CN111126866B - 交直流可再生能源系统的综合能效评估管理系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种交直流可再生能源系统的综合能效评估管理系统及方法，包括云端网络与多个分布式计量采集系统连接的能效管理层，本系统将各交直流微网的就地计量采集系统数据上传到云端能效管理层，分别进行能效数据计算、分析与管理，将主要包含设备参数管理、能效监测、能效分析、可再生能源发电监测、能效评估结果指导等应用功能，实现对多个交直流系统级、单个区域级以及设备级的能效指标评估与展示，并利用能效评估结果为系统能量管理系统的互补优化与运营节能减排提供指导意见；本发明设计层次鲜明，结构简单，易于实现，节约网络通讯成本的同时还能方便用户的使用，为多点分布式能源系统提供有效的云端能效管理解决方案。

Description

交直流可再生能源系统的综合能效评估管理系统及方法

技术领域

本发明涉及交直流微网运行评估技术领域，尤其涉及一种交直流可再生能源系统的综合能效评估管理系统及方法。

背景技术

交直流混合的分布式可再生能源系统相比传统的单纯交流系统或直流系统，既能解决多种分布式能源并网控制难度大的问题，又可以减少电力电子装置的使用，提高系统效率，成为未来微网发展趋势；交直流混合微网包含了多种可再生能源发电设备、能源转换设备、存储设备、负荷设备，需要进行系统级多类能源的时空上互补优化配置与协调，而实现对含多种分布式可再生能源交直流混合系统的综合能效评估和对多能源、电力电子变压器、线路等设备的损耗监测和能效分析，是衡量互补配置与优化协调性能优良与否的重要方式。

目前在交直流混合系统能效评估方面的研究主要集中两方面，一方面在研究供给侧的发电效率评估上面；一方面在交直流混合的配电网网络能效上；而对于系统层面包含多类型发电单元、线路、电力电子电压器、负荷设备的综合评估系统的研究缺乏，对于指导交直流混合系统的互补优化与协调具有局限性；研究含多种分布式能源的交直流混合系统的综合能源评估系统及方法，可以准确地评估系统能源利用效率，明确系统能量损失关键节点与设备，对于定位系统故障、优化运行与配置升级改造具有重要指导意义。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种交直流可再生能源系统的综合能效评估系统及方法，以明确系统各类能效指标，指导系统的多能互补优化与配置。

根据本发明的一方面，提供了一种交直流可再生能源系统的综合能效评估系统，该系统包括：能效管理层，所述能效管理层通过云网络层与多个分布式计量采集系统连接，用于获取多个分布式可再生能源系统的运行能效数据；

在一种可能的实现中，所述能效管理层通过云网络层与多个微网的能量管理系统连接，微网的能量管理系统属于系统的能量优化控制管理类子系统，不包括在本发明的能效评估管理系统中，只作为外接传递数据系统存在。

所述能效管理层将能效分析得到能量优化指导意见发送给所述对应能量管理系统，同时可以接收能量管理系统在接受能效指导意见发生优化调节操作前后电力对比数据。

所述多个分布式计量采集系统通过智能表和采集器采集交直流混合可再生能源系统的典型设备的电力数据，并通过相关转换器将数据处理后，并可以通过光纤/控制信息网传输给计量采集系统存储就地服务器，计量采集系统对数据进行处理后，经过运营商专用加密通道上传到云端数据库服务器。

所述云网络层采用以太网交换、以太网传输方式，可以是光纤或无线传输，用于接收所述分布式采集计量层的电力采集数据，经过网络安全装置处理后的数据上传到云端服务器处理统计。

所述的能效管理层由多个应用模块组成，包括：设备参数管理模块、设备能效监测模块、设备能效分析模块、可再生能源发电监测模块、能效评估结果指导模块；

所述的能效监测模块用于能效数据监视与能效指标计算；可以分层次进行能效数据的实时展示。层次包括系统级、区域级、设备级的数据分类；并且对于系统异常的能效指标，该模块可以自动向用户推送告警信息。

