一种综合能源系统运营模式优选方法及装置与流程

本发明涉及综合能源系统技术领域，尤其涉及一种综合能源系统运营模式优选方法及装置。

背景技术

随着环境及能源问题日益突出，提高能源的综合利用效率已成为我国构建清洁低碳、安全高效的现代能源体系亟待解决的关键问题。综合能源系统(integratedenergysystem,ies)可同时提供电、热等多种能源，能够提高可再生能源消纳率，并提高系统的能源利用率，因此受到广泛关注。近年来，国家出台的多个文件均对综合能源配用电系统的发展有利，使得运营主体对工业用户直售电成为可能。随着燃气价格下调及光伏建设成本的降低，运营主体面对工业用户直供电，将比传统的电网公司供电模式具有价格优势。结合售电市场化改革，售电公司或其它社会资本也倾向于为用户提供综合能源服务。

目前国内外学者对于综合能源系统的研究已取得了一定成果，主要集中在综合能源系统的建模与多能流计算、优化调度方面，但对综合能源系统运营模式优选尚缺乏技术手段，人为主观因素和领导个人意志影响较大。

技术实现要素：

本发明实施例提供了一种综合能源系统运营模式优选方法及装置，针对综合能源系统运营模式备选方案进行优选，以便于提高能源综合利用效率，建设多能互补工业园区综合能源系统。

根据本发明的一个方面，提供一种综合能源系统运营模式优选方法，包括：

s1：建立包含一级指标层、二级指标层和待选方案层的综合能源系统的运营模式优选模型，所述一级指标层包括四个一级指标，为经济性、政策因素、管理层面和用户效益；

s2：确定各个待选方案和各个一级指标对应的二级指标；

s3：通过1-9标度法，建立所述二级指标与对应的所述一级指标之间的第一判断矩阵、所述一级指标与所述运营模式优选模型之间的第二判断矩阵、所述二级指标与各个待选方案之间的第三判断矩阵；

s4：分别计算所述第一判断矩阵、所述第二判断矩阵、所述第三判断矩阵的标准特征向量，得到第一权重、第二权重和第三权重，根据所述第一权重、所述第二权重和所述第三权重进行计算，再根据计算结果选择最优方案。

优选地，所述经济性对应的二级指标为全生命周期投资成本、全寿命周期收益、投资风险和分配方式的公平性，所述政策因素对应的二级指标为相关政策支持和发展前景，所述管理层面对应的二级指标为管理复杂度和可调控资源，所述用户效益对应的二级指标为节能服务、运行成本和互动响应与管理。

优选地，步骤s3具体为：

通过1-9标度法，建立所述二级指标与对应的所述一级指标之间的第一判断矩阵、所述一级指标与所述运营模式优选模型之间的第二判断矩阵，对所述第一判断矩阵和所述第二判断矩阵进行一致性检验，得到检验后的所述第一判断矩阵和所述第二判断矩阵，再建立所述二级指标与各个待选方案之间的第三判断矩阵；

步骤s4为：分别计算检验后的所述第一判断矩阵、检验后的所述第二判断矩阵、所述第三判断矩阵的标准特征向量，得到第一权重、第二权重、第三权重，根据所述第一权重、第二权重和第三权重进行计算，再根据计算结果选择最优方案。

优选地，步骤s4具体包括：

s41：计算检验后的所述第一判断矩阵、检验后的所述第二判断矩阵的标准特征向量，得到第一权重和第二权重；

s42：将所述第一权重和所述第二权重进行相乘得到所述二级指标相对于所述运营模式优选模型的综合权重；

s43：计算所述第三判断矩阵的标准特征向量，得到第三权重；

s44：根据所述综合权重和第三权重进行合成权重计算，再根据计算结果选择最优方案。

优选地，将所述第一权重和所述第二权重进行相乘的计算公式为：

w0＝(η1s1η2s2η3s3η4s4)

