一种风光水互补的能源优化配置方法、系统及存储介质与流程

本发明涉及新能源，尤其是涉及一种风光水互补的能源优化配置方法、系统及存储介质。

背景技术：

1、二次供水监控是保证城市居民家庭用水安全和供水系统正常运行的重要手段,可以对城市供水的水源、水管管网、水质、水压等各个环节进行监测和管理。通过对这些因素有效监控，可以及时发现和排除供水系统中的故障和问题，防止水质污染和供水中断等不良后果和水资源的浪费问题，提高城市用水的效率，实现节水和节能的目标。然而一些偏远地区由于缺乏电力供应，给水箱的监测与数据采集带来诸多困难。

2、在传统能源逐渐枯竭和环保要求越来越高的现代社会，开发和利用清洁能源是大势所趋。目前，光伏发电、风力发电和水力发电已经得到了广泛应用。然而，这些发电方式往往受到天气和环境影响，供电不稳定，且往往未能充分利用各类能源，还有待进一步改进。

技术实现思路

1、本发明提供了一种风光水互补的能源优化配置方法、系统及存储介质，以解决现有技术中光伏发电、风力发电和水力发电对二次供水屋顶水箱供电不稳定，未能充分利用各类能源的技术问题。

2、本发明的一个方面在于提供一种风光水互补的能源优化配置方法，所述能源优化配置方法包括如下方法步骤：

3、s1、获取环境因数指标数据，计算每一个环境因数指标在每一个评价对象中占每一个环境因数指标在所有评价对象中的比重；其中，所述评价对象分别为：风力发电效率、光伏发电效率和水力发电效率；

4、s2、根据每一个环境因数指标在每一个评价对象中的比重，计算每一个环境因数指标的熵值；

5、s3、根据每一个环境因数指标的熵值，计算每一个环境因数指标的第一权重；

6、s4、利用每一个环境因数指标的第一权重，计算每一个环境因数指标的第二权重；

7、s5、利用每一个环境因数指标的第二权重和主观权重，计算每一个环境因数指标的复合权重；

8、s6、将每一个环境因数指标划分等级，确定每一个环境因数指标的隶属度向量，通过每一个环境因数指标的隶属度向量构建模糊评判矩阵；

9、s7、利用步骤s5中计算的每一个环境因数指标的复合权重与步骤s6中构建的模糊评判矩阵进行线性变化运算，得到模糊评价向量；

10、s8、根据隶属度最大原则，确定每一个环境因数指标对每一个评价对象的影响等级；

11、s9、利用每一个环境因数指标对每一个评价对象的影响等级，对风力发电系统、光伏发电系统和水力发电系统进行能源优化配置。

12、在一个优选的实施例中，在步骤s1中，通过如下方法计算每一个环境因数指标在每一个评价对象中的比重：

13、

14、其中，j＝1、2、…、m，i＝1、2、3，pij为第j个环境因数指标在第i个评价对象中占第j个环境因数指标在所有评价对象中的比重，xij为第i评价对象中的第j个环境因数指标，m为环境因数指标的总数。

15、在一个优选的实施例中，在步骤s2中，通过如下方法计算每一个环境因数指标的熵值：

16、

17、其中，j＝1、2、…、m，i＝1、2、3，ej为第j个环境因数指标的熵值，pij为第j个环境因数指标在第i个评价对象中占第j个环境因数指标在所有评价对象中的比重，k为调节系数，m为环境因数指标的总数；

18、其中，k＝(lnm)-1且当pij＝0时，pijln(pij)＝0。

19、在一个优选的实施例中，在步骤s3中，通过如下方法计算每一个环境因数指标的第一权重：

20、

21、其中，j＝1、2、…、m，m为环境因数指标的总数，ej为第j个环境因数指标的熵值，wj第j个环境因数指标的第一权重。

22、在一个优选的实施例中，在步骤s4中，通过如下方法计算每一个环境因数指标的第二权重：

23、

24、其中，j＝1、2、…、m，m为环境因数指标的总数，rj为第j个环境因数指标与其他环境因数指标的复相关系数，wj’第j个环境因数指标的第一权重；

25、其中，通过如下方法计算第j个环境因数指标与其他环境因数指标的复相关系数：

26、

27、其中，j＝1、2、…、m，m为环境因数指标的总数，rj为第j个环境因数指标与其他环境因数指标的复相关系数，wj第j个环境因数指标的第一权重，wj第j个环境因数指标的第一权重，为所有环境因数指标中剔除第j个环境因数指标的第一权重wj的线性组合，为所有环境因数指标的第一权重的平均值。