所述能效分析模块可以通过交直流系统各节点指标数据对总体、局部或节点进行能耗统计分析，找出电网损耗薄弱环节；其中包含三种数据对比分析方式；(1)基础数据分析：定时计算电网中线路负载率、电力电子变压器容载比、各节点三相不平衡度、电压合格率等。(2)网损分析：对各节点以及区域进行线损、设备损耗分析，并将理论损耗与统计损耗比较，分析电网结构和运行方式的合理性、经济性，了解和掌握电网中每一元件实际的有功损耗，从而科学、准确地找出电网中存在的问题，为有针对性地采取有效措施对电网进行技术降损改造提供理论依据。(3)趋势对比分析：对重要数据按时间、区域进行多维(不同时间、不同设备)比较分析，包括历史同比、数据环比、当前类比等，为能效模型建立以及电网的能效分析、评估提供数据支撑。

本发明能效管理层的综合能效评估流程包括：1)鉴别交直流电网设备的能效特征，分析其能效影响因素，抽取典型的设备进行能效研究。2)针对设备的能效特征层面来构建能效评估指标层次结构；3)利用采集单元获取系统的数据与设备参数；4)用获取到的数据和参数计算和确定能效指标实际值。5)采用极值化无量纲法对能效指标的数据进行数据预处理；6)建立综合能效评价等级；7)构建递阶层次结构模型并用层次分析法计算和确定指标的权重值。8)运用灰色关联度分析法确定灰色评估权矩阵，其中对于需定性判断的指标，采用专家评价方式，建立专家评价库；9)采用模糊综合评价法进行指标能效数值量化计算，得出能效评价等级。10)最后，对得到的能效评估结果进行分析并给出建议，反馈给运营管理者与能量管理系统，指导能量优化与设备升级和改造。

所述能效指标包括不同的量纲，本发明提出采用极值化无量纲法对指标量纲统一处理；将能效指标分为三类：正指标、负指标和区间指标。根据评价指标与评价结果的相关性确定指标的种类，从而代入相应的公式中统一量纲，量纲的范围是[0,1]。其具体计算方式如下：

正指标

指标的运行值越大，能效评价结果分值越大，其对应的极值化无量纲公式如下：

负指标

能效指标的运行值越大，评价结果的分值越小，与其对应的极值化无量纲公式如下：

区间指标

处理结果由最优取值区间和理论取值区间共同决定,最优取值也可以是一个固定值。当指标的运行值最优取值区间或刚好为最优取值，则该指标评分为1；当指标数值处于上区间[b,x_max]时为负指标,当指标数值处于下区间[x_min,a]时为正指标。其极值无量纲化公式如下：量纲的范围是[0,1]。

所述综合能效评估流程中的各项指标权重采用层次分析法来确定指标权重值，第一层为系统总能效指标，第二层为静态指标层、动态指标层、损耗指标层；第三层分别为二层对应的具体能效指标，包括容量、绝缘等静态指标4条，负荷率、发电量占比等动态指标7条，线路损耗等损耗指标5条。

所述综合能效评估流程建立评价等级集合为V＝{v₁，v₂，v₃，v₄}，其中v1、v2、v3和v4对应的评价等级分别为优秀、良好、中等、较差。

所述综合能效评估等级计算将采用灰度关联度分析法和模糊综合评价法(FCE)相结合的方式，好处是单纯运用模糊算法进行能效综合评价，在评估权矩阵的建立上存在过大的主观因素，通过灰色关联度分析法确定灰色评估权矩阵，再用模糊评价法对交直流混合系统能效进行综合评估。

有益效果

本发明的系统和方法能实现对多个交直流系统级、单个区域级以及设备级的能效指标评估与展示，并利用能效评估结果为系统能量管理系统的互补优化与运营节能减排提供指导意见；本发明设计层次鲜明，结构简单，易于实现，节约网络通讯成本的同时还能方便用户的使用，为多点分布式能源系统提供有效的云端能效管理解决方案。

附图说明

图1是根据一实施例示出的交直流可再生能源系统的综合能效评估系统架构示意图；

图2是根据一实施例示出的能效管理层的组网图；

图3是根据一实施例示出的系统综合能效评估流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施例做详细说明，本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式与过程，但本发明的保护范围不限于下述实施例：

图1是根据一实施例示意出的一种交直流可再生能源系统的综合评估管理系统架构示意图，如图1所示，该交直流可再生能源系统的综合评估管理系统包括：

能效管理层，所述能效管理层通过云网络层与多个分布式计量采集系统连接，用于获取多个分布式可再生能源系统的运行能效数据；

所述多个分布式计量采集系统通过智能表和采集器采集风机、光伏、储能、光热、负荷、AC-DC变换器、DC-DC变换器、电力电子变压器、电缆线路等类型设备的电力数据，通过相关转换器将数据处理后，并通过光纤以太网传输给计量采集系统存储就地服务器，计量采集系统对数据进行处理后集中上传到云端服务器。

