CN112766809A - 综合能源系统的评价方法 - Google Patents

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CN112766809A CN202110155051.1A CN202110155051A CN112766809A CN 112766809 A CN112766809 A CN 112766809A CN 202110155051 A CN202110155051 A CN 202110155051A CN 112766809 A CN112766809 A CN 112766809A
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江卓翰
刘志刚
周胜瑜
王翼飞
文明
许加柱
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刘聪
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State Grid Corp of China SGCC
State Grid Hunan Electric Power Co Ltd
Economic and Technological Research Institute of State Grid Hunan Electric Power Co Ltd
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State Grid Corp of China SGCC
State Grid Hunan Electric Power Co Ltd
Economic and Technological Research Institute of State Grid Hunan Electric Power Co Ltd
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Abstract

本发明公开了一种综合能源系统的评价方法,包括如建立综合评价指标体系;计算各层级指标相对于上一层级指标的主观权重;计算各层级指标相对于上一层级指标的客观权重;计算得到综合权重;对综合能源系统进行评价。本发明基于经济性、能效性、环保性和可靠性四个准则,兼顾系统各方面的性能;采用三角模糊数的FAHP为各准则赋予主观权重,有效避免了专家打分的模糊性与随意性;采用EWM为各指标赋予客观权重,提供了较强的数学理论依据;采用线性加权法获得综合权重,综合考虑了专家的经验判断和样本数据的客观规律;最终,采用逼近正负理想解的方法使得评价结果更加科学准确,能够更加客观和更为可靠的对综合能源系统进行评价。

Description

综合能源系统的评价方法
技术领域
本发明属于电气自动化领域,具体涉及一种综合能源系统的评价方法。
背景技术
随着经济技术的发展和人们生活水平的提高,能源和环境问题已经成为制约当今社会发展的重要瓶颈。随着人们环保意识的增强,实现能源、环境和经济的协调发展己成为迫切需求。综合能源系统是包含多种能源资源输入,并具有多种能量输出形式和输运形式的“能源互联网”系统,能够统筹各种能量之间的配合关系,实现对多种能源的综合管理与梯级利用,有效缓解能源压力。因此,研究综合能源系统规划方案的综合效益评价方法,对提高能源综合利用效率、促进节能减排和产业升级具有重要意义。
综合能源系统融合了多种能源形式,如何兼顾综合能源系统的经济性、环保性、能效性和可靠性等特点使得规划方案的综合效益评价成为难点。传统的评价方法分为主观赋权法和客观赋权法,但主观赋权法的主观性太强,客观赋权法无法引入决策者的主观意愿,均有缺陷。
发明内容
本发明的目的在于提供一种客观性高且可靠性好的综合能源系统的评价方法。
本发明提供的这种综合能源系统的评价方法,包括如下步骤:
S1.建立综合评价指标体系;
S2.根据步骤S1建立的综合评价指标体系,计算各层级指标相对于上一层级指标的主观权重;
S3.根据步骤S1建立的综合评价指标体系,计算各层级指标相对于上一层级指标的客观权重;
S4.对步骤S2得到的主观权重和步骤S3得到的客观权重进行转化,从而得到综合权重;
S5.根据步骤S1建立的综合评价指标体系和步骤S4得到的综合权重,对综合能源系统进行评价。
步骤S1所述的建立综合评价指标体系,具体为建立经济性、能效性、环保性和可靠性四个一级评价指标;经济性指标下属净现值率和费用年值节约率两个二级指标;能效性指标下属一次能源利用率和
Figure BDA0002934387630000023
耗率两个二级指标;环保性指标下属二氧化碳减排率、氮氧化物减排率和二氧化硫减排率三个二级指标;可靠性指标下属供电可靠性、供热可靠性和供冷可靠性三个二级指标。
步骤S1所述的建立综合评价指标体系,具体为采用如下步骤建立指标体系:
净现值率:
Figure BDA0002934387630000021