式中，η1、η2、η3、η4为第一权重，其中，η1为与经济性对应的二级指标相对于经济性的权重，η2为与政策因素对应的二级指标相对于政策因素的权重，η3为与管理层面对应的二级指标相对于管理层面的权重，η4为与用户效益对应的二级指标相对于用户效益的权重，s1、s2、s3、s4为第二权重，s1、s2、s3、s4分别为经济性、政策因素、管理层面、用户效益相对于运营模式优选模型的权重值。

优选地，根据所述综合权重和第三权重进行合成权重计算的计算公式为：

式中，w31n为第n个二级指标相对于各个待选方案的权重，w0为综合权重。

优选地，所述对所述第一判断矩阵和所述第二判断矩阵进行一致性检验，得到检验后的所述第一判断矩阵和所述第二判断矩阵具体为：

分别计算所述第一判断矩阵和所述第二判断矩阵的最大特征根，得到第一特征根和第二特征根，分别根据所述第一特征根和第二特征根进行一致性检验计算，判断两个矩阵的检验结果是否均小于预置阈值，若是，确定所述第一判断矩阵和所述第二判断矩阵通过检验，若不是，则对应修正所述第一判断矩阵和所述第二判断矩阵直至两个矩阵的检验结果均小于预置阈值，得到检验后的所述第一判断矩阵和所述第二判断矩阵。

根据本发明的另一方面，提供一种综合能源系统运营模式优选装置，包括：

第一建立模块，用于建立包含一级指标层、二级指标层和待选方案层的综合能源系统的运营模式优选模型，所述一级指标层包括四个一级指标，为经济性、政策因素、管理层面和用户效益；

确定模块，用于确定各个待选方案和各个一级指标对应的二级指标；

第二建立模块，用于通过1-9标度法，建立所述二级指标与对应的所述一级指标之间的第一判断矩阵、所述一级指标与所述运营模式优选模型之间的第二判断矩阵、所述二级指标与各个待选方案之间的第三判断矩阵；

计算模块，用于分别计算所述第一判断矩阵、所述第二判断矩阵、所述第三判断矩阵的标准特征向量，得到第一权重、第二权重和第三权重，根据所述第一权重、所述第二权重和所述第三权重进行计算，再根据计算结果选择最优方案。

根据本发明的另一方面，提供一种综合能源系统运营模式优选装置，包括：存储器，以及耦接至所述存储器的处理器；

所述处理器被配置为基于存储在所述存储器设备中的指令，执行如以上所述的综合能源系统运营模式优选方法。

根据本发明的另一方面，提供一种计算机可读介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现以上所述的综合能源系统运营模式优选方法。

从以上技术方案可以看出，本发明实施例具有以下优点：

本发明提供了一种综合能源系统运营模式优选方法及装置，该方法包括：s1：建立包含一级指标层、二级指标层和待选方案层的综合能源系统的运营模式优选模型，一级指标层包括四个一级指标，为经济性、政策因素、管理层面和用户效益；s2：确定各个待选方案和各个一级指标对应的二级指标；s3：通过1-9标度法，建立二级指标与对应的一级指标之间的第一判断矩阵、一级指标与运营模式优选模型之间的第二判断矩阵、二级指标与各个待选方案之间的第三判断矩阵；s4：分别计算第一判断矩阵、第二判断矩阵、第三判断矩阵的标准特征向量，得到第一权重、第二权重和第三权重，根据第一权重、第二权重和第三权重进行计算，再根据计算结果选择最优方案。本发明建立了面向多种综合能源系统运营模式备选方案优选的层次分析模型，模型目标层为综合运营效用最大化为目标，模型一级指标层含有经济性、政策因素、管理层面及用户效益等方面指标，然后在该模型的基础上，根据一级指标、二级指标、待选方案进行权重计算，最后根据权重结果选择出最优方案，能够实现对综合能源系统运营模式备选方案进行优选，以便于提高能源综合利用效率，建设多能互补工业园区综合能源系统。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本发明实施例提供的一种综合能源系统运营模式优选方法的一个实施例的流程示意图；