所述云网络层采用光纤以太网或无线以太网交换和传输方式，用于接收所述多个分布式计量采集系统的电力采集数据，经过网络安全装置处理后的数据上传到云端服务器处理统计。

在本发明中，分布式可再生能源系统可以表示为一种由交流区域与直流区域组成的混合微电网，并且每个微网包括电力电子变压器、可再生能源发电单元多种或一种(风机/光伏/光热)、储能以及负荷。本发明适应于一个或多个此类型系统的综合能效评估。

作为本实施例的一个示例，如图1所示，多个计量采集系统通过有线连接(如光纤/控制信息网)的方式连接交直流混合物理系统，计量采集系统采集物理系统的电力参数(例如电压值、频率值等)，进行数据处理、清洗与分类存储；能效管理层可以通过云端网络连接多个微网的计量采集系统，分别获取各个微网的运行数据，并且能够根据运行数据分析生成运行指导意见(例如，若能量管理系统的控制目标包含能效指标，则能效管理系统按照与能量管理系统的约定规则，生成对应的目标能效数据)通过云端网络下发给微网的能量管理系统。

本发明的交直流可再生能源系统的综合能效评估管理系统采用三层两级的系统管理架构，三层包括能效管理层、云网络层、微网管理层；两级包括站级的计量采集系统与能量管理系统和云端的能效管理系统两级，由站级计量采集系统就地采集各个微网的运行数据，将分类处理好的数据集中上送到云端系统，云端系统根据运行数据分析出能效数据并推送直观展示给运营用户，并将各个微网目标能效指标数据下发到站级能量管理系统指导系统就地优化控制。由此实现对多个交直流微网的统一运营与调度优化管理，从而为多个系统的综合能效运营提供统一云端管理机制与智能化解决方案。

如图1所示，计量采集系统与能量管理系统依次通过网络安全装置、云端网络连接到能效管理层，以保障交直流混合系统的安全。能效管理层可以包括多类互联网终端(如PC端、移动端等)、网络安全装置和基于云平台的分布式可再生能源综合能效评估管理系统。其中互联网终端可以从云端获取及显示能效管理层的能效数据，实现对整个系统的能效监测。基于云平台的分布式可再生能源综合能效评估管理系统可以通过网络安全装置和云端网络与计量采集系统和能量管理系统连接，以保障基于云平台的分布式可再生能源综合能效评估管理系统的系统安全性。此外，基于云平台的分布式可再生能源综合能效评估管理系统以智能综合管控平台为基础，由各个可独立的应用功能模块组成，各应用功能模块之间的交互主要利用平台系统的数据库访问接口以及消息总线等机制实现。基于云平台的分布式可再生能源综合能效评估管理系统可以包括典型设备参数管理模块、设备能效监测模块、设备能效分析模块、发电数据监测模块、能效评估结果指导模块。

所述能效管理层的设备参数管理模块可以用于所有接入系统的设备参数的管理与维护，让互联网用户方便对设备档案及相关参数进行维护与管理，同时为能效监测与分析模块提供数据支持交互，典型设备包括电缆线路、电力电子变压器、风机、光伏、储能、光热、AC-DC变换器、DC-DC变换器。

所述能效管理层的能效监测模块用于能效数据监视与能效指标值计算，可以分不同层次向互联网用户进行能效指标的实时展示。本实施例中的层次包括1)一级：系统的总能效、总负荷、总损耗、可再生能源发电量、配网外购电量、新能源节约费用。2)二级：区域的系统总能效，周期内可再生能源发电量，可再生能源发电量占比，负荷总功率新能源节省碳排放、新能源节约费用，示范点总损耗，系统拓扑图中各节点的运行参数。3)三级：设备级能效相关指标，主要包括线路能效、电力电子变压器能效、变换器能效、负荷能效，所述线路能效指标包括线路负载率(线路功率/线路最大载容量)、电压合格率(电压合格小时数/运行小时数)、功率因数、频率偏差、电压偏差、三相不平衡度(i为线路编号，j为a、b、c三相)；所述电力电子电压器的能效指标包括转换率η_PET＝∑P_k出口/∑P_k入口(∑P_k入口为输入端口功率之和，∑P_k出口为输出端口功率之和，k为电力电子变压器多个端口的编号)；变换器DC/DC与变换器AC/DC的能效均为转换效率η_B＝P_出口/P_入口(输出功率/输入功率)；负荷设备能效指标包括负荷设备周期时间的用电量Q_kh(k为负荷设备编号，h为周期长度)。

