一种基于熵权法的混合储能容量配置方法及系统技术方案

本发明专利技术提供一种基于熵权法的混合储能容量配置方法及系统，包括：根据各典型日的储能配置结果指定评价指标，并将典型日数作为评价指标的个数；将各典型日内未被混合储能平抑的功率剩余量作为评价对象；设置采样频率和研究周期，所述研究周期与采用频率的商作为评价对象的个数；根据评价指标及其个数和评价对象及其个数以熵权法进行储能容量配置；本发明专利技术中熵权法进入混合储能配置中，有效地提升了储能容量最终配置结果的准确性和合理性。量最终配置结果的准确性和合理性。量最终配置结果的准确性和合理性。

【技术实现步骤摘要】
一种基于熵权法的混合储能容量配置方法及系统


[0001]本专利技术属于风电
，具体涉及一种基于熵权法的混合储能配置方法及系统。

技术介绍

[0002]在风电场中储能系统的容量配置过程中，一般用某个典型日的配置结果作为最终的储能配置结果，即典型日法，这样的方法得到的储能容量配置偶然性太大，无法准确反映全年真实的水平；也有用求各典型日配置结果的数学期望的方法，虽然有所改进，但是各典型日对最终结果的影响是均等的，也不够合理。实际上，各典型日的结果对最终结果的影响不一样，即权重不一样；如何合理地确定各典型日配置结果的权重，不但影响储能容量的最终配置结果，而且也影响风电场的并网，影响风电的消纳。
[0003]熵最早是热力学范畴的概念，物理意义上的定义是对混乱程度的度量，后来C.E.Shannon把熵了引入信息论，已经在工程技术、社会经济等领域得到了非常广泛的应用，称为信息熵。信息熵是对一个随机变量的信息和不确定性的度量，可以衡量随机变量的不确定性，当熵最大时，表示随机变量的不确定性最大，信息熵的定义见公式：
[0004]其中，p(x
i
)代表随机事件X为x
i
的概率；
[0005]H(x)为信息熵；
[0006]基于信息熵计算所得出的权重能够较为精确地反应不同指标间的差别。熵权法是根据指标信息熵的大小来判断该指标所提供的信息量。熵越小，则信息量越大，在综合评价体系中的权重就越大；反之熵越大，则信息量越小，在综合评价体系中的权重就越小。相对于其它评价模型来说，熵权法的依据是数据本身所含有的信息量，具有客观准确的优点。