图2为本发明实施例提供的一种综合能源系统运营模式优选方法的另一个实施例的流程示意图；

图3为综合能源系统的运营模式优选模型的示意图；

图4为本发明实施例提供的一种综合能源系统运营模式优选装置的一个实施例的结构示意图。

具体实施方式

本发明实施例提供了一种综合能源系统运营模式优选方法及装置，针对综合能源系统运营模式备选方案进行优选，以便于提高能源综合利用效率，建设多能互补工业园区综合能源系统。

为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，本发明提供的一种综合能源系统运营模式优选方法的一个实施例，包括：

101、建立包含一级指标层、二级指标层和待选方案层的综合能源系统的运营模式优选模型，一级指标层包括四个一级指标，为经济性、政策因素、管理层面和用户效益；

102、确定各个待选方案和各个一级指标对应的二级指标；

103、通过1-9标度法，建立二级指标与对应的一级指标之间的第一判断矩阵、一级指标与运营模式优选模型之间的第二判断矩阵、二级指标与各个待选方案之间的第三判断矩阵；

104、分别计算第一判断矩阵、第二判断矩阵、第三判断矩阵的标准特征向量，得到第一权重、第二权重和第三权重，根据第一权重、第二权重和第三权重进行计算，再根据计算结果选择最优方案。

本发明建立了面向多种综合能源系统运营模式备选方案优选的层次分析模型，模型目标层为综合运营效用最大化为目标，模型一级指标层含有经济性、政策因素、管理层面及用户效益等方面指标，然后在该模型的基础上，根据一级指标、二级指标、待选方案进行权重计算，最后根据权重结果选择出最优方案，能够实现对综合能源系统运营模式备选方案进行优选，以便于提高能源综合利用效率，建设多能互补工业园区综合能源系统。

以上为一种综合能源系统运营模式优选方法的一个实施例，为进行更具体的说明，下面提供一种综合能源系统运营模式优选方法的另一个实施例，需要说明的是，在建立综合能源系统的运营模式优选模型之前，需对多能互补工业园区的综合能源系统进行成本效益分析，分析过程包括：

测算综合能源系统的售电收益、cchp发电收益、供热/冷收益、光伏发电收益、储能削峰填谷收益、互动响应收益等收益项：

售电收益方面，首先建立工业园区内的电功率平衡关系为：

pl(t)＝ppv(t)-pi(t)+pe(t)+pd(t)+pce(t)

式中：pl(t)、ppv(t)、pi(t)、pe(t)、pd(t)、pce(t)分别为用户负荷功率、光伏出力、工业园区上网功率、工业园区向电网购入电能功率、储能放电功率及cchp的发电功率，放电时pd(t)为正，充电时为负，各功率为当前调度周期的平均功率。

工业园区年售电收益ssell,e表达式为：

式中：pel(t)为用户在t时刻的负荷量；ed为从大电网的购电电价，对于工业用户一般为峰谷电价；t为典型日时长，单位为小时；根据场景不同将每年分为n种典型场景，每种场景对应的相似日天数为ri(i＝1,2,…n)；δt为一个调度周期的时间长度，即1小时。

