一种高耗能企业源网荷节能优化方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及一种基于节能减排评价指标的高耗能企业源网荷节能优化方法及系统，其中方法包括：获取高耗能企业源网荷运行数据；基于运行数据生成评价指标，具体包括以下步骤：数据预处理、相关性分析、指标赋权、指数计算；基于评价指标对企业源网荷节能行为进行优化。与现有技术相比，本发明专利技术具有评价客观、优化方向精准等优点。精准等优点。精准等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种高耗能企业源网荷节能优化方法及系统


[0001]本专利技术涉及节能减排
，尤其是涉及一种基于节能减排评价指标的高耗能企业源网荷节能优化方法及系统。

技术介绍

[0002]以煤炭、石化和钢铁为代表的大型工业用户自身电力需求大，并且属于重要负荷，纷纷建立自备电厂以接入企业输配电网络中，构成发、输、配集中的企业电网，在降低生产用电成本的同时提高了企业的用电自主性。燃煤自备电厂监督管理和参与电网互动要求进一步加强，燃煤自备电厂及其所在高耗能企业亟待通过技术升级和创新研究寻求新的低碳发展路径。
[0003]目前国内外学者大多从人口、能源、经济、技术、政策等方面入手，对国家、城市、区域、园区的节能减排效果、绿色发展水平、低碳发展水平等方面进行分析评价，但是目前没有专门针对含有燃煤自备电厂的高耗能企业节能减排评价指标对企业节能行为进行优化调节的相关研究。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的就是为了提供一种基于节能减排评价指标的高耗能企业源网荷节能优化方法及系统，在精确且客观的评价指标的指导下进行节能行为优化，提高企业节能减排能力，实现可持续发展。
[0005]本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：
[0006]一种基于节能减排评价指标的高耗能企业源网荷节能优化方法，包括以下步骤：
[0007]步骤1)获取高耗能企业源网荷运行数据；
[0008]步骤2)基于运行数据生成评价指标，具体包括以下步骤：
[0009]步骤2
‑
1)数据预处理；
[0010]步骤2
‑
2)相关性分析；
[0011]步骤2
‑
3)指标赋权；
[0012]步骤2
‑
4)指数计算；
[0013]步骤3)基于评价指标对企业源网荷节能行为进行优化。
[0014]所述数据预处理包括以下步骤：
[0015]步骤2
‑1‑
1)指标类型一致性变换
[0016]评价指标包括四种类型：1)正向指标：取值越大评价越好；2)负向指标：取值越小评价越好；3)中间指标：取值越靠近中间值评价越好；4)区间指标：取值在合适的区间内是评价最好的，越远离该区间评价越差；
[0017]本步骤将负向指标、中间指标、区间指标通过变换处理全部转化为正向指标；
[0018]对于负向指标基于下式转换：x'＝x
max
‑
x，x
max
为指标最大值；
[0019]对于中间指标基于下式转换：
[0020][0021]其中，x
max
为指标最大值，x
min
为指标最小值，为指标中间值；
[0022]对于区间指标基于下式转换：
[0023][0024]其中，区间[a,b]为评价最好的指标区间，x
min
为指标最小值，x
max
为指标最大值；
[0025]步骤2
‑1‑
2)指标无量纲化
[0026]步骤2
‑1‑2‑
1)基于标准化法进行指标无量纲化
[0027][0028]其中，为指标样本平均值，σ为指标样本标准差，x
*
为无量纲的指标样本值；
[0029]步骤2
‑1‑2‑
2)基于非线性归一法进行指标无量纲化
[0030]x
*
＝log
10
x
[0031]x
*
＝atan(x)
×
(2/π)
[0032]非线性归一法将指标样本数据转换到[0,1]的范围，x
*
为无量纲的指标样本值。
[0033]所述相关性分析采用协方差来表征指标间的相关关系，其中，协方差的确定包括以下步骤：
[0034]步骤2
‑2‑
1)设某准则层指标下有n个方案指标，根据方案指标的样本数据，计算各方案指标的均值，根据均值及其样本值计算两个方案指标间的协方差：
[0035]Cov(X
i
,X
j
)＝E[(X
i
‑
E[X
i
])(X
j
‑
E[X
j
])][0036]＝E[X
i
X
j
]‑