对于异常的能效指标，能效监测模块可以向互联网用户自动推送告警信息，如当交流线路电压偏差ΔU超出设定的允许范围时向用户推送告警信号。

所述能效管理层的能效分析模块可以通过各节点能效指标数据对总体(系统)、局部(微网)或节点(设备)进行能耗分析，分析找出电网损耗薄弱环节向用户推送消息；相比能效监测模块，能效分析模块主要是对系统历史数据进行统计分析并计算评估系统综合能效，其中主要包含三种数据对比分析方式；(1)基础数据分析：定时计算电网中线路负载率、电力电子变压器容载比、各节点三相不平衡度、电压合格率等。(2)网损分析：对各节点以及区域进行线损、设备损耗分析，并将理论损耗与统计损耗比较，分析电网结构和运行方式的合理性、经济性，了解和掌握电网中每一设备实际的有功损耗，从而科学、准确地找出电网中存在的问题，为有针对性地采取有效措施对电网进行技术降损改造提供理论依据。(3)趋势对比分析：对重要数据按时间、区域进行多维(不同时间、不同设备)比较分析，包括历史同比、数据环比、当前类比等，为能效模型建立以及电网的能效分析、评估提供数据支撑。如按照日、月、年，统计能源消耗总量，并将能耗数据与历史数据进行同比、环比对比分析展示。

所述能效管理层的发电数据监测模块用于监测光伏、风机、光热的消纳情况，同时计算出所述可再生能源总体减少碳排放量与节约费用，可以向用户直观展示出可再生能源的接入情况。

本发明的能效管理层的能效评估结果指导模块可以为系统能效优化调节提供指导建议，并反馈给能量管理系统；

通过对比系统实时能效与设定目标能效，当监测到系统实时能效低于目标能效时，所述能效指导模块对微网系统中的关键设备能效数据与相似历史日能效作对比，筛选出能效差异大于设定值的设备，将相关设备和系统的目标能效数据传递给能量管理系统，作为能效数据优化指导参数输入。

图2是根据实施例示出的能效管理层的组网图。如图2所示，能效管理层主要是基于云技术来实现。基于云平台的分布式可再生能源综合能效评估系统主要包括公有云与私有云两部分，其核心功能由私有云实现。能效管理层的公有云主要负责公共业务部分，提供能效结果数据供用户浏览。能效管理层的私有云可以包括：数据库服务器、应用服务器、WEB服务器，用于数据交互、存储与应用计算等，公有云与私有云通过运营商专用通道进行连接，并且该通道采用了VPN(Virtual Private Network,，虚拟专用网络)加密，并且设置了网络安全装置。

能效管理层的私有云部分通过VPN通道接入下层各交直流分布式微网，其中应用功能服务器计算相关能效分析数据与指导数据。可供普通互联网用户访问的能效结果经WEB服务器送至公有云，经公有云服务器管理，通过公共网络向普通用户展示该类数据；如系统发电量、损耗、能效等级等；其中部分分析数据则通过私有云内部的工作站进行展示或下发能量管理系统，如设备损耗过大信息以及指导意见，系统运营人员根据分析数据对系统进行综合优化管控以及优化配置。

本发明能效管理层的综合能效评估流程如图3所示，包括：步骤1：鉴别交直流可再生能源系统设备的能效特征，分析其能效影响因素，对典型设备进行能效研究；步骤2：针对典型设备的能效特征层构建能效评估指标层次结构；步骤3：利用采集系统获取系统的数据与设备参数；步骤4：用获取到的数据和参数计算和确定能效指标实际值；步骤5：采用极值化无量纲法对能效指标进行数据预处理；步骤6：建立系统综合能效评价等级；步骤7：构建递阶层次结构模型并用层次分析法计算和确定指标的权重值；步骤8：运用灰色关联度分析法确定灰色评估权矩阵，其中对于需定性判断的指标，采用专家评价方式，建立专家评价库；步骤9：采用模糊综合评价法进行指标能效数值量化计算出决策集，得出能效评价等级；步骤10：最后，对得到的能效评估结果进行分析并给出建议，反馈给运营管理者与能量管理系统，指导能量优化与设备升级和改造。