cchp发电收益方面，工业园区中cchp年发电收益ssell,ce表达式为：

式中：ef为cchp发电上网电价。

供热/冷收益方面，工业园区年供热/冷收益ssell,hc表达式为：

式中：hd、cd分别为供热价格、供冷价格。ph(t)、pc(t)分别为用户供热负荷功率、冷负荷功率。

光伏发电收益方面，

当ppv(t)≤pl(t)时，其发电收益包含直供电能收益和补贴收益：

式中：α为直供电价折扣；es为光伏补贴电价；t1,i表示第i个典型日中分布式光伏发电功率小于用户负荷功率的小时数。

当ppv(t)＞pl(t)时，其发电收益包含直供电能收益、上网电能收益和补贴收益等。

式中：ee为光伏上网电价；t2,i表示第i个典型日中分布式光伏发电功率大于用户负荷功率的小时数。

综上所述，光伏发电年收益可由下式计算而得：

储能削峰填谷收益方面，

当pd(t)≥0，即储能处于放电状态时，储能运营商分时段收益sc如下：

式中：t1为典型日放电时长，单位为小时；pr1为t1时间段内从大电网购电的电价，应为高峰电价或平段电价；β为储能运营商向用户供电的度电折扣。

当pd(t)＜0，储能处于充电状态时，储能运营商分时段向电网公司购电费用ss如下：

式中：pr2为t2时间段内从大电网购电的电价，应为谷时电价；t2为典型日充电时长，单位为小时。

分布式储能运营商的年经济收益可以表示为：

互动响应收益方面，从园区运营商的角度，响应电网的削峰要求，可获取直接的经济补偿。一般情况下，运营商拥有的可调控资源越多，响应能力越强，成本越低，相应的收益越高。因此，可定义互动响应收益如下：

sir＝ppcepc-pdccdc-pircir

式中：sir为互动响应收益；ppc为电网削峰容量；epc为互动响应补偿单价；pdc为直控资源；cdc为直控资源单位成本；pir为园区互动资源；cir为互动资源单位成本。

测算综合能源系统的分布式光伏发电投资成本、cchp投资及运行成本、分布式储能投资成本、从外部电网购电成本等成本项：

分布式光伏发电投资成本方面，分布式光伏发电系统投资费用cg可计算如下：

cg＝qwcw

式中：cw为分布式光伏发电系统的装机容量；qw为分布式光伏发电系统单位容量成本。

cchp投资及运行成本方面，包括cchp投资成本和cchp运行成本。

cchp投资成本由燃气轮机投资成本、吸收式制冷机组(蒸汽溴化锂制冷机组)投资成本、余热锅炉投资成本、辅助燃气锅炉投资成本构成，各项成本计算方法如下：

a)燃气轮机投资成本

在整个cchp系统中，燃气轮机的成本大约占30％-40％。燃气轮机的千瓦造价随容量增加而总体呈下降趋势。燃气轮机的初期投资费用如下式所示：

cgt＝cgt_npgt_n

式中：cgt_n为燃气轮机的单位容量造价；pgt_n为燃气轮机的额定发电功率；α为系数，取-0.3829；δ为系数，取61470。

b)吸收式制冷机组(蒸汽溴化锂制冷机组)投资成本

cec＝cec_npec_n

式中：cec_n为吸收式制冷机组的单位容量造价；pec_n为吸收式制冷机组的额定容量。

c)余热锅炉投资成本

crec＝crec_nprec_n

式中：crec_n为余热锅炉的单位容量造价；prec_n为余热锅炉的额定容量。

d)辅助燃气锅炉投资成本

cgfb＝cgfb_npgfb_n

式中：cgfb_n为辅助燃气锅炉的单位容量造价；pgfb_n为燃气锅炉的额定容量。

cchp运行成本根据cchp燃料费用ct与机组的出力关系为：

式中：cch4表示天然气单价；w表示cchp年净输出电量，kw·h；q1表示年有效余热供热总量，mj；q2表示年有效余热供冷总量，mj；υ表示cchp年平均能源综合利用率，应大于80％；ql表示燃气低位发热量，mj/m3。

分布式储能投资成本cbess包括：储能电池系统购置成本cbs，储能双向变流器模块购置成本cbc。

cbess＝cbs+cbc

其中，各项成本计算公式如下：

cbs＝qsδscsre

cbc＝pccc

式中：qs为电池容量；cs为电池单位电量成本；δs为电池单位电量成本系数，其值随电池容量增大而减小；re为储能电池更换次数，由电池循环寿命决定；pc为变流器额定功率；cc为变流器单位容量价格。

