一种基于层次分析法的储能配置评估方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种基于层次分析法的储能配置评估方法和装置，所述方法包括：获取与第一储能配置方案对应的评估指标，根据评估指标建立层次结构模型；根据第一储能配置方案，结合层次结构模型，构建第一判断矩阵和第二判断矩阵，并检验所有判断矩阵的一致性；筛选出通过检验的矩阵对应的储能配置方案，结合与第二判断矩阵对应的权向量，计算出与每个方案对应的综合权重；选择出综合权重最大的储能配置方案作为第二储能配置方案，并根据第二储能配置方案对储能配置进行优化。本发明专利技术考虑了储能配置的经济性的同时，还综合考虑了配置储能提升电网调节能力、新能源消纳能力的作用，相比现有的评估方法更具合理性以及具有更高的优化效率。效率。效率。

【技术实现步骤摘要】
一种基于层次分析法的储能配置评估方法和装置


[0001]本专利技术涉及储能配置领域，尤其涉及一种基于层次分析法的储能配置评估方法和装置。

技术介绍

[0002]随着风力发电并网规模的不断增大，其出力的不确定性将影响电力系统的安全可靠运行。通过在电网侧配置储能，可以提高系统调节能力与运行可靠性、促进风电消纳，进而降低系统运行成本。同时，考虑到当前储能装置的成本较高，电网中的储能配置面临着在风电利用率与系统运行经济性等因素间平衡的问题，因此需要对储能配置方案进行合理优化。现有对储能配置方案的评估主要从经济性的角度来对储能配置情况进行评估，因此欠缺考虑储能提升电网的调节能力以及对新能源消纳能力的作用。