E[X
i
]E[X
j
][0037]其中，Cov(X
i
,X
j
)表示指标X
i
和X
j
的协方差，E[X
i
]、E[X
j
]表示指标X
i
和X
j
的均值或期望值；
[0038]步骤2
‑2‑
2)建立各准则层指标下的方案指标协方差矩阵：
[0039]设X＝(X1,X2,...,X
n
)
T
为某准则层指标对应n个方案指标的n维变量，则有协方差矩阵：
[0040][0041]其中，c
ij
＝Cov(X
i
,X
j
),(i,j＝1,2,...,n)；
[0042]观察各准则层指标对应的协方差矩阵，得到其各项方案指标的方差，两两之间的协方差，若协方差为正值，则两指标同向变化，即X
i
增大则X
j
也增大，协方差值越大，同向相
关性越强；若协方差为负值，则两指标反向变化，即X
i
增大则X
j
减小，协方差值越小，反向相关性越强；若协方差为0，则称两指标为不相关的。
[0043]所述指标赋权为对各个层次的指标进行权重赋值，将与决策有关的元素分解成目标层、准则层、方案层，其中，目标层对应一级指标，准则层对应二级指标，方案层对应三级指标，对二级指标无法获得直接数据支持，采用基于层次分析法的主观赋权法；为充分利用各样本数据指标的相关性和对比强度信息，采用层次分析法和CRITIC法结合的综合赋权法对三级指标赋权；具体包括以下步骤：
[0044]步骤2
‑3‑
1)层次分析法
[0045]步骤2
‑3‑1‑
1)构造判断矩阵
[0046]将各个指标按1～9标度法构造判断矩阵，针对各准则层指标B
i
,记专家对其打分为ω
Bi
，整合为判断矩阵：
[0047][0048]根据方案层指标对准则层指标的对应关系，利用层次分析法1～9标度法进行各方案层指标C
i
的专家打分，记专家对其打分指标为ω
Ci
，对指标及指标关系进行分准则的方案层判断矩阵计算：
[0049]针对第一个准则指标对应的方案本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于节能减排评价指标的高耗能企业源网荷节能优化方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1)获取高耗能企业源网荷运行数据；步骤2)基于运行数据生成评价指标，具体包括以下步骤：步骤2
‑
1)数据预处理；步骤2
‑
2)相关性分析；步骤2
‑
3)指标赋权；步骤2
‑
4)指数计算；步骤3)基于评价指标对企业源网荷节能行为进行优化。2.根据权利要求1所述的一种基于节能减排评价指标的高耗能企业源网荷节能优化方法，其特征在于，所述数据预处理包括以下步骤：步骤2
‑1‑
1)指标类型一致性变换评价指标包括四种类型：1)正向指标：取值越大评价越好；2)负向指标：取值越小评价越好；3)中间指标：取值越靠近中间值评价越好；4)区间指标：取值在合适的区间内是评价最好的，越远离该区间评价越差；本步骤将负向指标、中间指标、区间指标通过变换处理全部转化为正向指标；对于负向指标基于下式转换：x'＝x
max
‑
x，x
max
为指标最大值；对于中间指标基于下式转换：其中，x
max
为指标最大值，x
min
为指标最小值，为指标中间值；对于区间指标基于下式转换：其中，区间[a,b]为评价最好的指标区间，x
min
为指标最小值，x
max
为指标最大值；步骤2
‑1‑
2)指标无量纲化步骤2
‑1‑2‑
1)基于标准化法进行指标无量纲化其中，x为指标样本平均值，σ为指标样本标准差，x
*
为无量纲的指标样本值；步骤2
‑1‑2‑
2)基于非线性归一法进行指标无量纲化x
*
＝log
10
xx
*
＝atan(x)
×
(2/π)非线性归一法将指标样本数据转换到[0,1]的范围，x
*
为无量纲的指标样本值。3.根据权利要求1所述的一种基于节能减排评价指标的高耗能企业源网荷节能优化方法，其特征在于，所述相关性分析采用协方差来表征指标间的相关关系，其中，协方差的确
定包括以下步骤：步骤2
‑2‑
1)设某准则层指标下有n个方案指标，根据方案指标的样本数据，计算各方案指标的均值，根据均值及其样本值计算两个方案指标间的协方差：Cov(X
i
,X
j
)＝E[(X
i
‑
E[X
i
])(X
j
‑
E[X
j
])]＝E[X
i
X
j
]
‑
E[X
i
]E[X
j
]其中，Cov(X
i
,X
j
)表示指标X
i
和X
j
的协方差，E[X
i
]、E[X
j
]表示指标X
i