式中NPVR为综合能源系统净现值率;NPV为综合能源系统净现值;Kt为第t年的投资支出;i0为基准折现率;tmax为综合能源系统规划的寿命年限;
费用年值节约率:
Figure BDA0002934387630000022
式中ACSR为费用年值节约率;ACSP为综分供系统的费用年值;ACDMES为综合能源系统的费用年值;
一次能源利用率:
Figure BDA0002934387630000031
式中PERIES为综合能源系统一次能源利用率;Ee为供能系统净输出电能;Qh为供能系统净输出热能;Qc为供能系统净输出冷能;Qgas为供能系统的净输入天然气能量;Egrid为供能系统的净输入电能;ηh为供能侧到用户侧的热能能量传输效率;ηc为供能侧到用户侧的冷能能量传输效率;ηgrid为火电厂发电效率;
Figure BDA0002934387630000032
耗率:
Figure BDA0002934387630000033
式中EER为综合能源系统
Figure BDA0002934387630000034
耗率;Ef为综合能源系统输入的燃料
Figure BDA0002934387630000035
Ee为综合能源系统输出的电量
Figure BDA0002934387630000036
Eh为综合能源系统输出的热量
Figure BDA0002934387630000037
Ec为综合能源系统输出的冷量
Figure BDA0002934387630000038
二氧化碳减排率:
Figure BDA0002934387630000039
式中CDER为综合能源系统二氧化碳减排率;CDESP为传统分供系统二氧化碳排放量;CDEIES为综合能源系统二氧化碳排放量;
氮氧化物减排率:
Figure BDA00029343876300000310
式中NOER为综合能源系统氮氧化物减排率;NOESP为传统分供系统氮氧化物排放量;NOEIES为综合能源系统氮氧化物排放量;
二氧化硫减排率:
Figure BDA0002934387630000041
式中SOER为综合能源系统二氧化硫减排率;SOESP为传统分供系统二氧化硫排放量;SOEIES为综合能源系统二氧化硫排放量;
供电可靠性:
Figure BDA0002934387630000042
式中RSe为综合能源系统供电可靠性;ttotal为统计期间的总时间;te,f为用户平均失电时间;
供热可靠性:
Figure BDA0002934387630000043
式中RSh为综合能源系统供热可靠性;ttotal为统计期间的总时间;th,f为用户平均失热时间;
供冷可靠性:
Figure BDA0002934387630000044
式中RSc为综合能源系统供冷可靠性;ttotal为统计期间的总时间;tc,f为用户平均失冷时间。
步骤S2所述的计算各层级指标相对于上一层级指标的主观权重,具体为采用模糊层次分析法计算各层级指标相对于上一层级指标的主观权重。
步骤S2所述的计算各层级指标相对于上一层级指标的主观权重,具体为采用如下步骤计算主观权重:
A.将4个一级指标作为准则层;将10个二级指标作为指标层;
B.请n位专家对上一层中某元素所下属的若干个元素进行两两比较,得出两两之间相对重要性;对n个指标进行两两比较,从而形成三角模糊数判断矩阵Rn×n
Figure BDA0002934387630000051
式中ri,j为三角模糊数,且取值为ri,j=(lij,mij,hij),mij为元素i相对于元素j的优先程度,lij为元素i相对于元素j的优先程度的下限值,hij为元素i相对于元素j的优先程度的上限值;
C.对步骤B得到的三角模糊数判断矩阵Rn×n进行一致性检验:
计算检验系数CR:
Figure BDA0002934387630000052
其中CI为一致性指标,且
Figure BDA0002934387630000053
λm为中值矩阵M的最大特征根;RI为随机系数,且
Figure BDA0002934387630000054
n为专家的数量,CIi为第i位专家所对应的致性指标;
判定CR的比值:若CR小于设定的阈值,则认定三角模糊数判断矩阵Rn×n满足一致性校验;
D.一致性检验通过后,构造模糊程度衡量矩阵En×n,其中模糊程度衡量矩阵En×n的对角线元素eii=1,非对角线元素eij
Figure BDA0002934387630000055
E.将中值矩阵M与模糊程度衡量矩阵E相乘,得到校正判断矩阵C;然后将校正矩阵C的第i行元素同时除以cii,得到对角线元素为1的权值计算矩阵Q,再对权值计算矩阵Q进行归一化,得到当前层次的单层次权重向量
Figure BDA0002934387630000061
qij为权值计算矩阵Q的元素。
步骤S3所述的计算各层级指标相对于上一层级指标的客观权重,具体为采用熵权法计算各层级指标相对于上一层级指标的客观权重。
步骤S3所述的计算各层级指标相对于上一层级指标的客观权重,具体为采用如下步骤计算客观权重:
a.基于各样本中各指标的数据,建立决策矩阵X:选取m个方案,共n个指标,则xij为第i个样本的第j个指标的数值;
