基于风电场多维指标分析的综合能效评估方法技术

本发明专利技术公开了基于风电场多维指标分析的综合能效评估方法，包括：对原始指标矩阵P中的各指标数值进行标准化，得到标准化后的指标矩阵X；求得标准化后指标矩阵X的相关矩阵；求得矩阵R的特征值λ及相应的正交化特征向量B；计算各特征值λ的贡献率，并结合标准化后的指标矩阵获取主要成份；根据贡献率及主要成份，确定综合能效评价函数，将标准化后的各指标数值代入综合能效评价函数，即可确定风电场评价排名。本发明专利技术的基于风电场多维指标分析的综合能效评估方法，给出了可应用于风电场综合能效评估的方法。该方法不再以单一的指标作为评价依据，而是将多维指标作为评价输入，对各指标的贡献率及主成份载荷进行综合分析，给出风电场的综合能效评估结果。

【技术实现步骤摘要】
基于风电场多维指标分析的综合能效评估方法
本专利技术涉及风电场能效评估方法，具体涉及一种基于风电场多维指标分析的综合能效评估方法，属于电力系统

技术介绍
近年来我国经济建设的高速持续发展，为解决常规能源日益缺乏的问题，风能、太阳能等新能源发电得到快速发展。随着风电行业由规模化向精益化发展，风电场发电能效评估越来越受到重视。风电场发电能效可以通过多个指标进行反映，例如风电场的能耗指标、风电场的气象资源指标、风电机组的可利用率等。在风电场的运营管理过程中，可以按照各指标建立排序体系来反映各风电场的能效水平，如有效风速的排序、风机可利用率排序、风机等效利用小时数排序等。但是上述各指标的排序结果往往不相一致，例如风机可利用率水平低的风电场能耗未必高，难以从整体上对风电场进行统一的能效分析。因此需要建立一种新的风电场能效评价方法，该方法不再以单一的指标作为评价依据，而是将多维指标作为评价输入，对各指标的贡献率及主成份载荷进行综合分析，给出风电场的综合能效评估结果。
技术实现思路
本专利技术的技术目的是克服现有技术中的问题，提供一种风电场综合能效分析方法，该方法将风电场的多维指标作为评价输入，对各指标的贡献率及主成份载荷进行综合分析，从而给出风电场的综合能效评估结果。为实现本专利技术的目的，本专利技术采用的技术方案为：基于风电场多维指标分析的综合能效评估方法，其特征在于，包括如下步骤：1)对原始指标矩阵P中的各指标数值进行标准化，得到标准化后的指标矩阵X；2)求得标准化后指标矩阵X的相关矩阵；3)求得矩阵R的特征值λ及相应的正交化特征向量B；4)计算各特征值λ的贡献率，并结合标准化后的指标矩阵获取主要成份；5)根据贡献率及主要成份，确定综合能效评价函数，将标准化后的各指标数值代入综合能效评价函数，即可确定风电场评价排名。进一步地，构建原始指标矩阵P的表达式如下：其中指标矩阵行数为风电场个数n，列数为指标个数p。进一步地，步骤1)中指标数值标准化采用对数标准化方法，得到标准化后的指标矩阵X，表达式如下:进一步地，p个特征值按照从大到小顺序排列，即：相应的正交化特征向量如下：进一步地，各特征值贡献率αi的计算方法如下：进一步地，计算各特征值的累计贡献率，并设定累计贡献率的特定值，当累计贡献率大于特定值时作为选择主成分个数的依据。进一步优选地，设定累计贡献率的特定值为85％，当前m个特征值贡献率累计值时，停止计算，取m个主要成份如下：Fj＝b1jX1+b2jX2+......+bpjXp，j∈[1,m](6)。进一步地，综合评价函数F计算方法如下：F＝α1F1+α2F2+......+αmFm(7)。本专利技术所达到的有益效果：本专利技术的基于风电场多维指标分析的综合能效评估方法，给出了可应用于风电场综合能效评估的方法。该方法不再以单一的指标作为评价依据，而是将多维指标作为评价输入，对各指标的贡献率及主成份载荷进行综合分析，给出风电场的综合能效评估结果。附图说明图1是为本专利技术方法实施例的流程示意图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本专利技术的技术方案，而不能以此来限制本专利技术的保护范围。下面参照附图1并结合实施例对本专利技术作进一步详细描述。