本发明中，所述能效监测模块计算得到的能效相关指标需要采用极值化无量纲法对指标量纲统一处理；对应流程中的第五个步骤，将能效指标分为三类：正指标、负指标和区间指标。根据评价指标与评价结果的相关性确定指标的种类，从而代入相应的公式中统一量纲，量纲的范围是[0,1]。

正指标

指标的运行值越大，能效评价结果分值越大，预处理数据类型包括发电量、电压合格率、转换效率、可再生能源发电量占比、可再生能源接入容量占比、线路绝缘化率、供电半径合格率、功率因数、PET装置容量占比；其对应的极值化无量纲公式如下：

负指标

能效指标的运行值越大，评价结果的分值越小，预处理数据类型包括损耗量、配网外购电量、频率偏差、电压偏差、三相不平衡度、电流谐波畸变率；与其对应的极值化无量纲公式如下：

区间指标

处理结果由最优取值区间和理论取值区间共同决定，最优取值也可以是一个固定值。预处理数据类型包括电力电子变压器的端口功率、线路功率、线路互供联络率。当指标的运行值处于最优取值区间或刚好为最优取值，则该指标评分为1；当指标数值处于上区间[b,x_max]时为负指标，当指标数值处于下区间[x_min,a]时为正指标。其极值无量纲化公式如下：量纲的范围是[0,1]。

建立系统综合能效评价等级集合V＝{v₁，v₂，v₃，v₄}，其中v1、v2、v3和v4对应的评价等级分别为优秀、良好、中等、较差，对应流程中的第六个步骤。

所述能效评估中的各项指标权重采用层次分析法来确定指标权重值，对应流程中的第七个步骤；本发明所述交直流系统的指标层次可分为第一层为系统总能效指标，第二层为静态指标层、动态指标层、损耗指标层；第三层为二层对应的具体能效指标，静态指标层对应包括可再生能源接入容量占比、线路绝缘化率、供电半径合格率、PET装置容量占比等静态指标4条，可再生能源发电量、电压合格率、可再生能源发电量占比、功率因数、电流谐波畸变率、线路负载率、PET负载率等动态指标7条，线路损耗量、PET损耗量、配网外购电量、PET转换效率、变换器转换效率等损耗指标5。层次分析法为专业人员公知评价方法，设通过层次分析法获得的指标权重矩阵为其中/>为各指标权重值(j＝1,2,……16)，k为每层编号，j表示各个指标。本发明不对其做展开叙述。

单纯运用模糊算法进行能效综合评价时，在评估权矩阵的建立上存在过大的主观因素，本发明综合能效评估等级将灰度关联度分析法和模糊综合评价法(FCE)相结合，通过灰色关联度分析法确定灰色评估权矩阵，再用模糊评价法对交直流混合系统能效进行综合评估。

具体方法如下：

该方法对应流程中的第八个步骤，根据所述评价等级集合构造四个评估灰类并建立灰类的灰数集合μ＝{μ₁,μ₂,μ₃,μ₄}，建立四类归一化白化权函数，函数表达式如下：

(1)构造第一灰类。取灰数为μ∈[0,μ₁,∞)，建立的白化权函数为

(2)构造第二灰类。取灰数为μ∈[0,μ₂,2μ₂]，建立的白化权函数为

(3)构造第三灰类。取灰数为μ∈[0,μ₃,2μ₃]，建立的白化权函数为

(4)构造第四灰类。取灰数为μ∈[0,μ₄,1]，建立的白化权函数为

利用白化权函数f₁(x)，f₂(x)，f₃(x)，f₄(x)能够分别计算其对应的灰色评估系数，记为b_ij为上述能效相关指标的无量纲处理结果，计算公式为/>其中表示上述层次分析法中第二层指标个数，j表示第三层指标个数。

设x_ij为第三层各指标的总灰色评估系数，则

第三层指标的灰色评估权值设为则/>

能效指标层的灰色评估权矩阵R通过灰色评估权值为来确定，其中R＝(R₁，R₂，R₃)，具体计算公式如下：

利用模糊综合评价法求取第三层的决策集K，计算公式如下：K＝W³·R

其中W³为根据步骤7得到第三层的权重矩阵，R为根据步骤8确定的所述灰色评估权矩阵；决策集K即为能效评价矩阵，K反映的是评价结果对应于评价等级集合的隶属度。

为了能够更加直观地得到能效评估结果，结合评价等级集合V对能效评价矩阵K进行量化，量化公式为：S＝KV^T，从而得出量化的系统综合能效评估数据，根据该评估数据进行分析并给出建议。