技术实现思路

[0003]本专利技术提供了一种基于层次分析法的储能配置评估方法和装置，考虑了储能配置优化时储能提升电网调节能力以及新能源消纳能力的因素，以提高储能配置优化的合理性以及优化效率。
[0004]为了解决上述技术问题，本专利技术实施例提供了一种基于层次分析法的储能配置评估方法，包括：
[0005]获取与若干个第一储能配置方案各自对应的评估指标，根据各所述评估指标建立层次结构模型；其中，各所述评估指标包括储能配置方案的风电利用率指标、调节能力指标、经济性表现指标和环境友好度指标；所述层次结构模型包括目标层、准则层和方案层；所述目标层用于给出储能配置方案对应决策问题的评价目标；所述准则层包括所有所述评估指标，用于给出影响所述评价目标的准则；所述方案层用于评估不同储能配置方案的优化效果；<br/>[0006]根据所有待优化的第一储能配置方案，结合所述层次结构模型，各自构建与所述第一储能配置方案一一对应的第一判断矩阵和构建一个与所述目标层对应的第二判断矩阵，并分别检验所有所述第一判断矩阵和所述第二判断矩阵的一致性；
[0007]筛选出所有与通过一致性检验的第一判断矩阵一一对应的第一储能配置方案，结合与通过一致性检验的第二判断矩阵对应的权向量，分别计算每个被筛选出的第一储能配置方案对目标层的综合权重；
[0008]选择出综合权重最大的储能配置方案作为第二储能配置方案，并根据所述第二储能配置方案对电网侧的储能配置进行优化。
[0009]进一步的，所述各自构建与所述第一储能配置方案一一对应的第一判断矩阵和构建一个与所述目标层对应的第二判断矩阵，具体为：
[0010]所述第一判断矩阵的表达式具体为：
[0011][0012]其中，A为所述第一判断矩阵，所述第一判断矩阵用于所述方案层对所述准则层各评估指标的判断，N为评估指标的个数即下层因素个数，下层因素i和j 为各评估指标的编号；
[0013]a
ij
为下层中因素i对因素j的第一相对重要程度，所述第一相对重要程度根据预设规则进行赋值且满足：
[0014]a
ij
＝1/a
ji
；
[0015]当i＝j时，a
ii
＝1；
[0016]所述第二判断矩阵的表达式具体为：
[0017][0018]其中，B为所述第二判断矩阵，所述第二判断矩阵用于所述准则层对所述目标层的判断，M为所述第一储能配置方案的个数即下层因素个数，下层因素p和 q为所述第一储能配置方案的编号；
[0019]b
pq
为下层中因素p对因素q的第二相对重要程度，所述第二相对重要程度根据预设规则进行赋值且满足：
[0020]b
pq
＝1/b
qp
；
[0021]当p＝q时，b
pp
＝1。
[0022]进一步的，所述分别检验所有所述第一判断矩阵和所述第二判断矩阵的一致性，具体为：
[0023]对每一个第一判断矩阵分别构建一致性指标和一致性比率，其表达式为：
[0024][0025]其中，C
I
为所述方案层对所述准则层的一致性指标，λ
max
为第一判断矩阵的最大特征值，N为所述评估指标个数；
[0026][0027]其中，C
R
为一致性比率，C
I
为所述方案层对所述准则层的一致性指标，R
I
为随机一致性指标；
[0028]对第二判断矩阵构建相应的一致性指标和一致性比率，其表达式为：
[0029][0030]其中，C
I2
为所述准则层对所述目标层的一致性指标，λ
max2
为第二判断矩阵的最大特征值，M为第一储能配置方案的个数；
[0031][0032]其中，C
R2
为一致性比率，C
I2
为所述准则层对所述目标层的一致性指标，R
I2
为随机一致性指标；
[0033]当满足C
R
≤0.1时，则第一判断矩阵通过一致性检验；
[0034]否则，对a
ij
进行重新赋值并重新构建第一判断矩阵，直到通过一致性检验；
[0035]当满足C
R2
≤0.1时，则第二判断矩阵通过一致性检验；
[0036]否则，对b
pq
进行重新赋值并重新构建第二判断矩阵，直到通过一致性检验。
[0037]进一步的，所述结合与通过一致性检验的第二判断矩阵对应的权向量，分别计算每个被筛选出的第一储能配置方案对目标层的综合权重，具体为：
[0038]所述综合权重根据下列公式计算：
[0039][0040]其中，k为评估指标的编号，i为储能配置方案的编号，x
i
为编号为i的储能配置方案的综合权重，ω
pri
为所述准则层的评估指标对所述目标层的权向量，ω
plan
为所述方案层对所述准则层的评估指标的权向量，即与所述第二判断矩阵对应的权向量；
[0041]所述准则层评估指标对所述目标层的权向量以及所述方案层对所述准则层的评估指标的权向量可分别由下式计算得到：
[0042][0043][0044]其中，ω
pri
为准则层的评估指标对目标层的权向量，ω
plan
为所述方案层对所述准则层的评估指标的权向量，ζ为与第二判断矩阵对应的特征向量，ξ为与第二一判断矩阵对应的特征向量。
[0045]进一步的，所述风电利用率指标用于评估储能配置方案的直流电网风电消纳能力的提升情况；
[0046]所述调节能力指标用于评估储能配置方案通过辅助调峰、平抑功率曲线方式对系统调节能力的改善情况；
[0047]所述经济性表现指标用于评估储能配置方案的系统综合成本的改善情况；
[0048]所述环境友好度指标用于评估储能配置方案的土地占用情况与超过寿命年限后对电池储能进行回收处理的代价。
