本发明属于电力系统技术领域，具体涉及一种基于设备改造潜力评估的工商业专变用户节能改造潜力辨识方法。
背景技术：
在正在推进的电力体制改革的背景下，国家电网定位和盈利模式发生重大改变，公司定位从市场参与者向公共服务提供者转变，商业模式从赚取购销价差向收取“过网费”转变。从国有资产保值增值、巩固电网公司市场地位、维护传统售电市场三个维度出发，国家电网从战略上有发展新兴业务、培育新增长动能的需求，瞄准具备增值潜力和高盈利能力的综合能源服务。
工商业专变用户节能改造业务是综合能源服务中一项重要业务，是否能够具备节能改造业务潜力，主要需分析用户总体用能情况和设备用能状况，是否具备管理节能和技术节能潜力。
针对此需求，需要一种基于设备改造潜力评估的工商业专变用户节能改造潜力辨识算法，从工商业专变用户的典型用能设备的实际用能数据出发，分析用户节能改造潜力。
技术实现要素：
本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供了一种工商业专变用户节能改造潜力辨识方法，该方法与以往单个设备节能改造辨识方法不同，是对工商业专变用户多设备的综合辨识。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种工商业专变用户节能改造潜力辨识方法，其特征是，包括以下过程：
s1，提取表征设备节能改造潜力的指标，构建设备级节能改造潜力评估体系；
s2，获取对应各指标的设备运行数据；
s3，根据设备的运行数据，计算设备节能改造潜力评价结果，由设备节能改造潜力评价结果辨识节能改造潜力用户；
s4，将节能改造潜力用户与已进行节能改造用户对比，分析节能改造潜力用户的节能改造潜力。
进一步的，所述设备级节能改造潜力的指标体系包括一级指标与二级指标：
1)一级指标
用于描述不同设备的节能改造潜力；
2)二级指标
描述设备的多层次节能改造潜力，包括与该设备额定参数有关的指标参数以及与设备实际运行状态有关的指标参数。
进一步的，典型设备包括：空调、照明、变压器、电机、电热设备、电解电镀设备。
进一步的，典型设备的各指标包括：
空调：
一级指标：空调总能耗；二级指标：冷机性能系数、冷机部分负荷能效系数、输送能效比、季节能效比、单位面积能效；
照明：
一级指标：照明总能耗；二级指标：节能灯安装比例、照明功率密度；
变压器：
一级指标：变压器总能耗；二级指标：空载损耗、负载损耗；
电机：
一级指标：电机总能耗；二级指标：电机能效；
电热设备：
一级指标：电热总能耗；二级指标：电弧炉、感应炉效率，箱式炉、井式炉连续作业设备效率，盐浴炉效率；
电解电镀设备：
一级指标：电解电镀总能耗；二级指标：电流效率、母线电压降、单位产品电耗、电力整流设备转换效率。
进一步的，各典型设备的运行数据，具体包括：
空调：空调总能耗及制冷量、输入功率、制冷面积；
照明：照明总能耗及照明输入功率，照明面积，节能灯安装数量；
变压器：变压器总能耗及空载损耗、负载损耗，
电机：电机总能耗及电机输入功率、电机功率因数；
电热设备：电热总能耗及输入功率、制热量；
电解电镀设备：电解电镀总能耗及母线电压降、产品数量、沉淀或溶解物质量。
进一步的，根据设备的运行数据，计算设备节能改造潜力评价结果，具体过程包括：
1)对指标进行归一化处理：
2)确定一级评价指标权重集和二级评价指标权重集：
3)计算二级指标的灰色评估权矩阵；
4)基于fce算法计算节能潜力综合评价结果。
首先对二级指标初级评判，得到第i种典型设备的二级指标准则层的决策集
由ri构造所有典型设备的综合评价权矩阵r，得出节能潜力综合评价矩阵k：
依据评价等级集合v，对综合评价矩阵k进行单值化处理，得到综合评价结果：
p＝kvt
综合评价结果p针对于不同的用户有不同的结果，可设置分段阈值来判断该用户是否具有节能改造潜力。如p>0.75为节能改造重点关注用户，0.6<p<0.75为一般关注用户，p<0.6为其他用户。
进一步的，确定一级评价指标权重集和二级评价指标权重集包括：
一级评价指标权重集
其中，wi表示工商业专变用户的第i种典型设备一级指标在节能改造中所占权重；n1表示这一级指标中指标数；n表示一级指标中指标数，μij为判断矩阵c转换而来的测度矩阵元素；
判断矩阵c为基于比例标度法构建的，cij为判断矩阵元素，且满足cij＝1，cji＝1/cij；
同理，获得二级评价指标权重集wi＝(wi1,wi2,...,wim-1,wim)，wi表示工商业专变用户的第i种典型设备二级指标在节能改造中所占权重；m表示二级指标的个数。
进一步的，计算二级指标的灰色评估权矩阵的过程为：
用优、良、中、差四个等级表示设备节能潜力等级，建立评价等级集合v＝{v1,v2,v3,v4}＝{1,2,3,4}，其中1对应等级优、2对应等级良、3对应等级中、4对应等级差；
建立对应于不同灰度的白化权函数f1(x)、f2(x)、f3(x)、f4(x)，分别求解其对应的灰色评估系数
其中，ηij表示第i种典型设备第j个二级指标的归一化值；
二级指标的灰色评估权值
其中，xij为第i种典型设备第j个二级指标总灰色评估系数，且满足
二级指标层的灰色评估权矩阵可以表示为：
进一步的，基于fce算法计算节能潜力综合评价结果的过程包括：
首先对二级指标初级评判，得到第i种典型设备的二级指标准则层的决策集
由ri构造所有典型设备的综合评价权矩阵r，得出节能潜力综合评价矩阵k：
依据评价等级集合v，对综合评价矩阵k进行单值化处理，得到综合评价结果：
p＝kvt。