从外部电网购电成本方面，

当工业园区中电能不足时，需从外部电网购电，购电成本cgrid表达式如下：

cgrid＝eepgrid

式中：pgrid为工业园区从外部电网购电量。

上述的多能互补工业园区综合能源系统成本效益分析结果将作为后续的面向多种综合能源系统运营模式备选方案优选的层次分析模型的经济性二级指标层的必要输入数据。

请参阅图2，本发明提供的一种综合能源系统运营模式优选方法的另一个实施例，包括：

201、建立包含一级指标层、二级指标层和待选方案层的综合能源系统的运营模式优选模型，一级指标层包括四个一级指标，为经济性、政策因素、管理层面和用户效益；

202、确定各个待选方案和各个一级指标对应的二级指标；

在本实施例中，模型目标层以运营模式选择的目标为综合运营效用最大化，对多种运营模式进行综合指标评价，得到运营模式选择的优先排序。

在四个一级指标中，各个一级指标均各自对应有若干个二级指标：

(1)c1：经济性，对应的二级指标为：d1：全生命周期投资成本；d2：全寿命周期收益；d3：投资风险；d4：分配方式的公平性。

经济性是工业园区综合效用评估的重要方面，它综合考虑全生命周期投资成本、全寿命周期收益、投资风险及公平性指标。全寿命周期投资成本指的是分布式光伏发电、分布式储能等投资成本；运行收益指的是可获得的售电收益、供热/冷收益、光伏发电收益、储能削峰填谷收益、互动响应收益等收益；投资风险指的是投资主体在投资中可能会遭受收益损失甚至本金损失的风险；公平性指的是比较三种运营模式的下分配方式的公平性。

(2)政策因素，对应的二级指标为：d5：相关政策支持；d6发展前景。

政策因素指的是结合国家相关政策的支持及未来发展前景对三种运营模式(待选方案)进行分析。通过现有的行业政策信息可知，要“稳步推进售电侧改革，有序向社会资本放开配售电业务”，即按照“管住中间、放开两头”的体制架构，逐步放开用户选择权，培育多元化售电主体，完善电力价格的传导机制，使市场在资源配置中发挥决定性作用。发展前景指的是运营模式发展的探索性和前瞻性。

(3)管理层面，对应的二级指标为：d7：管理复杂度；d8：可调控资源。

管理层面主要从管理复杂度与可调控资源方面考虑。管理复杂度指运营主体在运营工业园区中投入的人力、物力等的情况；可调控资源指的可调控管理的资源情况，如发电公司资源、电网资源、分布式光伏、储能等。

(4)用户效益，对应的二级指标为：d9：节能服务；d10：运行成本；d11：互动响应与管理。

用户效益指不同运营模式下给用户带来的好处，主要从节能服务、用户运行成本及互动响应与管理三个方面进行分析。节能服务指利用智能化手段对用户主要用能设备进行控制，实现能源节约；用户运行成本主要为用户的用能成本；互动响应与管理指对用户实现需求管理。

本发明建立的模型如图3所示，模型待选方案层为使工业园区获得最大综合运营效用的运营方案：p1：电网公司投资+电网公司运营模式(模式1)；p2：多方投资+多方运营模式(模式2)；p3：合资公司投资+合资公司运营模式(模式3)。

需要说明的是，在以上四个一级指标对应的二级指标中，除了全生命周期投资成本、全寿命周期收益这两个二级指标可以依据前述的公式和相关输入量进行计算，其他二级指标均为用户根据各个二级指标对上述三个待选方案进行相应的评分得到。

203、通过1-9标度法，建立二级指标与对应的一级指标之间的第一判断矩阵、一级指标与运营模式优选模型之间的第二判断矩阵，对第一判断矩阵和第二判断矩阵进行一致性检验，得到检验后的第一判断矩阵和第二判断矩阵，再建立二级指标与各个待选方案之间的第三判断矩阵；

在本实施例中，分别计算第一判断矩阵和第二判断矩阵的最大特征根，得到第一特征根和第二特征根，分别根据第一特征根和第二特征根进行一致性检验计算，判断两个矩阵的检验结果是否均小于预置阈值，若是，确定第一判断矩阵和第二判断矩阵通过检验，若不是，则对应修正第一判断矩阵和第二判断矩阵直至两个矩阵的检验结果均小于预置阈值，得到检验后的第一判断矩阵和第二判断矩阵。