[0049]相应的，本专利技术实施例还提供了一种基于层次分析法的储能配置评估装置，包括建模模块、检验模本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于层次分析法的储能配置评估方法，其特征在于，包括：获取与若干个第一储能配置方案各自对应的评估指标，根据各所述评估指标建立层次结构模型；其中，各所述评估指标包括储能配置方案的风电利用率指标、调节能力指标、经济性表现指标和环境友好度指标；所述层次结构模型包括目标层、准则层和方案层；所述目标层用于给出储能配置方案对应决策问题的评价目标；所述准则层包括所有所述评估指标，用于给出影响所述评价目标的准则；所述方案层用于评估不同储能配置方案的优化效果；根据所有待优化的第一储能配置方案，结合所述层次结构模型，各自构建与所述第一储能配置方案一一对应的第一判断矩阵和构建一个与所述目标层对应的第二判断矩阵，并分别检验所有所述第一判断矩阵和所述第二判断矩阵的一致性；筛选出所有与通过一致性检验的第一判断矩阵一一对应的第一储能配置方案，结合与通过一致性检验的第二判断矩阵对应的权向量，分别计算每个被筛选出的第一储能配置方案对目标层的综合权重；选择出综合权重最大的储能配置方案作为第二储能配置方案，并根据所述第二储能配置方案对电网侧的储能配置进行优化。2.如权利要求1所述的一种基于层次分析法的储能配置评估方法，其特征在于，所述各自构建与所述第一储能配置方案一一对应的第一判断矩阵和构建一个与所述目标层对应的第二判断矩阵，具体为：所述第一判断矩阵的表达式具体为：其中，A为所述第一判断矩阵，所述第一判断矩阵用于所述方案层对所述准则层各评估指标的判断，N为评估指标的个数即下层因素个数，下层因素i和j为各评估指标的编号；a
ij
为下层中因素i对因素j的第一相对重要程度，所述第一相对重要程度根据预设规则进行赋值且满足：a
ij
＝1/a
ji
；当i＝j时，a
ii
＝1；所述第二判断矩阵的表达式具体为：其中，B为所述第二判断矩阵，所述第二判断矩阵用于所述准则层对所述目标层的判
断，M为所述第一储能配置方案的个数即下层因素个数，下层因素p和q为所述第一储能配置方案的编号；b
pq
为下层中因素p对因素q的第二相对重要程度，所述第二相对重要程度根据预设规则进行赋值且满足：b
pq
＝1/b
qp
；当p＝q时，b
pp
＝1。3.如权利要求2所述的一种基于层次分析法的储能配置评估方法，其特征在于，所述分别检验所有所述第一判断矩阵和所述第二判断矩阵的一致性，具体为：对每一个第一判断矩阵分别构建一致性指标和一致性比率，其表达式为：其中，C
I
为所述方案层对所述准则层的一致性指标，λ
max
为第一判断矩阵的最大特征值，N为所述评估指标个数；其中，C
R
为一致性比率，C
I
为所述方案层对所述准则层的一致性指标，R
I
为随机一致性指标；对第二判断矩阵构建相应的一致性指标和一致性比率，其表达式为：其中，C
I2
为所述准则层对所述目标层的一致性指标，λ
max2
为第二判断矩阵的最大特征值，M为第一储能配置方案的个数；其中，C
R2
为一致性比率，C
I2
为所述准则层对所述目标层的一致性指标，R
I2
为随机一致性指标；当满足C
R
≤0.1时，则第一判断矩阵通过一致性检验；否则，对a
ij
进行重新赋值并重新构建第一判断矩阵，直到通过一致性检验；当满足C
R2
≤0.1时，则第二判断矩阵通过一致性检验；否则，对b
pq
进行重新赋值并重新构建第二判断矩阵，直到通过一致性检验。4.如权利要求1所述的一种基于层次分析法的储能配置评估方法，其特征在于，所述结合与通过一致性检验的第二判断矩阵对应的权向量，分别计算每个被筛选出的第一储能配置方案对目标层的综合权重，具体为：所述综合权重根据下列公式计算：其中，k为评估指标的编号，i为储能配置方案的编号，x
i
为编号为i的储能配置方案的综合权重，ω
pri
为所述准则层的评估指标对所述目标层的权向量，ω
plan
为所述方案层对所述准则层的评估指标的权向量，即与所述第二判断矩阵对应的权向量；
所述准则层的评估指标对所述目标层的权向量以及所述方案层对所述准则层的评估指标的权向量可分别由下式计算得到：指标的权向量可分别由下式计算得到：其中，ω
pri
为准则层的评估指标对目标层的权向量，ω
plan
为所述方案层对所述准则层的评估指标的权向量，ζ为与第二判断矩阵对应的特征向量，ξ为与第一判断矩阵对应的特征向量。5.如权利要求1至4任意一项所述的一种基于层次分析法的储能配置评估方法，其特征在于，所述风电利用率指标用于评估储能配置方案的直流电网风电消纳能力的提升情况；所述调节能力指标用于评估储能配置方案通过辅助调峰、平抑功率曲线方式对系统调节能力的改善情况；所述经济性表现指标用于评估储能配置方案的系统综合成本的改善情况；所述环境友好度指标用于评估储能配置方案的土地占用情况与超过寿命年限后对电池储能进行回收处理的代价。6.一种基于层次分析法的储能配置评估装置，其特征在于，包括建模模块、检验模块、综合权重计算模块和优化模块，其中，所述建模模块用于获取与若干个...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭穗，龚贤夫，卢洵，刘新苗，
申请(专利权)人：广东电网有限责任公司，
类型：发明
国别省市：