但是本专利技术不限于所给出的例子。实施例一步骤一：对n个风电场，选取p个指标进行能效分析，构建指标矩阵如下：本实施例中对风电场WF1,WF2,WF3进行能效分析，选取参与评价的指标见表1：表1实施例的风电场WF1,WF2,WF3的评价指标表指标矩阵为：步骤二：对指标矩阵P各指标值采用对数标准化后，建立标准化后的指标矩阵X如下：本实施例采用对数标准化后的指标矩阵为：步骤三：求出标准化后指标矩阵X的相关矩阵R，并解特征方程|λI-R|＝0求出获取矩阵R的特征值λ及相应的正交化特征向量B，p个特征值按照从大到小顺序排列，即：相应的正交化特征向量如下：本实施例中P的相关矩阵为：R的特征值及特征向量为：步骤四：计算各特征值的贡献率αi，计算方法如下：计算各特征值的累计贡献率，并设定累计贡献率的特定值，当累计贡献率大于特定值时作为选择主成分个数的依据。在本实施例中，优选地，设定特定值为85％，当前m个指标贡献率累计值时，停止计算，并取m个主要成份如下：Fj＝b1jX1+b2jX2+......+bpjXp，j∈[1,m](6)，根据各指标贡献率及主成份获取综合评价函数F：F＝α1F1+α2F2+......+αmFm。计算各指标贡献率，α1＝0.7383，α2＝0.2617，α1+α2≥85％，满足停止计算的条件，因此取两个主要成份，分别如下：F1＝b11X1+b21X2+b31X3+b41X4F2＝b12X1+b22X2+b32X3+b42X4综合评价函数如下：F＝α1F1+α2F2＝(b11α1+b12α2)X1+(b21α1+b22α2)X2+(b31α1+b32α2)X3+(b41α1+b42α2)X4由此可见各指标的权重分别为：b11α1+b12α2＝0.3595b21α1+b22α2＝-0.3844b31α1+b32α2＝0.3433b41α1+b42α2＝0.4677将标准化后的指标矩阵值代入综合评价函数最终可得：从而可得风电场排名WF1＞WF3＞WF2。以上所述仅是本专利技术的优选实施方式，应当指出，对于本
的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本专利技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于风电场多维指标分析的综合能效评估方法，其特征在于，包括如下步骤：1)对原始指标矩阵P中的各指标数值进行标准化，得到标准化后的指标矩阵X；2)求得标准化后指标矩阵X的相关矩阵；3)求得矩阵R的特征值λ及相应的正交化特征向量B；4)计算各特征值λ的贡献率，并结合标准化后的指标矩阵获取主要成份；5)根据贡献率及主要成份，确定综合能效评价函数，将标准化后的各指标数值代入综合能效评价函数，即可确定风电场评价排名。

【技术特征摘要】
1.基于风电场多维指标分析的综合能效评估方法，其特征在于，包括如下步骤：1)对原始指标矩阵P中的各指标数值进行标准化，得到标准化后的指标矩阵X；2)求得标准化后指标矩阵X的相关矩阵；3)求得矩阵R的特征值λ及相应的正交化特征向量B；4)计算各特征值λ的贡献率，并结合标准化后的指标矩阵获取主要成份；5)根据贡献率及主要成份，确定综合能效评价函数，将标准化后的各指标数值代入综合能效评价函数，即可确定风电场评价排名。2.根据权利要求1所述的基于风电场多维指标分析的综合能效评估方法，其特征在于：构建原始指标矩阵P的表达式如下：其中指标矩阵行数为风电场个数n，列数为指标个数p。3.根据权利要求2所述的基于风电场多维指标分析的综合能效评估方法，其特征在于：步骤1)中指标数值标准化采用对数标准化方法，得到标准化后的指标矩阵X，表达式如下:4.根据权利要求3所述的基于风电场多维指标分析的综合...

【专利技术属性】
技术研发人员：张滔，成月良，王传秀，陈球，王伟，
申请(专利权)人：国电南瑞南京控制系统有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32