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一种基于改进熵权法的用户能效分析方法技术

技术编号:41113984 阅读:4 留言:0更新日期:2024-04-25 14:05
本发明专利技术公开一种基于改进熵权法的用户能效分析方法,属于能源系统评价体系。包括:S1、建立用户能效指标体系;S2、指标评语集合的生成;S3、指标权重的确定;S4、设立岭型隶属度函数并且计算各项指标在评语集合中的分布;S5、利用模糊评估逐级向上计算出用户项目的隶属度结果;S6、计算出用户项目的综合模糊评分。本发明专利技术采用了改进熵权法的用户能效分析方法,采用岭型隶属度函数计算隶属度矩阵,对于提供笼统数据情况下依然可以求解出相对准确的隶属度函数矩阵,并且在确定指标权重时,无需对主观权重进行相应的一致性校验,相较于以往的用户侧能效分析方法具有一定的进步性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于能源系统评价体系,具体涉及一种基于改进熵权法的用户能效分析方法


技术介绍

1、随着新型能源革命的推动深入,综合能源系统作为我国能源电力系统转型的重要发展方向,得到了前所未有的发展与推广。如今国内外对综合能源系统的建模方法、优化算法、物理结构等已进行了深入的研究和探索,当下,综合能源不但注重多能互补、新能源消纳水平和能源综合利用率,而且也考量区域内用户的用能习惯,以此来综合考虑系统的表现。随着国内综合能源系统的不断发展,能源系统领域正在发生着以下三个方向上的变化。第一,能源供能模式正在快速革新,传统的集中式发电正在逐步被可再生能源的综合能源系统所代替;第二,能源供电种类也在发生着巨大的变化,从以往单一的电能供应转变为当前的综合能源系统所应用的多能互补耦合;第三,能源储能端有所改良,相较于传统单一的电储备系统,综合能源系统含有冷热电多种形式的储能设备,从而大大提高循环能源的利用率和新能源的消纳水平。

2、与此同时,近年来针对综合能源系统的评估体系的研究也越来越多,而对评估体系的研究又涉及到综合能源评估体系的构建、评估指标的设计、多目标优化模型的构建以及评估算法的创新等多个研究方向。在评估体系的构建方面,研究者通常构建多目标的综合能源体系,综合考虑到经济、环保以及风险等多个指标。在评估指标的设计方面,随着环保理念的深入,除了“能源综合利用率”、“新能源消纳水平”、“机组热电比”等一些经济性指标,更多的如“等值碳税”的环保性指标也在不断地被提出。在多目标优化模型的构建方面,研究者会基于多能互补的综合能源模型,综合考虑不同用户的差异化诉求,设计出能够满足能源供需平衡的优化模型。在评估算法的创新研究上,研究者会综合考虑经济、能效、环保等因素,建立综合能源系统的多属性评估模型。

3、然而,现在技术中,评估体系在评价指标的量化上往往较为粗糙,因而误差相对较大。例如,国家知识产权局于2022.06.14公布的公布号为cn114626655a,名称为“一种区域综合能源系统多标准综合评价方法”,其在定性指标的量化上,采用分级的方式,将等级分为5级,对于隶属度计算采用等级频率的计算。该方法在数据较少时,隶属度计算误差相对较大,并且面对仅提供笼统数据的情况下将无从下手。此外,现有技术中,评价体系在权重计算上,对于主观权重的计算相对冗杂。例如,国家知识产权局于2023.05.12授权公告的公告号为cn112950067b,名称为“基于模糊综合评价的电力用户用电能效评估方法”,在计算主观权重之后必须对于判断矩阵进行一致性校验,该过程相对复杂。


技术实现思路

1、针对现有评价体系的不足,本专利技术的目的在于提出一种基于改进熵权法的用户能效分析方法。

2、本专利技术对用户能效的分析评估可以通过以下技术方案实现:

3、一种基于改进熵权法的用户能效分析方法,包括:

4、s1、建立用户能效指标体系;

5、s2、指标评语集合的生成;

6、s3、指标权重的确定;

7、s4、设立岭型隶属度函数并且计算各项指标在评语集合中的分布;

8、s5、利用模糊评估逐级向上计算出用户项目的隶属度结果;

9、s6、计算出用户项目的综合模糊评分。

10、步骤s1中,用户能效指标体系包括两级,第一级包括经济能效指标与技术能效指标,第二级包括节电率、经济增长率、平均功率因数和平均电压合格率,节电率和经济增长率属于经济能效指标,平均功率因数和平均电压合格率属于技术能效指标。