与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：与以往的节能改造辨识针对单个设备不同，本发明的节能改造潜力辨识算法是对多个设备进行综合运算，是针对用户层级的节能改造潜力辨识。。
附图说明
图1工商业专变用户节能改造潜力辨识方法流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
如图1所示，一种工商业专变用户节能改造潜力辨识方法，包括以下过程：
s1，提取表征设备改造潜力的指标，构建设备级节能改造潜力评估体系。
工商业专变用户典型设备包括空调、照明、变压器、电机、电热设备、电解电镀设备。针对这些设备，提取表征设备改造潜力的指标，构建设备级节能改造潜力的指标体系，包括一级指标与二级指标：
1)一级指标
用于描述不同设备的节能改造潜力(如总耗能)。
2)二级指标
从多个方面描述某种特定设备的多层次节能改造潜力，包括与该设备额定参数有关的指标参数(如潜力计算系数、功率密度等)以及与设备实际运行状态有关的指标参数(如设备运行效率、能效比等)。构建典型设备的节能改造潜力指标体系如表1所示。
表1典型设备的节能改造潜力指标体系
s2，获取设备各指标的运行数据。
采集各典型设备的运行数据，具体包括：
空调：空调总能耗及制冷量、输入功率、制冷面积；
照明：照明总能耗及照明输入功率，照明面积，节能灯安装数量；
变压器：变压器总能耗及空载损耗、负载损耗，
电机：电机总能耗及电机输入功率、电机功率因数；
电热设备：电热总能耗及输入功率、制热量；
电解电镀设备：电解电镀总能耗及母线电压降、产品数量、沉淀或溶解物质量。
s3，基于层次分析法+灰色关联分析+综合评价法(ahm-gra-fce)组合算法，实现节能改造潜力用户辨识。
具体步骤如下：
1)采用极值化无量纲方法对指标进行归一化处理：
由于评价指标体系中各个评价指标的量纲、经济意义、表现形式以及对总结果的作用各不相同，不具有可比性，因此采用无量纲方法来消除对结果的影响。
根据评价指标对节能效果影响(如降低了能耗)的正负相关性，将评价指标分为正指标、负指标和区间指标三种，实现归一化处理。归一化处理目的是表示各个指标的作用不一样。
正指标表示随着指标实际值的增大，评价分值也相应增大。
正指标：
其中，xi表示指标实际值，xmin和xmax表示指标最小最大阈值，此阈值是经验值或者国家标准、行业标准的规定值。
负指标表示随着指标实际值的增大，评价分值不断减小。
负指标：
其中，xi表示指标实际值，xmin和xmax表示指标最小最大阈值，此阈值是经验值或者国家标准、行业标准的规定值。
区间指标表示指标实际值越接近与某一固定值其评价分值越高。
区间指标：
其中，xi表示指标实际值，xmin和xmax表示指标最小最大阈值，此阈值是经验值或在国家标准、行业标准的规定值，a，b表示根据现场经验规定的固定值，可以是经验值或者国家标准、行业标准的规定值。
2)采用ahm-gra算法确定一级评价指标权重集和二级评价指标权重集：
一级评价指标权重集
其中，wi表示工商业专变用户的第i种典型设备一级指标在节能改造中所占权重；n1表示这一级指标中指标数；n表示一级指标中指标数，μij为判断矩阵c转换而来的测度矩阵元素(即选择判断矩阵中元素进行计算)。
判断矩阵c为基于比例标度法构建的，cij为判断矩阵元素，且满足cij＝1，cji＝1/cij。判断矩阵c设计方法有很多，现补充了一种比例标度选择为1,3,5,7。各标度与其含义参见下表1所示。
表1判断矩阵的比例标度及其含义
采用上述同样的方法获取二级评价指标权重集wi＝(wi1,wi2,...,wim-1,wim)，wi表示工商业专变用户的第i种典型设备二级指标在节能改造中所占权重；m表示二级指标的个数。
可以用优、良、中、差四个等级表示设备节能潜力等级，建立评价等级集合v＝{v1,v2,v3,v4}＝{1,2,3,4}，其中1对应等级优、2对应等级良、3对应等级中、4对应等级差。
建立对应于不同灰度的白化权函数f1(x)、f2(x)、f3(x)、f4(x)，分别求解其对应的灰色评估系数
其中，ηij表示第i种典型设备第j个二级指标的归一化值。
二级指标的灰色评估权值
其中，xij为第i种典型设备第j个二级指标总灰色评估系数，且满足
二级指标层的灰色评估权矩阵可以表示为：
3)基于fce算法计算节能潜力综合评价结果：
首先对二级指标初级评判，得到第i种典型设备的二级指标准则层的决策集
由ri构造所有典型设备的综合评价权矩阵r，得出节能潜力综合评价矩阵k：
依据评价等级集合v，对综合评价矩阵k进行单值化处理，得到综合评价结果：
p＝kvt
综合评价结果p针对于不同的用户有不同的结果，可设置分段阈值来判断该用户是否具有节能改造潜力。如p>0.75为节能改造重点关注用户，0.6<p<0.75为一般关注用户，p<0.6为其他用户。
s4，根据用户所属行业，对比已进行节能改造用户，进行节能改造潜力分析。
对具有节能改造潜力用户，可根据其所属行业，找到对应的典型设备组合(已参与节能改造项目的用户)，获取典型用户节能改造前后的能效上升率。根据潜在用户当前的总能耗数据对比已改造用户前后能效上升率计算其节能改造潜力。
在用户节能改造潜力分析的基础上，可以进一步计算不同行业、不同地区的节能改造潜力分析结果，作为工商业专变用户节能改造依据。
本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。