一种基于区间熵权法的用户用电设备能效评估方法
【专利摘要】本发明提供一种基于区间熵权法的用户用电设备能效评估方法，包括以下步骤：建立用户用电设备能效评估指标系统；通过区间熵权法确定指标权重；对用户用电设备能效进行综合评估。本发明提供的基于区间熵权法的用户用电设备能效评估方法，针对各指标具有系统不确定性的度量特性，运用区间数来代替传统数据，采用区间熵权法，引入熵权反映评估指标体系中指标数据所蕴含的信息量，确定各指标的权重，并利用各个指标权重对所有指标进行加权，从而得到用户用电设备评估的较为客观结果。
【专利说明】-种基于区间熵权法的用户用电设备能效评估方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种评估方法，具体涉及一种基于区间熵权法的用户用电设备能效评 估方法。
【背景技术】
[0002] 现有技术中偏重于能效评估这一系列指标研究，工业能效评估项目在美国已经开 展了三十多年，积累了丰富的经验，形成了一套科学的评估方法，并取得了巨大的社会效 益。企业通过能效评估，可以全面了解生产的整体用能状况，主要能耗问题及节能潜力，最 终达到降低能耗，提高经济效益。
[0003] 文献[1]针对电力用户进行了综合能效评估，通过建立包括经济、电能、生产、环 境的能效评估指标体系，结合前期大量数据调研与专家经验建立了基于递阶综合评估方法 的能效评估模型。但研究仅仅局限在能效方面，不能对电力用户设备作出全面准确的评估。
[0004] 文献[2]借鉴在工业能效评估项目中的宝贵经验和科学方法，研究和开发了一套 适用于中小型工业企业的能效评估方法，并对中小型企业中的常用生产设备，如锅炉及蒸 汽系统，水泵、风机和空气压缩机等电机系统，照明系统，暖通空调系统，建立了相应的效率 计算和节能效果分析模型。但这套评估方法无法对电力设备作出安全与需求响应方面的评 估，不够完善和全面。
[0005] 参考文献：
[0006] [1]罗耀明，毛李帆，姚建刚等.电力用户综合能效评估模型[J]·电力系统及其自 动化学报，2011，23 (5) : 104-109.
[0007] [2]李丹，余岳峰，虞亚辉.工业企业能效评估方法研究[J].上海节能， 2007(5) :17-21.
【发明内容】
[0008] 为了克服上述现有技术的不足，本发明提供一种基于区间熵权法的用户用电设备 能效评估方法，针对各指标具有系统不确定性的度量特性，运用区间数来代替传统数据，采 用区间熵权法，引入熵权反映评估指标体系中指标数据所蕴含的信息量，确定各指标的权 重，并利用各个指标权重对所有指标进行加权，从而得到用户用电设备评估的较为客观结 果。
[0009] 为了实现上述发明目的，本发明采取如下技术方案：
[0010] 本发明提供一种基于区间熵权法的用户用电设备能效评估方法，所述方法包括以 下步骤：
[0011] 步骤1 :建立用户用电设备能效评估指标系统；
[0012] 步骤2 :通过区间熵权法确定指标权重；
[0013] 步骤3 :对用户用电设备能效进行综合评估。
[0014] 所述步骤1中，用户用电设备能效评估指标系统包括能效评估指标、安全检测指 标和需求响应指标；所述能效评估指标包括经济能效、电能信息、生产信息和电能污染，所 述安全检测指标包括自身质量、预防性试验、运行工况和历史数据，所述需求响应指标包括 用户基本情况、用户中断能力和用户中断意愿。
[0015] 所述能效评估指标用Si表示，有：
[0016] 4 =Σ 又? ⑴ Μ
[0017] 其中，ku为能效评估指标中第1个子指标的区间熵权，Su为能效评估指标中第1 个子指标；
[0018] 所述安全检测指标用S2表示，有：
[0019] (2) ?Η
[0020] 其中，k2u为安全检测指标中第u个子指标的区间熵权，S2u为安全检测指标中第u 个子指标；
[0021] 所述需求响应指标用S3表示，有：
[0022] ⑴ f ?1
[0023] 其中，k3t为需求响应指标第t个子指标的区间熵权，S3t为需求响应指标第t个子 指标。
[0024] 所述步骤2具体包括以下步骤：
[0025] 步骤2-1 :建立区间决策矩阵，并对其进行标准化处理；
[0026] 步骤2-2 :计算指标区间熵值和区间熵权；
[0027] 步骤2-3 :对区间熵权进行归一化处理。
[0028] 所述步骤2-1中，假设指标集Q =他，Q2,…，Qj，…，QJ，其中j = 1，2,…，m, m为指标集中指标总数；用户用电设备得到测量对象集S =以，Si，…，Si，…，Sn}，其中 i = 1，2, ···，!!，η为用户用电设备总数；第i台用户用电设备第j个指标％的区间数 1 = <]，其中4和畤分别为闭区间I? 的下界和上界；于是区间决策矩阵表示
【权利要求】
1. 一种基于区间熵权法的用户用电设备能效评估方法，其特征在于：所述方法包括以 下步骤： 步骤1 :建立用户用电设备能效评估指标系统； 步骤2 :通过区间熵权法确定指标权重； 步骤3 :对用户用电设备能效进行综合评估。