技术实现思路

[0007]针对现有技术的上述不足，本专利技术提供一种基于熵权法的混合储能配置方法及系统，以解决上述技术问题。
[0008]第一方面，本专利技术提供一种基于熵权法的混合储能配置方法，包括：
[0009]根据各典型日的储能配置结果指定评价指标，并将典型日数作为评价指标的个数；
[0010]将各典型日内未被混合储能平抑的功率剩余量作为评价对象；
[0011]设置采样频率和研究周期，所述研究周期与采用频率的商作为评价对象的个数；
[0012]根据评价指标及其个数和评价对象及其个数以熵权法进行储能容量配置。
[0013]进一步的，所述根据评价指标及其个数和评价对象及其个数以熵权法进行储能容量配置，包括：
[0014](1)根据评价指标及其个数和评价对象及其个数，建立原始评价矩阵，记为A
[a
ij
]m
×
n
，m为评价对象个数，n为评价指标的个数，a
ij
为评价指标；
[0015](2)对矩阵A进行数据归一化处理，P
w
为风电场装机容量，得到标准化矩阵A'＝(a'
ij
)
m
×
n
，
[0016]进一步计算处理得
[0017](3)求第j个典型日储能配置结果的信息熵：
[0018][0019]其中：e
j
为第j个典型日结果的信息熵；
[0020]如果p
ij
＝0，则定义ln p
ij
＝0；
[0021](4)确定第j个典型日储能配置结果的权重w
j
；
[0022][0023](5)通过各典型日的熵权，对各典型日结果进行加权处理，从而得到熵权法储能配置结果：S＝w1S1+w2S2+w3S3+w4S4，S为储能容量的熵权法配置结果，S1、S2、S3、S4分别为各典型日的储能容量配置结果。
[0024]进一步的，所述方法还包括：
[0025]计算典型日法、期望值法以及熵权法的储能配置结果的平均容量误差、功率误差；
[0026]根据所述平均容量误差、功率误差评价熵权法配置储能容量的准确性。
[0027]第二方面，本专利技术提供一种基于熵权法的混合储能配置系统，包括：
[0028]评价准备单元，配置用于根据各典型日的储能配置结果指定评价指标，并将典型日数作为评价指标的个数；
[0029]对象设置单元，配置用于将各典型日内未被混合储能平抑的功率剩余量作为评价对象；
[0030]采样设置单元，配置用于设置采样频率和研究周期，所述研究周期与采用频率的商作为评价对象的个数；
[0031]储能配置单元，配置用于根据评价指标及其个数和评价对象及其个数以熵权法进行储能容量配置。
[0032]进一步的，所述储能配置单元包括：
[0033]矩阵建立模块，配置用于根据评价指标及其个数和评价对象及其个数，建立原始评价矩阵A[a
ij
]m
×
n
，m为评价对象个数，n为评价指标的个数，a
ij
为评价指标；
[0034]矩阵标准化模块，配置用于对矩阵A进行数据归一化处理，P
w
为风电场装机容量，得到标准化矩阵A'＝(a'
ij
)
m
×
n
，
[0035]进一步计算处理得
[0036]信息熵计算模块，配置用于求第j个典型日储能配置结果的信息熵：
[0037]其中：e
j
为第j个典型日结果的信息熵
[0038][0039]且如果p
ij
＝0，则定义ln p
ij
＝0；
[0040]权重计算模块，确定第j个典型日储能配置结果的权重w
j
：
[0041][0042]结果输出单元，配置用于通过各典型日的熵权，对各典型日结果进行加权处理，从而得到熵权法储能配置结果：S＝w1S1+w2S2+w3S3+w4S4，S为储能容量的熵权法配置结果，S1、S2、S3、S4分别为各典型日的储能容量配置结果。
[0043]进一步的，所述系统还包括：
[0044]误差计算单元，配置用于计算典型日法、期望值法以及熵权法的储能配置结果的平均容量误差、功率误差；
[0045]结果评价单元，配置用于根据所述平均容量误差、功率误差评价熵权法配置储能容量的准确性。
[0046]本专利技术的有益效果在于，
[0047]本专利技术提供的一种基于熵权法的混合储能配置方法及系统，分析典型日法储能结果的权重，把储能未能平抑的功率剩余量作为评价对象，分析这些未平抑功率剩余量中所蕴含的信息量和不确定性，以此来确定各典型日结果在最终结果中所占的权重，有效地提升了储能最终配置结果的准确性和合理性。
[0048]此外，本专利技术设计原理可靠，结构简单，具有非常广泛的应用前景。
附图说明
[0049]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于熵权法的混合储能配置方法，其特征在于，包括：根据各典型日的储能配置结果指定评价指标，并将典型日数作为评价指标的个数；将各典型日内未被混合储能平抑的功率剩余量作为评价对象；设置采样频率和研究周期，所述研究周期与采用频率的商作为评价对象的个数；根据评价指标及其个数和评价对象及其个数以熵权法进行储能容量配置。2.根据权利要求1所述的一种基于熵权法的混合储能配置方法，其特征在于，所述根据评价指标及其个数和评价对象及其个数以熵权法进行储能容量配置，包括：(1)根据评价指标及其个数和评价对象及其个数，建立原始评价矩阵A[a
ij
]
m
×
n
，m为评价对象个数，n为评价指标的个数，a
ij
为评价指标；(2)对矩阵A进行数据归一化处理，P
w
为风电场装机容量，得到标准化矩阵A'＝(a
′
ij
)
m
×
n
，进一步计算处理得(3)求第j个典型日储能配置结果的信息熵e
j
：其中：e
j
为第j个典型日结果的信息熵且如果p
ij
＝0，则定义lnp
ij
＝0；(4)确定第j个典型日储能配置结果的权重w
j
：(5)通过各典型日的熵权，对各典型日结果进行加权处理，从而得到熵权法储能配置结果：S＝w1S1+w2S2+w3S3+w4S4，S为储能容量的熵权法配置结果，S1、S2、S3、S4分别为各典型日的储能容量配置结果。3.根据权利要求1所述的一种基于熵权法的混合储能配置方法，其特征在于，所述方法还包括：计算典型日法、期望值法以及熵权法的储能配置结果的平均容量误差、功率误差；根据所述平均容量误差、功率误差评价熵权法配置储能容量的准确性。4.根据权利要求1所述的一种基于熵权法的混合储能配置方法，其特征在于，所述方法还包括：所述评价对象个数大于等于所述评价指标的个数。5.一种基...

【专利技术属性】
技术研发人员：俞晓冬，董霞，刘树林，臧宏志，
申请(专利权)人：齐鲁工业大学，
类型：发明
国别省市：