专利名称：一种基于加权的分布式冷热电联供系统综合性能测定方法
技术领域：
本发明涉及一种分布式冷热电联供^CHP)系统的综合性能测定方法。
背景技术：
分布式冷热电联供(CCHP)系统基于能量梯级利用的技术特征，将输入的高品位 热能优先做功发电，并回收余热生产冷量和低品位热量，能源综合利用效率可达80% 90%,是一种先进的能源利用技术。CCHP系统的工作方式为，以天然气、煤气等化石燃料为输入能源，通过发电、制冷 及供热设备联用的手段，输出电量、热量与冷量，实现了能量的梯级利用，大大提高了能源 综合利用效率。它具有经济性好、能源利用率高、环境性好、安全性高、能源供应灵活等优 点ο与传统的分供系统相比，CCHP系统在不同的场合下，应选择不同的发电-制冷-供 热设备，即总体配置方案不同。因此，针对具体的工程问题，合理全面地评价各个备选方案， 确定系统的最优方案，并最终为决策者提供准确合理的投资信息，是分布式能源系统在设 计过程中的关键问题。经济性、能效性、环境性、社会性、安全性等都是影响CCHP系统方案优劣的因素， 是CCHP系统在设计过程中需要综合考虑的性能指标。然而，目前国内外相关的行业主要关 注CCHP系统各性能指标中的某一方面或某几方面，综合评价系统性能的方法较少。在这些综合性能评价的具体实施中，通常基于层次分析法(AHP)的思想开展工 作。实现过程是首先将众多指标进行分类，建立具有层次性的评价指标体系；再通过专家 打分或用户自身的意愿将同类指标两两进行重要性对比，得到权重矩阵；而后将原始数据 标准化得到相关系数矩阵；最后将权重矩阵与相关系数矩阵相乘得到各方案的综合评分， 进而对各备选方案进行优劣排序。该方法主观性较强，尽管能充分体现用户的主观意愿，但 对不同的使用场合，需重新构建判断矩阵，难以形成统一的评价模型，通用性差。此外，在层 次分析法中，由于体现主观性的过程是构建判断矩阵，其结果是，进行对比的元素越多，主 观性就越大。通常情况下基层的指标数量最大，使得构建判断矩阵具有很大的主观性和一 定的随意性，评价结果的可靠性显著降低。由此可见，在CCHP系统的设计过程中，迫切需要 一种既能体现用户主观意愿又能充分考虑系统客观性的综合评价方法。
发明内容
为了克服已有分布式冷热电联供系统综合性能测定方法的通用性差、可靠性低的 不足，本发明提供一种具有良好的通用性、可靠性高的基于加权的分布式冷热电联供系统 综合性能测定方法。其通过客观加权的方法对冷热电联供系统的基础数据进行分析，并采 用主观加权的方法对冷热电联供系统的性能参量进行综合，充分利用了 CCHP系统性能参 量与数据的本质特征，既考虑了系统的客观属性，又体现了用户的主观意愿，将对冷热电联 供系统的综合性能进行有效的评定。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是一种基于加权的分布式冷热电联供系统综合性能测定方法，所述分布式冷热电联 供系统综合性能测定方法包括以下步骤1)指标体系修订过程将分布式冷热电联供系统的数据信息分为三层信息，第一层为基础层，是反映分 布式能源系统主要性能的原始数据的集合；第二层为性能层，原始参考包括经济性、能效 性、环境性、安全性和技术性，是将分布式能源系统划分为各个性能方面的分类法；第三层 为评价结果层，将综合各方面性能指标，对分布式能源系统进行计分总量化评价；根据当前的国家政策、经济政策、能源技术信息以及用户需求对原始的综合性能 评价指标体系进行判断，若原始指标体系符合当前的国家政策、经济政策、能源技术信息及 用户需求，则基于此参考体系和配置方案的特征，并参考当前的国家政策、经济政策和能源 技术信息提出基础层数据的计算法则；若原始指标体系不符合当前的国家政策、经济政策、 能源技术信息及用户需求，则首先对参考体系进行修正，在性能层增加符合当前的相关政 策和时代特征的其它性能参量，在基础层增加符合当前的相关政策和时代特征的其它基础 数据信息；并对基础层的定性的指标进行定量化处理；2)基础数据分析过程记用户根据负荷特征提出η种配置方案，设某个性能参量有m组基础数据，建立原 始数据矩阵X= lxu}nXm，处理过程如下2. 1)、对原始数据矩阵进行中心化标准化处理，设
权利要求