11、步骤s2中,将用户项目指标划分为五个模糊等级:“差”、“较差”、“一般”、“较好”和“好”;具体的模糊评语集如下所示:

12、

13、其中,为指标选取了相关的数据,并且给每个指标划分了评语集合,评级和指标的划分如下所示:

14、

15、步骤s3中,利用改进熵权法确定各指标的组合权重,具体方法为:

16、步骤31:采用模糊矩阵的方法求解主观权重;

17、步骤32:采用熵权法求解客观权重;

18、步骤33:将主观权重与客观权重结合形成最终结合主客观的权重。

19、步骤31中,先利用各指标集合设置对应的模糊互补矩阵x=(xij)n×n,其中xij表示指标元素xi与xj的相对重要程度,其中矩阵x还受到xij+xji=1的条件约束,再对互补矩阵进行如下的处理:

20、

21、得到对应的模糊一致判断矩阵y=(yij)n×n,其中yi表示矩阵x每行求和的变量,yij表示矩阵x第i行元素和第j列元素的相对重要性;

22、之后再对所得的矩阵y每行进行归一化得到对应的排序向量,计算公式如下:

23、

24、其中λi代表第i行的权重。

25、步骤32中,对于一个有n个指标和m个方案的矩阵u=(uij)n×m,其中uij表示第i个指标的第j个项目方案的具体数据,

26、熵值ei的具体计算流程如下:

27、

28、其中aij与bij均为中间参数,进而客观权重λi′的算法如下:

29、

30、步骤33中,将主观权重λi与客观权重λi′结合形成最终结合主客观的权重λi″,具体的算法如下:

31、

32、步骤s4中,采用设立岭型隶属度函数的方式来衡定指标与对应评级的关系,具体方法为:

33、将评级分为5个等级,对应5个含不同参数的岭型隶属度函数;

34、对于评级为“差”的隶属度函数为降岭型,计算公式如下:

35、

36、对于评级为“较差”、“一般”、“较好”的隶属度函数,计算公式如下:

37、

38、对于评级为“好”的隶属度函数为升岭型,计算公式如下:

39、

40、其中x1~x8这八个均为中间参数,具体值根据实际情况以及指标评价语集的分界值来确定。

41、步骤s5中,

42、从二级指标逐步向上,采用加权平均法,计算每一级每一项的综合评价向量t,计算公式如下:

43、

44、其中λ″代表权重的矩阵向量,f代表对应隶属度函数的矩阵向量;

45、得到评估结果后,先进行归一化处理,再作为上级的隶属度,对上级进行模糊评估计算上级指标间的权重,再重复一次上述计算,即可以得到项目的隶属度结果,即项目的评价向量y。

46、步骤s6中,利用得到的项目隶属度结果,即项目的评价向量y,与模糊综合评级相乘,可以得到最终评分pscore,具体形式如下:

47、pscore=[20406080100]×yt。

48、本专利技术在工作中,采用了改进熵权法的用户能效分析方法,采用岭型隶属度函数计算隶属度矩阵,对于提供笼统数据情况下依然可以求解出相对准确的隶属度函数矩阵,并且在确定指标权本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于改进熵权法的用户能效分析方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的一种基于改进熵权法的用户能效分析方法,其特征在于,

3.根据权利要求1所述的一种基于改进熵权法的用户能效分析方法,其特征在于,

4.根据权利要求1所述的一种基于改进熵权法的用户能效分析方法,其特征在于,

5.根据权利要求1所述的一种基于改进熵权法的用户能效分析方法,其特征在于,

6.根据权利要求1所述的一种基于改进熵权法的用户能效分析方法,其特征在于,

7.根据权利要求1所述的一种基于改进熵权法的用户能效分析方法,其特征在于,

8.根据权利要求1所述的一种基于改进熵权法的用户能效分析方法,其特征在于,

9.根据权利要求1所述的一种基于改进熵权法的用户能效分析方法,其特征在于,

10.根据权利要求1所述的一种基于改进熵权法的用户能效分析方法,其特征在于,

【技术特征摘要】

1.一种基于改进熵权法的用户能效分析方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的一种基于改进熵权法的用户能效分析方法,其特征在于,

3.根据权利要求1所述的一种基于改进熵权法的用户能效分析方法,其特征在于,

4.根据权利要求1所述的一种基于改进熵权法的用户能效分析方法,其特征在于,

5.根据权利要求1所述的一种基于改进熵权法的用户能效分析方法,其特征在于,

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【专利技术属性】
技术研发人员:葛安同万童贾磊扈文远龚正王琚玮孙璐
申请(专利权)人:国网江苏省电力有限公司扬州市江都区供电分公司
类型:发明
国别省市:

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