204、分别计算检验后的第一判断矩阵、检验后的第二判断矩阵、第三判断矩阵的标准特征向量，得到第一权重、第二权重、第三权重，根据第一权重、第二权重和第三权重进行计算，再根据计算结果选择最优方案。

步骤204具体包括：

(1)计算检验后的第一判断矩阵、检验后的第二判断矩阵的标准特征向量，得到第一权重和第二权重；

(2)将第一权重和第二权重进行相乘得到二级指标相对于运营模式优选模型的综合权重；

(3)计算第三判断矩阵的标准特征向量，得到第三权重；

(4)根据综合权重和第三权重进行合成权重计算，再根据计算结果选择最优方案。

在步骤(2)中，将第一权重和第二权重进行相乘的计算公式为：

w0＝(η1s1η2s2η3s3η4s4)

式中，η1、η2、η3、η4为第一权重，其中，η1为与经济性对应的二级指标相对于经济性的权重，η2为与政策因素对应的二级指标相对于政策因素的权重，η3为与管理层面对应的二级指标相对于管理层面的权重，η4为与用户效益对应的二级指标相对于用户效益的权重，s1、s2、s3、s4为第二权重，s1、s2、s3、s4分别为经济性、政策因素、管理层面、用户效益相对于运营模式优选模型的权重值。

在步骤(4)中，根据综合权重和第三权重进行合成权重计算的计算公式为：

式中，w31n为第n个二级指标相对于各个待选方案的权重，w0为综合权重。需要说明的是，在本实施例中，二级指标的个数为11个，因此n等于11，若二级指标的数量根据实际需求进行了调整，则n也随之进行调整。

以下将对步骤203和步骤204进行具体的说明：

(1)首先将运营模式决策时需要考虑的11个评价二级指标归纳为一个因素集c,其中c＝(d1,d2,…,d11)。按照运营模式决策评价一级指标，可将11个决策评价二级指标划分为4类，即包含4个子因素集c1,c2,c3,c4。其中c1＝(d1,d2,d3,d4),c2＝(d5,d6),c3＝(d7,d8),c4＝(d9,d10,d11)。

(2)应用层次分析模型，计算综合效用评估的每一个子因素集c1,c2,c3,c4各评价二级指标对评价一级指标的权重。采用“1-9标度法”建立判断矩阵。

“1-9标度法”定义如下表1所示：

表11-9标度法

对于c1，根据1-9标度原理，先建立第一个子因素集评价二级指标元素d1,d2,d3,d4对于c1的判断矩阵a1。求得该矩阵的最大特征根为λ1max及其对应的标准特征向量η1。其次，对该判断矩阵的最大特征根进行一致性检验：

根据矩阵阶数，查表得到其平均一致性指标ri，计算下式：

若cr＜0.10，便认为判断矩阵具有可以接受的一致性；若cr≥0.10，则需要调整和修正判断矩阵，使其满足cr＜0.10，从而具有满意的一致性。

运用同样的方法,逐个求出另外各个子因素集中的评价二级子指标相对于各自的评价一级指标的标准权重η2,η3,η4。

(3)建立各一级指标相对于模型(通常以一级指标相对于模型目标进行建立)的判断矩阵，求得该判断矩阵的最大特征根λmax,相应的标准特征向量s＝(s1s2s3s4)，并对该判断矩阵的最大特征根进行一致性检验。

(4)计算各二级子指标相对总目标的综合权值：

w0＝(η1s1η2s2η3s3η4s4)

(5)根据综合效用评估指标对运营模式决策最终方案的影响，基于1-9标度法，建立各级二级指标相对于决策方案的判断矩阵，得到各二级指标相对于运营模式方案的权重w31，w32，…，w311。