1.一种基于加权的分布式冷热电联供系统综合性能测定方法，其特征在于所述分布 式冷热电联供系统综合性能测定方法包括以下步骤1)指标体系修订过程将分布式冷热电联供系统的数据信息分为三层信息，第一层为基础层，是反映分布式 能源系统主要性能的原始数据的集合；第二层为性能层，原始参考包括经济性、能效性、环 境性、安全性和技术性，是将分布式能源系统划分为各个性能方面的分类法；第三层为评价 结果层，综合各方面性能指标，对分布式能源系统进行计分总量化评价；根据当前的国家政策、经济政策、能源技术信息以及用户需求对原始的综合性能评价 指标体系进行判断，若原始指标体系符合当前的国家政策、经济政策、能源技术信息及用户 需求，则基于此参考体系和配置方案的特征，并参考当前的国家政策、经济政策和能源技术 信息提出基础层数据的计算法则；若原始指标体系不符合当前的国家政策、经济政策、能源 技术信息及用户需求，则首先对参考体系进行修正，在性能层增加符合当前的相关政策和 时代特征的其它性能参量，在基础层增加符合当前的相关政策和时代特征的其它基础数据 信息；并对基础层的定性的指标进行定量化处理；2)基础数据分析过程记用户根据负荷特征提出η种配置方案，设某个性能参量有m组基础数据，建立原始数 据矩阵X= {Xij}nxm，处理过程如下·2.1)、对原始数据矩阵进行中心化标准化处理，设(i = 1，2，...，n，j =1,2,3, ...，m)是中心化标准化后的数据，式中i =原始数据矩阵的样本均值，n i=\Sj = l-ik-^f是样本标准差，中心化标准化后的数据矩阵叉=.V ^ ^=II iJ Kxm，2. 2)、计算ρ的相关矩阵，具体地，相关矩阵尺=-XtX ； Xη2. 3)、求出相关矩阵R的特征值和对应的特征向量，即求解特征方程I λ I-R| =0，将特征值λ 2，...，λ 1]1按大小顺序排列，对应的特征向量为U1, U2,...，Um;2. 4)、利用累计贡献率判断需要分析的主成分的个数，累计贡献率按下式计算ΣΛ-CO1 = ，取累计贡献率大于设定阈值时的前t个主成分进行分析；满足要求的情况下， 舍掉后面n-t个主成分，仅取前面t个主成分进行后续的计算与分析，不满足要求的情况 下，则选择全体主成分进行后续的计算与分析；2. 5)、完成性能的评分各性能参量的综合评分值定义为^= Y^bkUjkRlj (χ = 1,2, A,v;i = 1，2，Λ，η)，式中，为第k个主成分的方差贡献率，ν是性能层参量的个数。根据不同的性能层指标进行以上2. 1) 2. 5)的处理过程，得到各个配置方案经济性、 能效性、环境性、安全性和技术性综合评分；将各性能参量的得分值构建为一个矩阵F ； 3)综合性能评价过程，3. 1)、按照设定的评分准则，将经济性、能效性、环境性、安全性和技术性性能参量进行 两两重要性对比，由此构建一个vXv的判断矩阵Y ；，3. 2)、对判断矩阵Y进行一致性检验，一致性检验按Ck = Q/RI进行，式中Ck为判断矩 阵Y的随机一致性比率，C1为判断矩阵的一般一致性指标，其数学关系为C1 = (Amax-V)/ (v-1)，RI为判断矩阵的平均随机一致性指标，对于1 9阶判断矩阵，当CR < 0. 1时，认为 判断矩阵具有满意的一致性，否则需要重新构建判断矩阵，直到取得满意的一致性为止；，3. 3)、计算出判断矩阵的特征值及对应的特征向量，将特征向量进行归一化处理后得 到权重矩阵W ；，3. 4)、数据矩阵F按以下两式步骤标准化正指标 Bi (k) = [Fi (k) -HiinFi (k) ] / LmaxFi (k) -HiinFi (k) ] j = k (1) 逆指标 Bi (k) = LmaxFi (k) -Fi (k) ] / LmaxFi (k) -HiinFi (k) ] j = k (2) 将经标准化处理后的最优指标集A= {a10, a20, A,av0}T= {1,1, Λ，1}τ作为参考数据 列，经标准化处理后的评价指标集Aj = Ialj, a2J, A, avJ}T(j = 1，…，η)作为被比较数据 列，从而得到F的关联系数矩阵L
全文摘要
一种基于加权的分布式冷热电联供(CCHP)系统综合性能测定方法，包括以下步骤1)指标体系修订过程将分布式能源系统的数据信息分为基础层、性能层和评价结果层；若原始指标体系不符合当前的国家政策、经济政策、能源技术信息及用户需求，则首先进行参考体系的修正；并对基础层的定性的指标进行定量化处理；2)基础数据分析过程，根据不同的性能指标进行以上2.1)～2.5)的处理过程，得到各个配置方案经济性、能效性、环境性、安全性和技术性综合评分；将各性能参量的得分值构建为一个矩阵F；3)综合性能评价过程给出综合评分值数学关系式为H＝L×W，其中，H为综合评分值，即最终结果。本发明综合利用主观加权和客观加权方法测定CCHP系统，具有良好的通用性、可靠性高。
文档编号G06F19/00GK102096769SQ20111002514
公开日2011年6月15日 申请日期2011年1月24日 优先权日2011年1月24日
发明者凌莉, 张雪梅, 李华, 钟英杰 申请人:浙江工业大学