28、在一个优选的实施例中，在步骤s5中，通过如下方法确定每一个环境因数指标的主观权重：

29、s501、确定m个环境因数指标的序关系；

30、s502、在m个环境因数指标的序关系中，对相邻两个环境因数指标的比进行赋值；

31、s503、通过g1法计算每一个环境因数指标的主观权重。

32、在一个优选的实施例中，采用最小二乘法对每一个环境因数指标的第二权重和主观权重进行拟合，计算每一个环境因数指标的复合权重。

33、在一个优选的实施例中，在步骤s8中，确定每一个环境因数指标对每一个评价对象的影响等级为：影响最大、影响最小和无影响；

34、在步骤s9中，利用每一个环境因数指标对每一个评价对象的影响等级，通过如下方法对风力发电系统、光伏发电系统和水力发电系统进行能源优化配置：

35、当某一个环境因数指标对风力发电效率、光伏发电效率和水力发电效率影响等级一致，则任意选取一个发电系统对二次供水负载系统进行能源补充；

36、当某一个环境因数指标对光伏发电效率的影响等级为影响最大，则获取二次水箱中水的剩余量；

37、如果二次水箱中水的剩余量大于预设阈值，则提高水力发电系统的发电功率对二次供水负载系统进行能源补充；

38、如果二次水箱中水的剩余量小于或者等于预设阈值，则提高风力发电系统的发电功率对二次供水负载系统进行能源补充；

39、当某一个环境因数指标对风力发电效率的影响等级为影响最大，则获取二次水箱中水的剩余量；

40、如果二次水箱中水的剩余量大于预设阈值，则提高水力发电系统的发电功率对二次供水负载系统进行能源补充；

41、如果二次水箱中水的剩余量小于或者等于预设阈值，则提高光伏发电系统的发电功率对二次供水负载系统进行能源补充；

42、当某一个环境因数指标对水力发电效率的影响等级为影响最大，则提高风力发电系统的发电功率和光伏发电系统的发电功率对二次供水负载系统进行能源补充；

43、当某一个环境因数指标对风力发电效率、光伏发电效率和水力发电效率中任意两个发电系统的发电效率的影响等级相同，且均为影响最大，

44、则均衡风力发电系统、光伏发电系统和水力发电系统的发电功率对二次供水负载系统进行能源补充。

45、本发明的另一个方面在于提供一种风光水互补的能源优化配置系统，所述能源优化配置系统包括：二次供水负载系统，用于对二次水箱的供水提供电能；

46、补能系统，包括风力发电系统、光伏发电系统和水力发电系统，用于对所述二次供水负载系统进行能源补充；

47、本地管理系统，包括数据临时存储单元和通讯模块；

48、数据采集单元，用于获取当前环境因数指标数据，所述数据临时存储单元对当前环境因数指标数据进行临时存储；

49、远程服务器，包括历史数据存储单元和优化配置模块，所述历史数据存储单元，用于存储历史环境因数指标数据；

50、所述优化配置模块，利用当前环境因数指标数据和历史环境因数指标数据，通过本发明提供的一种风光水互补的能源优化配置方法进行能源优化配置。

51、本发明的又一个方面在于提供一种计算机存储介质，所述计算机存储介质用于存储计算机执行指令，所述计算机执行指令用于执行本发明提供的一种风光水互补的能源优化配置方法进行能源优化配置。

52、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

53、本发明提供的一种风光水互补的能源优化配置方法、系统及存储介质，依据环境因素有效分析三种能源数据，合理规划补能功率和分配能源，实现能源利用的可靠性和持续性。

54、本发明提供的一种风光水互补的能源优化配置方法、系统及存储介质，将环境因素指标的客观权重和主观权重融合构建模糊评价向量，分析不同环境因素对风力发电效率、光伏发电效率和水力发电效率的影响等级，从而对风力发电系统、光伏发电系统和水力发电系统的发电功率进行合理配置，增强能源的利用效率，保证供电功率的稳定，达到能源最优化调度。

55、本发明提供的一种风光水互补的能源优化配置方法、系统及存储介质，过对设备和系统的远程监控和控制，可以提高生产效率和能源使用效率，降低成本和风险。

56、本发明提供的一种风光水互补的能源优化配置方法、系统及存储介质，充分利用了风能、光能和水能，实现了多能源的互补和利用，提高了清洁能源的利用率，可以储存多余的电能，提高了能源的利用效率，同时也提高了发电功率的稳定性，本发明适应不同的环境和应用需求，适用性广泛。

57、本发明提供的一种风光水互补的能源优化配置方法、系统及存储介质，充分利用自然界丰富的风资源、太阳能资源以及水箱进水独特场景的水力资源，有利于提高清洁能源利用率，并提高发电功率稳定性。同时，各种发电系统形成互补，提升冗余能力，有利于解决传统光伏，风力光伏自然因素造成的稳定性问题，对解决二次供水屋顶水箱供电系统提供具有重要意义。