一种智慧能源小镇定位分析方法及系统与流程

本发明涉及电网运行与控制，具体为一种智慧能源小镇定位分析方法及系统。

背景技术：

1、能源是人类赖以生存和发展的物质基础，城市是能源转型升级的主战场，以小镇为“样板”发展智慧能源小镇，有利于能源结构转型；但现阶段在智慧小镇定位问题上具有重大挑战，一方面由于智慧能源小镇结构大大区别于传统城镇，当前现有能源系统评价指标体系不适用于智慧能源小镇的能源消费形态、能源用途等；同时智慧能源小镇定位研究多偏向于系统安全可靠等方面，忽略了居住区环境、社会人文属性的指标。

2、对智慧小镇能源系统合理有效地定位分析，探究智慧能源小镇能够带来的经济、社会、环境效益，能够有效地促进城镇能源系统的发展；目前国内外针对智慧能源小镇定位的研究较为模糊，主要集中在系统安全、可靠、经济性等方面，缺乏针对符合地区产业特色和能源消费特点的智慧小镇定位研究较少，而智慧能源小镇应遵循把绿色低碳、可持续作为发展的基本准则，结合新能源技术、储能技术等，提升能源利用率，充分发挥可再生能源的天然优势，以电力系统为核心，打破供电、供热等能源供应系统单独规划、单独设计和独立运行的既有模式，实现以电为中心多能互通互济，在运行的过程中，以能源路由器为核心控制器，对各类可再生能源分配、转化、存储、消费等环节进行有机协调与优化；能源互联网综合运用先进的电力电子技术和信息技术，将大量由分布式能量采集装置、分布式能源储存装置和各种类型负载构成的能量节点互联起来，可以实现能源的高效、清洁和安全利用。

3、然而，现有的智慧能源小镇定位分析方法受环境因素影响大，定位结果差异较多，评估系统实施困难，从而造成无法准确快速的确定智慧能源小镇的定位，增加了投资风险。

技术实现思路

1、本部分的目的在于解决现有技术存在的上述问题，提供一种可靠且准确的智慧能源小镇定位分析方法及系统。本发明采用的这种定位分析方法，考虑多评价指标主客观并重，能够更有效和可靠的进行智慧能源小镇的定位分析，为新型电力系统下智慧能源小镇的建设提供技术依据和实用化方法。在本部分以及本发明的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。

2、为解决现有技术存在的问题，本发明提供如下技术方案：一种智慧能源小镇定位分析方法，包括：获取智慧能源小镇的系统运行参数，通过所述系统运行参数建立智慧能源小镇定位层次结构；利用熵权法计算所述智慧能源小镇定位层次结构的客观数据评价指标权重，基于层次分析法计算所述智慧能源小镇定位层次结构的主观数据评价指标权重；比较所述客观数据评价指标权重和所述主观数据评价指标权重的大小，并输出所述智慧能源小镇的定位分析结果。

3、作为本发明所述的智慧能源小镇定位分析方法的一种优选方案，其中：所述智慧能源小镇的系统运行参数包括下述中的至少一种：co2排放量、日负荷曲线、弃风弃光量、多种能源出力占比、能源产业收益及工业、商业、农业、旅游业用电情况数据。

4、作为本发明所述的智慧能源小镇定位分析方法的一种优选方案，其中：所述智慧能源小镇定位层次结构的建立，包括，

5、以智慧能源小镇定位为目标将小镇定位的影响因素分成相关联的结构；

6、所述结构的准则层由环境因素、能源因素和产业因素构成。

7、作为本发明所述的智慧能源小镇定位分析方法的一种优选方案，其中：所述客观数据评价指标权重的计算包括，

8、对由评价对象和评价指标组成的原始数据矩阵进行无量纲化处理，并计算特征比重矩阵；

9、利用熵权法计算熵值矩阵并确定客观数据评价指标权重矩阵。

10、作为本发明所述的智慧能源小镇定位分析方法的一种优选方案，其中：所述无量钢化处理的计算包括，

11、

12、

13、其中，zij,m表示标准化矩阵中效益型指标的标准化取值，xij表示原始数据矩阵中的元素，i表示评价对象，j表示评价指标，zij,l表示标准化矩阵中负量指标的标准化取值，min(xj)表示评价指标j的最小值，max(xj)表示评价指标j的最大值。