(6)结合各二级指标相对于运营模式方案的权重及各二级子指标相对模型目标的综合权值，进行合成权重计算，得到综合运营效用评估的最佳运营模式。综合权重计算方法如下：

权重越大的运营模式，其综合评估效果越好。

下面以一具体案例进行分析，对该园区综合能源系统运营模式有三个待选方案：

(1)运营模式1：电网公司投资+电网公司运营模式；

(2)运营模式2：多方投资+多方运营模式

(3)运营模式3：合资公司投资+合资公司运营模式

通过本专利步骤一所述的成本效益分析方法计算，模式3的年净收益值为8421.21万元，模式1和模式2的年净收益为8241.05万元。因此模式3的年净收益最大，模式1和模式2的净收益次之。

一个综合能源系统运营模式优选实例的过程如下：

1)a.对于c1，根据1-9标度原理，先建立第一个子因素集评价二级子指标元素d1,d2,d3,d4对于c1的判断矩阵(需要说明的是，在判断矩阵中，每个元素代表的含义，如a1中第一行第三列的7/3，代表在经济性这一第一指标所包含的四个二级指标中，第一个二级指标与第三个二级指标相对于经济性而言的重要程度为7/3，以下的矩阵同理故不再赘述)：

求得该矩阵的最大特征根为λ1max＝4，其对应的标准特征向量为

η1＝(0.320.320.140.23)

其次，对该判断矩阵的最大特征根进行一致性检验，计算得cr＝0＜0.10，因此该矩阵具体满意的一致性。

b.运用同样的方法,逐个求出另外各个子因素集中的评价二级子指标相对于各自的评价一级指标的标准权重。

η2＝(0.580.42)

η3＝(0.30.7)

η4＝(0.30.280.42)

2)根据对各影响因素的比较分析，建立各一级指标相对于模型目标的判断矩阵：

求得该判断矩阵的最大特征根λmax＝4,相应的标准特征向量为：

s＝(s1s2s3s4)＝(0.350.250.250.15)

其次，对该判断矩阵的最大特征根进行一致性检验，计算得到cr＝0＜0.10，因此该判断矩阵具有满意的一致性。

3)计算各二级子指标相对总目标的综合权值：

w0＝(η1s1η2s2η3s3η4s4)

w0＝(0.1120.1120.0490.08050.1450.1050.0750.1750.030.07050.0495)

4)基于1-9标度法及对各影响因素比较分析，建立各级二级指标相对于决策方案的判断矩阵，得到各二级指标相对于运营模式方案的权重如下表2：

表2各二级指标相对于运营模式方案的权重

6)结合各二级指标相对于运营模式的权重及各二级子指标相对总目标的综合权值，进行合成权重计算，得到综合运营效用评估的最佳运营模式。综合权重的计算结果如下表3：

表3三种运营模式的综合权重

由表3可知，模式3综合权重最大，综合评估效果最好，有利于协调各方利益，充分发挥多能互补在提高能源综合利用效率的作用，达到多主体间共赢的效果，因此本专利将方案3作为推荐方案。

本发明涉及一种基于成本效益分析和层次分析模型的综合能源系统运营模式优选方法。该方法首先对多能互补工业园区综合能源系统进行成本效益分析；其次，根据综合能源系统成本效益分析结果，建立了面向多种综合能源系统运营模式备选方案优选的层次分析模型。模型目标层为综合运营效用最大化为目标，模型指标层含有经济性、政策因素、管理层面及用户效益等方面指标；根据所述综合能源系统运营模式层次分析模型，对多种综合能源系统运营模式备选方案计算各自的综合权重；最后，根据综合权重排序结果，综合权重最大，表示该运营模式的综合评估效果最好，为优选方案。

以上是对本发明提供的一种综合能源系统运营模式优选方法进行的详细说明，以下将对本发明提供的一种综合能源系统运营模式优选装置进行说明，请参阅图4，本发明提供的一种综合能源系统运营模式优选装置的一个实施例，包括：

第一建立模块401，用于建立包含一级指标层、二级指标层和待选方案层的综合能源系统的运营模式优选模型，一级指标层包括四个一级指标，为经济性、政策因素、管理层面和用户效益；

确定模块402，用于确定各个待选方案和各个一级指标对应的二级指标；

第二建立模块403，用于通过1-9标度法，建立二级指标与对应的一级指标之间的第一判断矩阵、一级指标与运营模式优选模型之间的第二判断矩阵、二级指标与各个待选方案之间的第三判断矩阵；

