一种分布式能源发电机组能效评估方法技术

本发明专利技术公开一种分布式能源发电机组能效评估方法，包括：根据机组实际运行因素分析确立能效评估指标体系，指标分为一级指标和二级指标；根据相对重要性的比例标度原则确定判断矩阵；对判断矩阵向量进行归一化处理，利用层次分析法确定指标权重，检验判断矩阵一致性；建立一阶综合评判矩阵和二阶综合评判矩阵；利用模糊综合评判方法评估机组能效。本发明专利技术评估指标体系包含机组全部信息避免评估结果局限性，引入层次分析法和模糊综合评判方法准确、适用，满足电力企业对机组能效评估的需求，为机组运行中诊断及改进提供准确依据，有效提高企业效益。

【技术实现步骤摘要】
一种分布式能源发电机组能效评估方法
本专利技术涉及能源效率与评估领域，更具体说，涉及一种分布式能源发电机组的能效评估方法。
技术介绍
目前全球能源问题日显突出，主要表现在化石能源将面临枯竭、单位产值能耗高且生态环境污染严重、能源供应形势严峻等方面。资源短缺与环境恶化已成为实施可持续发展战略急需解决的问题。大力发展新能源和分布式能源，是保证能源供应安全、促进经济可持续发展、建设资源节约型和环境型社会的必然选择。分布式能源发电是清洁新型能源利用的最重要途径，通过相关技术将天然气、水能、风能、太阳能、生物质能、地热能等清洁可再生能源转化为电能的技术称为分布式能源发电技术。随着分布式能源技术的不断进步，替代煤炭和石油的清洁可再生能源增长极其迅速，煤炭、石油在世界一次能源总需求中的份额持续下降，新兴可再生能源的份额则处于不断上升的状态。全球常规化石能源消费的高峰期将出现在2020年到2030年之间。到2030年，替代能源尤其是新能源和分布式能源不仅将成为不可或缺的重要能源，而且也会是降低温室气体排放的重要举措。一般地,将能源利用过程中发挥作用的与实际消耗的能源量之比称之为能效。能效评估是指对能源消耗量及其用能系统效率等指标进行计算，并给出其所处的水平。对分布式能源发电机组的能效进行全面、合理、客观的评估，可以了解机组整体以及各个环节的能源消耗状况，促使电厂对机组能源利用率低的环节进行改造，从而提高能源利用率。能效评估不仅可以提高电厂的能源利用率和经济效益，也对我们建立节能、低碳社会具有重大意义。一般地,将能源利用过程中发挥作用的与实际消耗的能源量之比称之为能效。能效评估是指对能源消耗量及其用能系统效率等指标进行计算，并给出其所处的水平。对分布式能源发电机组的能效进行全面、合理、客观的评估，可以了解机组整体以及各个环节的能源消耗状况，促使电厂对机组能源利用率低的环节进行改造，从而提高能源利用率。能效评估不仅可以提高电厂的能源利用率和经济效益，也对我们建立节能、低碳社会具有重大意义。目前，分布式能源发电机组能效的评估都是针对其中的一部分，具有一定的局限性，不能有效地对机组的运行状态进行定量和定性相结合的分析，无法得到一个整体的机组运行状态评估结果。因此，研究开发一种可以了解机组的运行状态和能源消耗情况，进而了解整个电厂的能源消耗水平和电厂各个生产环节的能源消耗状况的评估方法势在必行。
技术实现思路
针对目前分布式能源发电机组效能评估的局限性的问题，本专利技术提供一种分布式能源发电机组新的能效评估方法，构建了全面的机组能效评估的指标体系，各项指标权重通过层次分析法来确定，最后用模糊综合评判方法评估风力发电机组的能效。为实现上述目的，本专利技术提供一种分布式能源发电机组能效评估方法，其特征在于包括以下五个步骤：步骤1：根据发电机组运行因素，确定机组综合能效评估指标体系，指标分为一级指标和二级指标；步骤2：根据相对重要性的比例标度原则确定判断矩阵；步骤3：对判断矩阵中向量指标进行归一化处理，利用层次分析法确定指标权重，并检验判断矩阵的一致性；步骤4：建立一阶综合评判矩阵和二阶综合评判矩阵；步骤5：利用模糊综合评判方法评估机组能效。所述步骤2确定判断矩阵方法为：对机组的能效评估指标内的指标进行两两比较，比较的原则根据九分位比例标度，判断结果由若干个专家完成。所述步骤3对判断矩阵中向量指标进行归一化处理和确定指标权重方法如下：权重向量是先几何判断矩阵A的每一行向量，之后对其进行归一化处理，利用AHP法的具体步骤为：判断矩阵的最大特征根λmax和其相应的特征向量W的方根法计算步骤：计算Mi的n次方根对向量归一化，式1中Mi为判断矩阵的每行元素的乘积；式3中w为指标权重，W为特征向量；式4中A为判断矩阵。所述步骤3检验判断矩阵的一致性方法：CI＝(λmax-n)/(n-1)(5)λmax是判断矩阵的最大特征根；计算出的CI的值要与平均随机一致性指标RI的相应值进行比较，引入一致性比率，公式为：CR＝CI/RI(6)当CR<0.1时，则判断矩阵具有满意的一致性。所述步骤4一阶综合评判矩阵是根据二级评估指标相应的隶属度函数确定，二阶综合评判矩阵根据一级评估指标权重和一阶模糊综合判断矩阵确定。所述步骤5模糊综合评判指标C＝B·VT，机组能效评估等级V分别为优、良、中、差。本专利技术通过层次分析法，尽可能地将人们的主观判断转化为客观的描述，逐步筛选出主体性，以形式化的方式表达和处理人的主观判断。客观成分所占比重的合理程度直接影响其正确与成功。判断矩阵的一致性在AHP方法中是很重要的，直接影响到指标之间的客观排序。因此要对判断矩阵做一致性检验至关重要，通过一致性指标判断矩阵的一致性是否满意。附图说明图1分布式能源发电机组评估流程图；图2风力发电机组能效评估指标体系结构图；图3是燃烧气轮机发电机组评估指标体系结构图；图4是光伏能源发电机组评估指标体系结构图。具体实施方式下面对本专利技术具体实施方式作进一步的详细说明。为使本专利技术实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合本专利技术实施中的附图，对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例1一种风力发电机组能效评估方法采用的技术方案主要包括以下五个步骤：步骤1：根据发电机组运行因素，确定机组综合能效评估指标体系，指标分为一级指标和二级指标；步骤2：根据相对重要性的比例标度原则确定判断矩阵；步骤3：对判断矩阵中向量指标进行归一化处理，利用层次分析法确定指标权重，并检验判断矩阵的一致性；步骤4：建立一阶综合评判矩阵和二阶综合评判矩阵；步骤5：利用模糊综合评判方法评估机组能效。所述步骤1中风电机组能效评估指标体系性能指标包括一级指标和二级指标。每个一级指标都被分成若干个相关的二级指标，根据需要和实际情况可将指标分成多级指标。一级指标主要包括综合盈利、功率特性、设备的可靠性、设备的消耗以及风的特性。综合盈利的二级指标包括容量系数、上网电价、上网容量、发电成本；功率特性二级指标包括风轮功率风能利用系数、风电机组传动系统、发电机的效率、发电机组运行方式；设备可靠性二级指标包括：计划停运系数、非用系数、强迫停运系数、可用系数、等效可用系数、强迫停运率、非计划停运率、等效强迫停运率；设备消耗二级指标包括：叶轮消耗、传动系统、发电机、调向系统、控制系统、液压系统；风特性二级指标包括：风频特性、风向特性、风湍流。1)综合盈利指标是在对机组进行能效评估常被忽略的一项重要指标，其包含的上网电价、电量和发电成本指标都直接或间接体现机组的效益性能。2)风电机组的功率特性够体现一台机组性能的优劣，是评估风电机组性能指标体系中，其所占的权重比较大。每年发电量的多少直接由功率特性决定。当实际功率曲线与设计的功率曲线相同时，实际发电量就能达到预期值。由于风场的建立，不能完全使得实际的环境条件和风况与机组理想运行的设计条件想吻合，导致发电机组实际与设计的功率曲线不同，影响机组的正常运行，发电量随之降低。在运行过程中，机组的结构参数和操作方式发生变化等因素也会影响到功率特性。同时，对机组功率特性的准确检测与分析，不但可以验证设计功率曲线的正确性，而且还可以预测功率曲线走向，机组的运行状况是可以通过其判断出来，根据判断结果优化风力发本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种分布式能源发电机组能效评估方法，其特征在于包括以下五个步骤：步骤1：根据发电机组运行因素，确定机组综合能效评估指标体系，指标分为一级指标和二级指标；步骤2：根据相对重要性的比例标度原则确定判断矩阵；步骤3：对判断矩阵中向量指标进行归一化处理，利用层次分析法确定指标权重，并检验判断矩阵的一致性；步骤4：建立一阶综合评判矩阵和二阶综合评判矩阵；步骤5：利用模糊综合评判方法评估机组能效。