14、作为本发明所述的智慧能源小镇定位分析方法的一种优选方案，其中：所述客观数据评价指标权重矩阵的确定包括，

15、所述特征比重矩阵的计算包括，

16、

17、

18、其中，pij表示特征比重矩阵p中的元素，zij表示标准化矩阵中的元素，m表示评价对象的个数，p表示特征比重矩阵，n表示评价指标的个数；

19、所述熵值矩阵e的计算包括，

20、e＝[e1 e2···en]

21、

22、其中，en表示第n个指标的熵值，ej表示熵值矩阵e中的元素，lnm表示以e为底m的对数，lnpij表示以e为底pij的对数；

23、所述客观数据评价指标权重矩阵的计算包括，

24、

25、ω＝[ω1ω2···ωn]

26、其中，ωj表示权重矩阵元素，ω表示客观数据评价指标权重矩阵，ωn表示第n个指标的权重。

27、作为本发明所述的智慧能源小镇定位分析方法的一种优选方案，其中：所述主观数据评价指标权重的计算包括，

28、根据所述客观数据评价指标权重矩阵建立判断矩阵，通过1-9标度法判断矩阵元素的重要程度；

29、计算权重矩阵并检验所述权重矩阵的一致性，若评价指标不满足一致性条件，则需要重新评估。

30、作为本发明所述的智慧能源小镇定位分析方法的一种优选方案，其中：所述权重矩阵的建立包括，

31、利用所述判断矩阵将影响因素内的指标进行两两比较，在比较所述指标的重要性后，将指标打分量化值结果按照1-9标度法来确定所述指标相对重要性的权重；

32、所述判断矩阵a的计算包括，

33、

34、

35、其中，aij表示指标i相对指标j的相对权重，ωi表示指标i的权重，ωj表示指标j的权重，ann表示两两比较求得判断矩阵a的各元素；

36、所述权重矩阵的计算包括，

37、ω＝[ω1,ω2···ωn]t

38、

39、其中，ω(i)表示指标i的权重。

40、作为本发明所述的智慧能源小镇定位分析方法的一种优选方案，其中：所述判断矩阵一致性的检验包括，

41、

42、

43、其中，ci表示一致性指标，λmax表示判断矩阵a的最大特征根，cr表示一致性比率，ri表示随机性指标；

44、当cr<0.1时，满足一致性条件，则接受所述主观数据评价指标的权重标记；

45、当cr≥0.1时，不满足一致性条件，则需要对所述主观数据评价指标进行重新评估。

46、一种智慧能源小镇定位分析系统，包括：

47、定位层次结构构建模块，用于对智慧能源小镇的系统运行参数进行分析，构建所述智慧能源小镇定位层次结构；

48、权重确定模块，用于确定所述智慧能源小镇定位层次结构中每一个评价指标的主观数据权重或客观数据权重；

49、定位结果分析模块，用于比较客观数据评价指标权重和主观数据评价指标权重的大小，并根据比较大小的结果输出智慧能源小镇的定位分析结果。

50、本发明的有益效果：本发明提供一种智慧能源小镇定位分析方法及系统，能够准确且可靠地对智慧能源小镇进行定位分析，传统的定位分析方法，仅考虑能源系统的安全可靠性等，未能针对由于地理位置或环境因素造成的不同智慧小镇其地区产业特色和能源消费特点不同，造成评价体系与评价方法不适用于智慧能源小镇的定位分析，差异度较大，甚至出现严重评估误差，本发明通过考虑主客观并重的数据评价指标，建立多指标评价体系；其次本方法是在原有综合能源评价体系基础上，利用熵权法判断智慧能源小镇的客观数据评价指标权重，基于层次分析法判断智慧能源小镇的主观数据评价指标权重，从评估上易于实施；此外，随着能源互联网的不断深入、城镇能源的不断发展，本发明提供的智慧能源小镇定位分析方法的开发必然具有较大需求和较好的商业开发前景。