b.采用如下步骤将步骤a建立的决策矩阵X进行标准化,得到标准化决策矩阵Y:
对于成本型指标:
Figure BDA0002934387630000062
成本型指标定义为数值越大越好的指标;
对于效益型指标:
Figure BDA0002934387630000063
效益型指标定义为数值越小越好的指标;
c.计算样本权重和各个指标的熵值:
Figure BDA0002934387630000064
Figure BDA0002934387630000065
式中pij为第i个指标下第j个元素的特征比重;ej为各指标的熵值;
d.计算各指标的单层权重
Figure BDA0002934387630000071
式中
Figure BDA0002934387630000072
为各指标的单层权重;
e.由递推关系得到最底层元素对最高层元素的客观权重。
步骤S4所述的对步骤S2得到的主观权重和步骤S3得到的客观权重进行转化,从而得到综合权重,具体为采用线性加权的方式计算得到综合权重。
步骤S4所述的对步骤S2得到的主观权重和步骤S3得到的客观权重进行转化,从而得到综合权重,具体为采用如下算式计算得到综合权重:
Figure BDA0002934387630000073
式中λ为确定综合权重的权重系数。
所述的权重系数λ,具体为求解以下目标函数计算得到λ
Figure BDA0002934387630000074
式中ωj为综合权重。
步骤S5所述的根据步骤S1建立的综合评价指标体系和步骤S4得到的综合权重,对综合能源系统进行评价,具体为采用逼近理想值排序法进行效益评估。
步骤S5所述的根据步骤S1建立的综合评价指标体系和步骤S4得到的综合权重,对综合能源系统进行评价,具体为采用如下步骤进行效益评估:
(1)由初始决策矩阵转化的标准化决策矩阵Y与组合权重ω相结合,构造出标准化的加权决策矩阵V:V=(vij)m×n=(ωjyij)m×n
(2)由加权标准化决策矩阵所得元素的取值,确定各综合效益评价指标的正理想解V+和负理想解V-
Figure BDA0002934387630000081
Figure BDA0002934387630000082
式中T+为效益型评价指标;T-为成本性评价指标;
(3)计算每个评价对象与正理想解的分离度
Figure BDA0002934387630000083
和每个评价对象与负理想解的分离度
Figure BDA0002934387630000084
Figure BDA0002934387630000085
Figure BDA0002934387630000086
式中
Figure BDA0002934387630000087
为正理想解V+中的元素;
Figure BDA0002934387630000088
为负理想解V-中的元素;
(4)计算每个评价方案的相对贴近度R,第i个评价方案的相对贴近度ri为:
Figure BDA0002934387630000089
(5)根据每个评价对象的相对贴近度大小,对i个备选方案排序:相对贴近度越大的方案,综合性能越优越。
本发明提供的这种综合能源系统的评价方法,基于经济性、能效性、环保性和可靠性四个准则,确定了十个具体指标,可以兼顾系统各方面的性能;采用三角模糊数的FAHP为各准则赋予主观权重,有效避免了专家打分的模糊性与随意性;采用EWM为各指标赋予客观权重,提供了较强的数学理论依据;采用线性加权法获得综合权重,综合考虑了专家的经验判断和样本数据的客观规律;最终,将综合权重用于TOPSIS中,采用逼近正负理想解的方法使得评价结果更加科学准确,能够更加客观和更为可靠的对综合能源系统进行评价。
附图说明
图1为本发明的方法流程示意图。
具体实施方式
如图1所示为本发明的方法流程示意图:本发明提供的这种综合能源系统的评价方法,包括如下步骤:
S1.建立综合评价指标体系;具体为建立经济性、能效性、环保性和可靠性四个一级评价指标;经济性指标下属净现值率和费用年值节约率两个二级指标;能效性指标下属一次能源利用率和
Figure BDA0002934387630000091
耗率两个二级指标;环保性指标下属二氧化碳减排率、氮氧化物减排率和二氧化硫减排率三个二级指标;可靠性指标下属供电可靠性、供热可靠性和供冷可靠性三个二级指标;
具体实施时,采用如下步骤建立指标体系:
净现值率:
Figure BDA0002934387630000092
式中NPVR为综合能源系统净现值率;NPV为综合能源系统净现值;Kt为第t年的投资支出;i0为基准折现率;tmax为综合能源系统规划的寿命年限;
费用年值节约率:
Figure BDA0002934387630000093
式中ACSR为费用年值节约率;ACSP为综分供系统的费用年值;ACDMES为综合能源系统的费用年值;
一次能源利用率:
Figure BDA0002934387630000094
式中PERIES为综合能源系统一次能源利用率;Ee为供能系统净输出电能;Qh为供能系统净输出热能;Qc为供能系统净输出冷能;Qgas为供能系统的净输入天然气能量;Egrid为供能系统的净输入电能;ηh为供能侧到用户侧的热能能量传输效率;ηc为供能侧到用户侧的冷能能量传输效率;ηgrid为火电厂发电效率;