以上所述仅为本发明的一种实施案例，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种交直流可再生能源系统的综合评估管理系统，该系统包括：

能效管理层，所述能效管理层通过云网络层与多个分布式计量采集系统连接，用于获取多个交直流可再生能源系统的运行能效数据，并且能够根据运行数据分析生成运行指导意见通过云端网络下发给交直流可再生能源系统的能量管理系统；

所述能效管理层包括多类互联网终端、网络安全装置和基于云平台的分布式可再生能源综合能效评估管理系统；

所述基于云平台的分布式可再生能源综合能效评估管理系统包括典型设备参数管理模块、设备能效监测模块、设备能效分析模块、可再生能源发电数据监测模块、能效评估结果指导模块；

所述能效分析模块通过各节点能效指标数据对总体系统、局部微网或节点设备进行能耗分析，分析找出电网损耗薄弱环节向用户推送消息；其主要包含三种数据对比分析方式：基础数据分析，网损分析，趋势对比分析；

所述发电数据监测模块用于监测光伏、风机、光热的消纳情况，同时计算出所述可再生能源总体减少碳排放量与节约费用，可以向用户直观展示出可再生能源的接入情况；

所述能效评估结果指导模块可以为系统能效优化调节提供指导建议，并反馈给能量管理系统；通过对比系统实时能效与设定目标能效，当监测到系统实时能效低于目标能效时，所述能效评估结果指导模块对微网系统中的关键设备能效数据与相似历史日能效作对比，筛选出能效差异大于设定值的设备，将相关设备和系统的目标能效数据传递给能量管理系统，作为能效数据优化指导参数输入；

所述多个分布式计量采集系统通过智能表和采集器采集交直流可再生能源系统的典型设备的电力数据，通过相关转换器将数据处理后，并通过光纤以太网传输给计量采集系统存储就地服务器，计量采集系统对数据进行处理后集中上传到云端服务器；

所述云网络层采用光纤以太网或无线以太网交换和传输方式，用于接收所述多个分布式计量采集系统的电力采集数据，经过网络安全装置处理后的数据上传到云端服务器处理统计。

2.如权利要求1所述的一种交直流可再生能源系统的综合评估管理系统，其特征在于：

所述交直流可再生能源系统为一种由交流区域与直流区域组成的混合微电网，每个微网包括多个典型设备，其中典型设备包括电缆线路、电力电子变压器、风机、光伏、储能、光热、AC-DC变换器、DC-DC变换器。

3.如权利要求1所述的一种交直流可再生能源系统的综合评估管理系统，其特征在于：

所述能效管理层的设备能效监测模块用于能效数据监视与能效指标值计算，可以分不同层次向互联网用户进行能效指标的实时展示，对于异常的能效指标，所述能效监测模块还可以向互联网用户自动推送告警信息。

4.一种如权利要求1所述的综合评估管理系统中能效管理层的综合能效评估方法，该方法包括：

步骤1：鉴别交直流可再生能源系统设备的能效特征，分析其能效影响因素，对典型设备进行能效研究；

步骤2：针对典型设备的能效特征层构建能效评估指标层次结构；

步骤3：利用采集系统获取系统的数据与设备参数；

步骤4：用获取到的数据和参数计算和确定能效指标实际值；

步骤5：采用极值化无量纲法对能效指标进行数据预处理；

步骤6：建立系统综合能效评价等级；

步骤7：构建递阶层次结构模型并用层次分析法计算和确定指标的权重值；

步骤8：运用灰色关联度分析法确定灰色评估权矩阵，其中对于需定性判断的指标，采用专家评价方式，建立专家评价库；

步骤9：采用模糊综合评价法进行指标能效数值量化计算出决策集，得出能效评价等级；

步骤10：最后，对得到的能效评估结果进行分析并给出建议，反馈给运营管理者与能量管理系统，指导能量优化与设备升级和改造。

5.如权利要求4所述的一种综合能效评估方法，其特征在于：所述步骤5具体为：

将能效指标分为三类：正指标、负指标和区间指标，根据评价指标与评价结果的相关性确定指标的种类，从而代入相应的公式中统一量纲，量纲的范围是[0,1]；

其中，正指标的运行值越大，能效评价结果分值越大，预处理数据类型包括发电量、电压合格率、转换效率、可再生能源发电量占比、可再生能源接入容量占比、线路绝缘化率、供电半径合格率、功率因数、PET装置容量占比；其对应的极值化无量纲公式如下：