【技术特征摘要】
1.一种分布式能源发电机组能效评估方法，其特征在于包括以下五个步骤：步骤1：根据发电机组运行因素，确定机组综合能效评估指标体系，指标分为一级指标和二级指标；步骤2：根据相对重要性的比例标度原则确定判断矩阵；步骤3：对判断矩阵中向量指标进行归一化处理，利用层次分析法确定指标权重，并检验判断矩阵的一致性；步骤4：建立一阶综合评判矩阵和二阶综合评判矩阵；步骤5：利用模糊综合评判方法评估机组能效。2.根据权利要求1所述的一种分布式能源发电机组能效评估方法，其特征在于：所述步骤2确定判断矩阵方法为：对机组的能效评估指标内的指标进行两两比较，比较的原则根据九分位比例标度，判断结果由若干个专家完成。3.根据权利要求1所述的一种分布式能源发电机组能效评估方法，其特征在于：所述步骤3对判断矩阵中向量指标进行归一化处理和确定指标权重方法如下：权重向量是先几何判断矩阵A的每一行向量，之后对其进行归一化处理，利用AHP法的具体步骤为：判断矩阵的最大特征根λmax和其相应的特征向量W的方根法计算步骤：

【专利技术属性】
技术研发人员：纪秀，王晖，
申请(专利权)人：长春工程学院，
类型：发明
国别省市：吉林,22