一种基于层次分析方法的区域内能源健康度评价方法技术

本申请公开了一种基于层次分析方法的区域内能源健康度评价方法，涉及层次分析方法，层次分析法是将一个复杂的问题分解成各个组成因素，并将这些组成因素按照支配关系分层，从而建立一个清晰的递阶层次结构，在同一层次上，通过两两对比的方式，确定层次中各因素的相对重要性，并用相对标度将判断标量化，逐层建立相应的判断矩阵，最后通过求解判断矩阵的最大特征值所对应的归一化特征向量，以确定各因素的权重系数。

【技术实现步骤摘要】
一种基于层次分析方法的区域内能源健康度评价方法
本专利技术涉及评价分析方法领域，特别涉及基于层次分析方法的区域内能源健康度评价方法。
技术介绍
本申请为基于层次分析方法的区域内能源健康度评价方法，通过对园区综合能源系统的深入分析，建立合理的健康度评价体系。采用层次分析方法对园区综合能源各个子系统进行评分，实现各个子系统健康度评价，进而此对整个综合能源系统进行综合评价，并以此为依据和基础，实现智慧能源系统的优化。园区综合智慧能源系统是指在一定区域内，在各种一次、二次能源发展成果的基础上，立足于能源工业基础设施，基于信息物理系统在各能源领域实现数字化、自动化、信息化、互动化、智能化的基础上，进一步实现整个能源网络的综合集成，并能够实现能源的优化决策及广域协调的一种系统。综合智慧能源系统的目标是整合一定区域内的煤、气、油、风、光、生物质等多种能源供应型式，做好规划、调度、协同、互补，因地制宜，优化满足不同用户的电、热、冷、汽、气等多种用能需求，最终实现综合提高能源利用效率，减少二氧化碳排放，最大限度地减轻环境负担，积极推动实现碳达峰、碳中和目标。综合智慧能源系统能量管理业务需要借助于信息化平台，以实现能量管理的自动化，推动能源管理的标准化与系统化。能量管理系统主要应包括：能源输入、能源转换、能源分配和传输、能源使用、能耗状况分析、系统健康度评价等。其中能源系统健康度评价尤为重要，通过对系统健康度评价得分的分析，可以快速有效的评判能源系统运行状态，并提供优化目标和方案。现有技术中，能源系统的健康度评价，多是对用能设备的健康度评估。通过采用对运行设备运行状态进行打分的方法，实现系统(设备)的健康诊断。专利技术专利CN202011431422.6通过获取综合能源系统参数，建立系统优化目标函数，以用能设备运行费用除以健康度的和最小为系统控制目标，根据用能设备的总产量，能源需求建立源荷平衡约束；用能优化模型求解，得到各用能设备的优化产量控制目标。该专利技术的用能优化方法中涉及到了设备的健康度，但并未提供一种合理有效的设备健康度评价方法。用能设备的健康度通过其他现有技术，或从其他模块获取。针对现有技术的不足，本申请一种基于层次分析方法的区域内能源健康度评价方法，通过层次分析的方法，建立起园区综合能源系统中的各子系统健康度评价体系，并以各子系统评价结果为依据，建立园区综合能源系统的评价体系，对整个综合能源系统进行整体评价。
技术实现思路
本专利技术实施例提供了一种基于层次分析方法的区域内能源健康度评价方法。为了对披露的实施例的一些方面有一个基本的理解，下面给出了简单的概括。该概括部分不是泛泛评述，也不是要确定关键/重要组成元素或描绘这些实施例的保护范围。其唯一目的是用简单的形式呈现一些概念，以此作为后面的详细说明的序言。根据本专利技术实施例提供了一种基于层次分析方法的区域内能源健康度评价方法：S1：建立层次结构模型：通过分析某区域内能源的各种因素，划分出层次化的结构模型即将所述层次结构模型分为不同等级，一层为一个等级，每层有多个子系统，每层的子系统有一个或多个评价指标；确定各等级的评价指标，完成建立层次结构图/模型，S2：构建判断矩阵：根据所述层次结构模型，定量地将同一层次中两两评价指标比较的重要性进行描述，得出每个评价指标的相对重要性，从而构建判断矩阵；所述判断矩阵中的数值大小是根据评价分析人员的经验、资料数据和研究后确定的；S3：计算各个评价指标的相对权重：根据所述判断矩阵，将特征向量进行归一化处理，既得到各个评价指标的权重；S5：对所述某区域内能源的健康度评分：根据上述所述的层次分析方法，确定所述层次结构模型的层级的评价指标以及权重，计算出某区域内能源系健康度的整体得分，即完成对某区域内能源的健康度评分。在一些实施例中，优选的，所述S2：构建判断矩阵，根据所述层次结构模型，定量地将同一层次中两两评价指标比较的重要性进行描述，得出每个评价指标的相对重要性，从而构建判断矩阵，具体方法如下：定量地将同一层次中两两评价指标比较的重要性进行描述，构建判断矩阵A：其中，A：判断矩阵i：评价指标ij：评价指标j矩阵A满足以下条件：αij>0,αii＝1。