，总能耗量为设备群功率特性在一个对应的设备群周期内，各功率值与其出现的时间的乘积后的和；

对备选优化方案集合中剩余各备选优化方案，均进行离散度计算后，找出新的备选优化方案集合中对应的离散度最小的设备群功率特性，并从备选优化方案集合中进一步删除其他设备群功率特性；

当优化目标为产能降低最小化时，对备选优化方案集合中剩余的任一个各备选优化方案，进行以下产能降低率计算处理：

对设备群中的每台设备，计算设备群功率特性的设备群周期与设备的固有周期的商后，与设备的单周期固有产能的积，称为在设备群周期内设备的固有产能；

计算在设备群周期内第一台设备的固有产能与第二台设备的固有产能之和，称为设备群在设备群功率特性下的单周期固有产能；

对设备群中的每台设备，计算设备群功率特性的设备群周期与设备的调整周期的商后，与设备的单周期固有产能的积，称为设备在设备群周期内的调整产能；

计算在设备群周期内第一台设备的固有产能与第二台设备的调整产能之和，称为设备群在设备群功率特性下的单周期调整产能；

计算单周期固有产能减去单周期调整产能的差，再与单周期固有产能的比值，称为产能降低率；

对备选优化方案集合中剩余的各备选优化方案，均进行产能降低率计算处理后，找出新的备选优化方案集合中对应的产能降低率最小的各备选优化方案，并从新的备选优化方案集合中进一步删去其他的各备选优化方案；

若备选优化方案集合的各备选优化方案不唯一，则选择延迟时长最小的备选优化方案，并在其中增加最小的备选优化方案对应的单周期调整产能；

当优化目标为负荷最均匀化时，最优化方案中增加的单周期调整产能取值为0。

10.根据权利要求7所述的运行功率周期变化设备群负荷均匀化控制系统，其特征在于：所述数据采集模块包括安装在各设备上的采集模块和与数据变换模块，所述采集模块用于采集设备群中各设备的固有功率特性和单周期固有产能数据、某台设备加入设备群或退出设备群的请求，所述数据变换模块将所述采集模块采集到的数据和请求变换为所述数据处理模块可以识别和处理的形式并发送至所述数据处理模块；所述数据处理模块包括数据传输模块、数据计算模块、数据库和数据处理显示模块，其中所述数据传输模块用于接受所述数据采集模块发来的数据信号，所述数据计算模块用于计算设备的调整功率特性集合、产生两台设备组成的设备群的最优化方案、初始化设备群和计算用参数、计算两台设备的调整功率特性集合、获得设备群的最终优化方案和最优化策略集合、形成新的临时设备群进行迭代循环，所述数据库用于记录设备群和计算用参数、最优化策略集合、设备进入或退出设备群的时点数据，所述数据处理显示模块用于将所述数据处理模块进行可视化显示和操作；所述运行控制模块包括主运行控制模块、安装在各设备上的执行模块、运行控制显示模块，所述主运行控制模块用于初始化计算用参数、接受人工干预指令，并根据最优化策略集合向所述执行模块发送设备群运行命令，所述执行模块用于执行所述主运行控制模块发送的设备群运行命令，所述运行控制显示模块用于输入人工干预指令、操作控制系统和显示控制信息。

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