Figure BDA0002934387630000101
耗率:
Figure BDA0002934387630000102
式中EER为综合能源系统
Figure BDA0002934387630000103
耗率;Ef为综合能源系统输入的燃料
Figure BDA0002934387630000104
Ee为综合能源系统输出的电量
Figure BDA0002934387630000105
Eh为综合能源系统输出的热量
Figure BDA0002934387630000106
Ec为综合能源系统输出的冷量
Figure BDA0002934387630000107
二氧化碳减排率:
Figure BDA0002934387630000108
式中CDER为综合能源系统二氧化碳减排率;CDESP为传统分供系统二氧化碳排放量;CDEIES为综合能源系统二氧化碳排放量;
氮氧化物减排率:
Figure BDA0002934387630000109
式中NOER为综合能源系统氮氧化物减排率;NOESP为传统分供系统氮氧化物排放量;NOEIES为综合能源系统氮氧化物排放量;
二氧化硫减排率:
Figure BDA00029343876300001010
式中SOER为综合能源系统二氧化硫减排率;SOESP为传统分供系统二氧化硫排放量;SOEIES为综合能源系统二氧化硫排放量;
供电可靠性:
Figure BDA0002934387630000111
式中RSe为综合能源系统供电可靠性;ttotal为统计期间的总时间;te,f为用户平均失电时间;
供热可靠性:
Figure BDA0002934387630000112
式中RSh为综合能源系统供热可靠性;ttotal为统计期间的总时间;th,f为用户平均失热时间;
供冷可靠性:
Figure BDA0002934387630000113
式中RSc为综合能源系统供冷可靠性;ttotal为统计期间的总时间;tc,f为用户平均失冷时间;
S2.根据步骤S1建立的综合评价指标体系,计算各层级指标相对于上一层级指标的主观权重;具体为采用模糊层次分析法计算各层级指标相对于上一层级指标的主观权重;
具体实施时,采用如下步骤计算主观权重:
A.将4个一级指标作为准则层;将10个二级指标作为指标层;
B.请n位专家对上一层中某元素所下属的若干个元素进行两两比较,得出两两之间相对重要性;对n个指标进行两两比较,从而形成三角模糊数判断矩阵Rn×n
Figure BDA0002934387630000121
式中ri,j为三角模糊数,且取值为ri,j=(lij,mij,hij),mij为元素i相对于元素j的优先程度,lij为元素i相对于元素j的优先程度的下限值,hij为元素i相对于元素j的优先程度的上限值;
C.对步骤B得到的三角模糊数判断矩阵Rn×n进行一致性检验:
计算检验系数CR:
Figure BDA0002934387630000122
其中CI为一致性指标,且
Figure BDA0002934387630000123
λm为中值矩阵M的最大特征根;RI为随机系数,且
Figure BDA0002934387630000124
n为专家的数量,CIi为第i位专家所对应的致性指标;
判定CR的比值:若CR小于设定的阈值,则认定三角模糊数判断矩阵Rn×n满足一致性校验;
D.一致性检验通过后,构造模糊程度衡量矩阵En×n,其中模糊程度衡量矩阵En×n的对角线元素eii=1,非对角线元素eij
Figure BDA0002934387630000125
E.将中值矩阵M与模糊程度衡量矩阵E相乘,得到校正判断矩阵C;然后将校正矩阵C的第i行元素同时除以cii,得到对角线元素为1的权值计算矩阵Q,再对权值计算矩阵Q进行归一化,得到当前层次的单层次权重向量
Figure BDA0002934387630000126
qij为权值计算矩阵Q的元素;
S3.根据步骤S1建立的综合评价指标体系,计算各层级指标相对于上一层级指标的客观权重;具体为采用熵权法计算各层级指标相对于上一层级指标的客观权重;
具体实施时,采用如下步骤计算客观权重:
a.基于各样本中各指标的数据,建立决策矩阵X:选取m个方案,共n个指标,则xij为第i个样本的第j个指标的数值;
b.采用如下步骤将步骤a建立的决策矩阵X进行标准化,得到标准化决策矩阵Y:
对于成本型指标:
Figure BDA0002934387630000131
成本型指标定义为数值越大越好的指标;
对于效益型指标:
Figure BDA0002934387630000132
效益型指标定义为数值越小越好的指标;
c.计算样本权重和各个指标的熵值:
Figure BDA0002934387630000133
Figure BDA0002934387630000134
式中pij为第i个指标下第j个元素的特征比重;ej为各指标的熵值;
d.计算各指标的单层权重