2. 根据权利要求1所述的基于区间熵权法的用户用电设备能效评估方法，其特征在 于：所述步骤1中，用户用电设备能效评估指标系统包括能效评估指标、安全检测指标和需 求响应指标；所述能效评估指标包括经济能效、电能信息、生产信息和电能污染，所述安全 检测指标包括自身质量、预防性试验、运行工况和历史数据，所述需求响应指标包括用户基 本情况、用户中断能力和用户中断意愿。
3. 根据权利要求2所述的基于区间熵权法的用户用电设备能效评估方法，其特征在 于：所述能效评估指标用&表示，有：
(1) 其中，1?为能效评估指标中第1个子指标的区间熵权，为能效评估指标中第1个子 指标； 所述安全检测指标用s2表示，有：
(2) 其中，k2u为安全检测指标中第u个子指标的区间熵权，S2U为安全检测指标中第u个子 指标； 所述需求响应指标用S3表示，有：
(3) 其中，k3t为需求响应指标第t个子指标的区间熵权，S3t为需求响应指标第t个子指标。
4. 根据权利要求1所述的基于区间熵权法的用户用电设备能效评估方法，其特征在 于：所述步骤2具体包括以下步骤： 步骤2-1 :建立区间决策矩阵，并对其进行标准化处理； 步骤2-2 :计算指标区间熵值和区间熵权； 步骤2-3 :对区间熵权进行归一化处理。
5. 根据权利要求4所述的基于区间熵权法的用户用电设备能效评估方法，其特征在 于：所述步骤2-1中，假设指标集Q =他，Q2,…，Qj,…，QJ，其中j = 1，2,…，m，m为指标集 中指标总数；用户用电设备得到测量对象集S = {Sp Si，…，Si，…，SJ，其中i = 1，2,…，n， η为用户用电设备总数；第i台用户用电设备第j个指标％的区间数其中< 和< 分别为闭区间的下界和上界；于是区间决策矩阵表示为： '?π % ·· %,1 ,2 ::. ⑷ _(tnI i!nl * · · ilnm J 其中，J为区间决策矩阵； 将3进行标准化处理，得到： Pll Pl2 - A?, f=Pn Pn ':· Plr (5) ? * · - * * m Ri P"2 " A·. 其中，F为:i经过标准化处理后的矩阵； ⑴若指标％为效益性指标，即此指标为极大型指标，则第i个用户用电设备第j个指 标标准化处理后的区间数馬表示为：
(6) 其中，4为第k个用户用电设备第j个指标的区间数； 于是有： Σ4 , Η,: (7) Σ4 I Α-1 其中，4和/?分别为焉的下界和上界，4和4分别为、的下界和上界； ⑵若指标％为成本型指标，即此指标为极小型指标，则第i个用户用电设备第j个指 标标准化处理后的区间数巧表示为： 其中，^为第k个用户用电设备第j个指标的区间数； 于是有： (8)
其中，4和分别为罵的下界和上界，4和< 分别为5"#的下界和上界；满足： a η Σλ" -1 ； Σ/4; (10>〇 Α=Ι 4·=1
6.根据权利要求5所述的基于区间熵权法的用户用电设备能效评估方法，其特征在 于：所述步骤2-2中，第j个指标％的熵用&表示，有： η Hj - ~~<}2^Ρ? *η Ρ? 7=1，2,…，m (11) i^i 其中，常数。=(In ηΓ1，并假定Fff=〇时，^ΙηΚ=0; 于是，第j个指标％的区间熵值表示为$ = [//j% ]，其中，〃i和〃^为闭区间 [//)'，//;']的下界和上界，分别表示为： //;. =mi+名/?'#} (12) Ρ?> <Ρα<[ξ,? = ?Χ-%η Λ·.?| - (13) if! = max|_0XPij ^11 A/| C14) l}li - Pij - = 1525-%ii si< 心 (15) Ζ,Λ^Ι 于是，第j个指标％的区间熵权表示为％ =[<，<]，其中，<和wf分别为闭区间 [<，<]的下界和上界，^由下式得到： _ 1-7Γ 、 =----，/ = 1，2$"、國 (16) ιη-Σπι j-l Wf和分别表不为： (17)。
7. 根据权利要求5所述的基于区间熵权法的用户用电设备能效评估方法，其特征在 于：所述步骤2-3中，对区间熵权p,进行归一化处理得到<=1其中，，和，分 别为闭区间卜的下界和上届，< 由下式得到： W .. =?ΓΤ，/ 二 屬 （?8) 卬，. 其中，％1 = [μ)'，η.)' ] · w, = max= 1,2,…: η，;' 和 μ'/'表示为： W1 ^ -wi1 ? " , / = 1,2?'··,IH (19). h-￡/，=^ 'HV+
8. 根据权利要求1所述的基于区间熵权法的用户用电设备能效评估方法，其特征在 于：所述步骤3中，用户用电设备评估得分用Grade表示，有： Grade = k1S1+k2S2+k3S 3 (20) 其中，Si，S2, S3分别为能效评估指标、安全检测指标和需求响应指标，b k2, k3分别为能 效评估指标、安全检测指标、需求响应指标的区间熵权。
【文档编号】G06F19/00GK104091076SQ201410332102
【公开日】2014年10月8日 申请日期:2014年7月11日 优先权日:2014年7月11日
【发明者】刘宣, 董俐君, 王守相, 葛磊蛟, 唐悦, 闫梓桐 申请人:国家电网公司, 中国电力科学研究院, 国网计量中心, 天津大学