和X
j
的均值或期望值；步骤2
‑2‑
2)建立各准则层指标下的方案指标协方差矩阵：设X＝(X1,X2,...,X
n
)
T
为某准则层指标对应n个方案指标的n维变量，则有协方差矩阵：其中，c
ij
＝Cov(X
i
,X
j
),(i,j＝1,2,...,n)；观察各准则层指标对应的协方差矩阵，得到其各项方案指标的方差，两两之间的协方差，若协方差为正值，则两指标同向变化，即X
i
增大则X
j
也增大，协方差值越大，同向相关性越强；若协方差为负值，则两指标反向变化，即X
i
增大则X
j
减小，协方差值越小，反向相关性越强；若协方差为0，则称两指标为不相关的。4.根据权利要求1所述的一种基于节能减排评价指标的高耗能企业源网荷节能优化方法，其特征在于，所述指标赋权为对各个层次的指标进行权重赋值，将与决策有关的元素分解成目标层、准则层、方案层，其中，目标层对应一级指标，准则层对应二级指标，方案层对应三级指标，对二级指标无法获得直接数据支持，采用基于层次分析法的主观赋权法；为充分利用各样本数据指标的相关性和对比强度信息，采用层次分析法和CRITIC法结合的综合赋权法对三级指标赋权；具体包括以下步骤：步骤2
‑3‑
1)层次分析法步骤2
‑3‑1‑
1)构造判断矩阵将各个指标按1～9标度法构造判断矩阵，针对各准则层指标B
i
,记专家对其打分为ω
Bi
，整合为判断矩阵：根据方案层指标对准则层指标的对应关系，利用层次分析法1～9标度法进行各方案层指标C
i
的专家打分，记专家对其打分指标为ω
Ci
，对指标及指标关系进行分准则的方案层判断矩阵计算：
针对第一个准则指标对应的方案指标集C1～C
i
给出对应判断矩阵：同理对第i个准则指标对应的方案指标集C
a
～C
b
给出对应判断矩阵：步骤2
‑3‑1‑
2)一致性检验进行层次分析法的一致性检验：其中λ
max
为判断矩阵的最大特征根，n为判断矩阵的唯一非零特征根，CI值越小表明判断矩阵越接近于一致性，CI值越大表明判断矩阵偏离一致性；为了度量不同判断矩阵是否具有满意的一致性，引入判断矩阵的平均随机一致性指标RI值，判断矩阵的一致性指标CI与同阶平均随机一致性指标RI之比称为随机一致性比率，记作CR，其中，所述RI值通过查表获取，当CR小于预配置的阈值时，判断矩阵具有较好的一致性，否则重新设计对应判断矩阵，直到满足CR小于预配置的阈值；步骤2
‑3‑1‑
3)权值计算根据经过一致性检验的判断矩阵，计算其归一化特征向量，其归一化特征向量元素就是对应的指标权值，其中，所述准则层对应的判断矩阵，对应的归一化特征向量所求的是准则层指标对目标层节能减排评价指数的权值所述方案层指标对应的各个判断矩阵，对应的归一化特征向量计算的是以各准则层指标对应的方案层指标集中，各方案指标对对应准则指标的相对权值各方案层指标对目标层节能减排评价指数的权值ω'
Ci
通过计算；步骤2
‑3‑
2)CRITIC法
步骤2
‑3‑2‑
1)设某一准则层指标对应有n个方案层指标，计算各个指标之间的相关系数r
ij
：其中，x
i
，x
j
为指标i和指标j的指标值，Cov(x
i
,x
j
)为x
i
和x
j
的协方差，Var[x
i
]、Var[x
j
]分别为x
i
和x
j
的方差；步骤2
‑3‑2‑
2)计算各指标包含的信息量C
j
：其中，δ
j
为指标j的标准差，r
ij
为指标i和指标j之间的相关系数；步骤2
‑3‑2‑
3)确定其指标客观权值：步骤2
‑3‑2‑
4)综合赋权：至此得到的是各准则层指标对应n个方案层指标的客观权值，综合层次分析法的主观权值，为各方案层指标采用线性综合进行综合赋权，该权值为各方案层指标对目标层指标的综合权值：其中k1、k2为常数。5.根据权利要求1所述的一种基于节能减排评价指标的高耗能企业源网荷节能优化方法，其特征在于，所述指数计算具体为节能减排评价指数的计算：其中，ERI为节能减排评价指数，x
Bij
为第j个方案指标的第i组的样本值，ERI
i
为第i组样本下的节能减排评价指数值；所述节能减排评价指数包括经济发展、能源与资...

【专利技术属性】
技术研发人员：栗遇春，赵慧荣，韩军，刘晓华，钟劲松，彭道刚，潘明明，王刚，马磊，杨金成，张鹏宇，田世明，赵佳楠，李颖，祝令凯，李国军，袁金斗，王建德，马波，韩宏刚，
申请(专利权)人：上海电力大学中国电力科学研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：