其中，负能效指标的运行值越大，评价结果的分值越小，预处理数据类型包括损耗量、配网外购电量、频率偏差、电压偏差、三相不平衡度、电流谐波畸变率；与其对应的极值化无量纲公式如下：

其中，区间指标的处理结果由最优取值区间和理论取值区间共同决定，最优取值也可以是一个固定值，预处理数据类型包括电力电子变压器的端口功率、线路功率、线路互供联络率；当指标的运行值处于最优取值区间或刚好为最优取值，则该指标评分为1；当指标数值处于上区间[b,x_max]时为负指标，当指标数值处于下区间[x_min,a]时为正指标；其极值无量纲化公式如下：

6.如权利要求5所述的一种综合能效评估方法，其特征在于：所述步骤6具体为：

建立系统综合能效评价等级集合V＝{v₁，v₂，v₃，v₄}，其中v₁、v₂、v₃和v₄对应的评价等级分别为优秀、良好、中等、较差。

7.如权利要求6所述的一种综合能效评估方法，其特征在于：所述步骤7具体为：

所述能效评估方法中的各项指标权重采用层次分析法来确定指标权重值，其中交直流可再生能源系统的指标层次包括三层，其中第一层为系统总能效指标；第二层为静态指标层、动态指标层、损耗指标层；第三层为第二层对应的具体能效指标；其中静态指标层对应包括可再生能源接入容量占比、线路绝缘化率、供电半径合格率、PET装置容量占比；其中动态指标层包括可再生能源发电量、电压合格率、可再生能源发电量占比、功率因数、电流谐波畸变率、线路负载率、PET负载率；其中损耗指标层包括线路损耗量、PET损耗量、配网外购电量、PET转换效率、变换器转换效率；通过层次分析法获得的指标权重矩阵为 其中/>为各指标权重值(j＝1,2,……16)，k为每层编号，j表示各个指标。

8.如权利要求7所述的一种综合能效评估方法，其特征在于：所述步骤8具体为：

先根据步骤6中所述评价等级集合构造四个评估灰类，并建立灰类的灰数集合μ＝{μ₁,μ₂,μ₃,μ₄}，建立四类归一化白化权函数，函数表达式如下：

(1)构造第一灰类，取灰数为μ∈[0,μ₁,∞)，建立的白化权函数为：

(2)构造第二灰类，取灰数为μ∈[0,μ₂,2μ₂]，建立的白化权函数为：

(3)构造第三灰类，取灰数为μ∈[0,μ₃,2μ₃]，建立的白化权函数为：

(4)构造第四灰类，取灰数为μ∈[0,μ₄,1]，建立的白化权函数为：

利用白化权函数f₁(x)，f₂(x)，f₃(x)，f₄(x)分别计算其对应的灰色评估系数，记为为上述能效相关指标的无量纲处理结果，计算公式为/>其中i表示上述层次分析法中第二层指标个数，j表示第三层指标个数；

设x_ij为第三层各指标的总灰色评估系数，则

第三层指标的灰色评估权值设为则/>

能效指标层的灰色评估权矩阵R通过灰色评估权值为来确定，其中R＝(R₁，R₂，R₃)，具体计算公式如下：

9.如权利要求8所述的一种综合能效评估方法，其特征在于：所述步骤9具体为：

利用模糊综合评价法求取第三层的决策集K，计算公式如下：K＝W³·R

其中W³为根据步骤7得到第三层的权重矩阵，R为根据步骤8确定的所述灰色评估权矩阵；决策集K即为能效评价矩阵，K反映的是评价结果对应于评价等级集合的隶属度。

10.如权利要求9所述的一种综合能效评估方法，其特征在于：所述步骤10具体为：

为了能够更加直观地得到能效评估结果，结合评价等级集合V对能效评价矩阵K进行量化，量化公式为：S＝KV^T，从而得出量化的系统综合能效评估数据，根据该评估数据进行分析并给出建议。