计算模块404，用于分别计算第一判断矩阵、第二判断矩阵、第三判断矩阵的标准特征向量，得到第一权重、第二权重和第三权重，根据第一权重、第二权重和第三权重进行计算，再根据计算结果选择最优方案。

可选的，经济性对应的二级指标为全生命周期投资成本、全寿命周期收益、投资风险和分配方式的公平性，政策因素对应的二级指标为相关政策支持和发展前景，管理层面对应的二级指标为管理复杂度和可调控资源，用户效益对应的二级指标为节能服务、运行成本和互动响应与管理。

可选的，第二建立模块还用于通过1-9标度法，建立二级指标与对应的一级指标之间的第一判断矩阵、一级指标与运营模式优选模型之间的第二判断矩阵，对第一判断矩阵和第二判断矩阵进行一致性检验，得到检验后的第一判断矩阵和第二判断矩阵，再建立二级指标与各个待选方案之间的第三判断矩阵；

计算模块还用于分别计算检验后的第一判断矩阵、检验后的第二判断矩阵、第三判断矩阵的标准特征向量，得到第一权重、第二权重、第三权重，根据第一权重、第二权重和第三权重进行计算，再根据计算结果选择最优方案。

可选的，计算模块包括：

第一计算单元，用于计算检验后的第一判断矩阵、检验后的第二判断矩阵的标准特征向量，得到第一权重和第二权重；

第二计算单元，用于将第一权重和第二权重进行相乘得到二级指标相对于运营模式优选模型的综合权重；

第三计算单元，用于计算第三判断矩阵的标准特征向量，得到第三权重；

第四计算单元，用于根据综合权重和第三权重进行合成权重计算，再根据计算结果选择最优方案。

可选的，将第一权重和第二权重进行相乘的计算公式为：

w0＝(η1s1η2s2η3s3η4s4)

式中，η1、η2、η3、η4为第一权重，其中，η1为与经济性对应的二级指标相对于经济性的权重，η2为与政策因素对应的二级指标相对于政策因素的权重，η3为与管理层面对应的二级指标相对于管理层面的权重，η4为与用户效益对应的二级指标相对于用户效益的权重，s1、s2、s3、s4为第二权重，s1、s2、s3、s4分别为经济性、政策因素、管理层面、用户效益相对于运营模式优选模型的权重值。

可选的，根据综合权重和第三权重进行合成权重计算的计算公式为：

式中，w31n为第n个二级指标相对于各个待选方案的权重，w0为综合权重。

可选的，第二建立模块包括：

第一建立单元，用于通过1-9标度法，建立二级指标与对应的一级指标之间的第一判断矩阵、一级指标与运营模式优选模型之间的第二判断矩阵；

检验单元，用于对第一判断矩阵和第二判断矩阵进行一致性检验，得到检验后的第一判断矩阵和第二判断矩阵；

第二建立单元，用于建立二级指标与各个待选方案之间的第三判断矩阵；

检验单元还用于分别计算第一判断矩阵和第二判断矩阵的最大特征根，得到第一特征根和第二特征根，分别根据第一特征根和第二特征根进行一致性检验计算，判断两个矩阵的检验结果是否均小于预置阈值，若是，确定第一判断矩阵和第二判断矩阵通过检验，若不是，则对应修正第一判断矩阵和第二判断矩阵直至两个矩阵的检验结果均小于预置阈值，得到检验后的第一判断矩阵和第二判断矩阵。

本发明提供的一种综合能源系统运营模式优选装的另一个实施例，包括：存储器，以及耦接至所述存储器的处理器；

所述处理器被配置为基于存储在所述存储器设备中的指令，执行如以上所述的综合能源系统运营模式优选方法。

本发明还涉及一种计算机可读介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现以上所述的综合能源系统运营模式优选方法。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(rom，read-onlymemory)、随机存取存储器(ram，randomaccessmemory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。