在一些实施例中，优选的，S3：计算各个评价指标的相对权重：根据所述判断矩阵A，将特征向量进行归一化处理，既得到各个评价指标的权重；具体方法如下：根据所述判断矩阵A，计出最大特征值λmax和特征向量W，将特征向量W进行归一化处理，得到所述各个评价指标的权重,具体如下：其中，W＝(w1，w2，w3…，wn)，且满足以下公式：AW＝λmaxW。在一些实施例中，优选的，在所述S3：计算各个评价指标的相对权重：根据所述判断矩阵，将特征向量进行归一化处理，既得到各个评价指标的权重；之后，还包括如下步骤：S4：一致性检验：对所述判断矩阵的可靠性、一致性进行检验；若在一致性检验的范围内，接受；若不在一致性检验的范围内，对所述判断判断矩阵作修正，直至在一致性检验的范围内。在一些实施例中，优选的，计算一致性指标CI:CI＝(λmax-n)/(n-1)其中：CI表示一致性指标；λmax表示最大特征值；n表示判断矩阵的阶数；CI反映出当前的判断矩阵达到一致性的差距：CI值越大，表明一致性越差；CI值越接近于0，表明所述判断矩阵A越接近于完全一致性；n为判断矩阵的阶数，即参与两两对比的指标的数目，n的值越大，由于主观判断造成偏离完全一致性的指标CI会越大；n的值越小，主观因素造成的偏离则越小。在一些实施例中，优选的，查找和计算相应的平均随机一致性指标RI，计算一致性比例CR:若CR＜0.1，则认为判断矩阵具有满意的一致性，接受；若CR≥0.1，应该对所述判断矩阵作修正，直至符合一致性检验条件。在一些实施例中，优选的，所述S5：对所述某区域内能源的健康度评分：根据所述的层次分析方法，确定所述层次结构模型的各层级的评价指标以及权重，并进行一致性检验后，完成对某区域内能源的健康度评分，具体方法包括：S51：计算各层的子系统的健康度评分；S52：计算某区域内能源系健康度评价的整体得分；S53：对所述整体得分进行分类并提示。在一些实施例中，优选的，所述S51：计算各层的子系统的健康度评价得分；具体计算公式如下：其中：Qs表示某一层的子系统的健康度评价得分；i表示评价指标i；k表示某一层的子系统的评价指标的总数；Ps,i表示子系统s的评价指标i的得分；Ws,i表示子系统s的评价指标i的归一化权重。在一些实施例中，优选的，所述S52：计算某区域内能源系健康度整体得分，具体计算方法如下：根据上述计算本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于层次分析方法的区域内能源健康度评价方法，其特征在于，/nS1：建立层次结构模型：通过分析某区域内能源的各种因素，划分出层次化的结构模型，即将所述层次结构模型分为不同等级，一层为一个等级，每层有多个子系统，每层的子系统有一个或多个评价指标；确定各等级的评价指标，完成建立层次结构图/模型；/nS2：构建判断矩阵：根据所述层次结构模型，定量地将同一层次中两两评价指标比较的重要性进行描述，得出每个评价指标的相对重要性，从而构建判断矩阵；所述判断矩阵中的数值大小是根据评价分析人员的经验、资料数据和研究后确定的；/nS3：计算各个评价指标的相对权重：根据所述判断矩阵，将特征向量进行归一化处理，即得到各个评价指标的权重；/nS5：对所述某区域内能源的健康度评分：根据S1-S3所述的方法，确定所述层次结构模型的层级的评价指标以及权重，计算出某区域内能源系健康度的整体得分，即完成对某区域内能源的健康度评分。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于层次分析方法的区域内能源健康度评价方法，其特征在于，
S1：建立层次结构模型：通过分析某区域内能源的各种因素，划分出层次化的结构模型，即将所述层次结构模型分为不同等级，一层为一个等级，每层有多个子系统，每层的子系统有一个或多个评价指标；确定各等级的评价指标，完成建立层次结构图/模型；
S2：构建判断矩阵：根据所述层次结构模型，定量地将同一层次中两两评价指标比较的重要性进行描述，得出每个评价指标的相对重要性，从而构建判断矩阵；所述判断矩阵中的数值大小是根据评价分析人员的经验、资料数据和研究后确定的；
S3：计算各个评价指标的相对权重：根据所述判断矩阵，将特征向量进行归一化处理，即得到各个评价指标的权重；
S5：对所述某区域内能源的健康度评分：根据S1-S3所述的方法，确定所述层次结构模型的层级的评价指标以及权重，计算出某区域内能源系健康度的整体得分，即完成对某区域内能源的健康度评分。


2.根据权利要求1所述的基于层次分析方法的区域内能源健康度评价方法，其特征在于，所述S2：构建判断矩阵：根据所述层次结构模型，定量地将同一层次中两两评价指标比较的重要性进行描述，得出每个评价指标的相对重要性，从而构建判断矩阵，具体方法如下：
定量地将同一层次中两两评价指标比较的重要性进行描述，构建判断矩阵：



其中，
A：判断矩阵
i：评价指标i
j：评价指标j
矩阵A满足以下条件：





3.根据权利要求2所述的基于层次分析方法的区域内能源健康度评价方法，其特征在于，S3：计算各个评价指标的相对权重：根据所述判断矩阵，将特征向量进行归一化处理，即得到各个评价指标的权重；具体方法如下：
根据所述判断矩阵A，计出最大特征值入max和特征向量W，
将特征向量W进行归一化处理，得到所述各个评价指标的权重，具体如下：
其中，W＝(w1，w2，w3...，wn)，
且满足以下公式：
AW＝λmaxW。


4.根据权利要求1-3任一项所述的基于层次分析方法的区域内能源健康度评价方法，其特征在于，在所述S3：计算各个评价指标的相对权重：根据所述判断矩阵，将特征向量进行归一化处理，即得到各个评价指标的权重；之后，还包括如下步骤：
S4：一致性检验：对所述判断矩阵的可靠性、一致性进行检验；
若在一致性检验的范围内，接受；
若不在一致性检验的范围内，对所述判断判断矩阵作修正，直至在一致性检验的范围内。


5.根据权利要求4所述的基于层次分析方法的区域内能源健康度评价方法，其特征在于，
计算一致性指标CI：
CI＝(入max-n)/(n-1)
其中：
CI表示一致性指标；
λ...

【专利技术属性】
技术研发人员：余磊波，沙学松，李金苡，王显政，曹洋，
申请(专利权)人：中能融合智慧科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11