Figure BDA0002934387630000135
式中
Figure BDA0002934387630000136
为各指标的单层权重;
e.由递推关系得到最底层元素对最高层元素的客观权重;
S4.对步骤S2得到的主观权重和步骤S3得到的客观权重进行转化,从而得到综合权重;具体为采用线性加权的方式计算得到综合权重;
具体实施时,采用如下算式计算得到综合权重:
Figure BDA0002934387630000141
式中λ为确定综合权重的权重系数;求解以下目标函数,可以计算得到λ:
Figure BDA0002934387630000142
式中ωj为综合权重;
S5.根据步骤S1建立的综合评价指标体系和步骤S4得到的综合权重,对综合能源系统进行评价;具体为采用逼近理想值排序法进行效益评估;
具体实施时,采用如下步骤进行效益评估:
(1)由初始决策矩阵转化的标准化决策矩阵Y与组合权重ω相结合,构造出标准化的加权决策矩阵V:V=(vij)m×n=(ωjyij)m×n
(2)由加权标准化决策矩阵所得元素的取值,确定各综合效益评价指标的正理想解V+和负理想解V-
Figure BDA0002934387630000143
Figure BDA0002934387630000144
式中T+为效益型评价指标;T-为成本性评价指标;
(3)计算每个评价对象与正理想解的分离度
Figure BDA0002934387630000145
和每个评价对象与负理想解的分离度
Figure BDA0002934387630000146
Figure BDA0002934387630000147
Figure BDA0002934387630000151
式中
Figure BDA0002934387630000152
为正理想解V+中的元素;
Figure BDA0002934387630000153
为负理想解V-中的元素;
(4)计算每个评价方案的相对贴近度R,第i个评价方案的相对贴近度ri为:
Figure BDA0002934387630000154
(5)根据每个评价对象的相对贴近度大小,对i个备选方案排序:相对贴近度越大的方案,综合性能越优越。

Claims (10)

1.一种综合能源系统的评价方法,包括如下步骤:
S1.建立综合评价指标体系;
S2.根据步骤S1建立的综合评价指标体系,计算各层级指标相对于上一层级指标的主观权重;
S3.根据步骤S1建立的综合评价指标体系,计算各层级指标相对于上一层级指标的客观权重;
S4.对步骤S2得到的主观权重和步骤S3得到的客观权重进行转化,从而得到综合权重;
S5.根据步骤S1建立的综合评价指标体系和步骤S4得到的综合权重,对综合能源系统进行评价。
2.根据权利要求1所述的综合能源系统的评价方法,其特征在于步骤S1所述的建立综合评价指标体系,具体为建立经济性、能效性、环保性和可靠性四个一级评价指标;经济性指标下属净现值率和费用年值节约率两个二级指标;能效性指标下属一次能源利用率和
Figure FDA0002934387620000012
耗率两个二级指标;环保性指标下属二氧化碳减排率、氮氧化物减排率和二氧化硫减排率三个二级指标;可靠性指标下属供电可靠性、供热可靠性和供冷可靠性三个二级指标;
采用如下步骤建立指标体系:
净现值率:
Figure FDA0002934387620000011
式中NPVR为综合能源系统净现值率;NPV为综合能源系统净现值;Kt为第t年的投资支出;i0为基准折现率;tmax为综合能源系统规划的寿命年限;
费用年值节约率:
Figure FDA0002934387620000021
式中ACSR为费用年值节约率;ACSP为综分供系统的费用年值;ACDMES为综合能源系统的费用年值;
一次能源利用率:
Figure FDA0002934387620000022
式中PERIES为综合能源系统一次能源利用率;Ee为供能系统净输出电能;Qh为供能系统净输出热能;Qc为供能系统净输出冷能;Qgas为供能系统的净输入天然气能量;Egrid为供能系统的净输入电能;ηh为供能侧到用户侧的热能能量传输效率;ηc为供能侧到用户侧的冷能能量传输效率;ηgrid为火电厂发电效率;
Figure FDA0002934387620000025
耗率:
Figure FDA0002934387620000023
式中EER为综合能源系统
Figure FDA0002934387620000026
耗率;Ef为综合能源系统输入的燃料
Figure FDA00029343876200000213
Ee为综合能源系统输出的电量
Figure FDA00029343876200000212
Eh为综合能源系统输出的热量
Figure FDA00029343876200000211
Ec为综合能源系统输出的冷量
Figure FDA00029343876200000210
二氧化碳减排率:
Figure FDA0002934387620000024
式中CDER为综合能源系统二氧化碳减排率;CDESP为传统分供系统二氧化碳排放量;CDEIES为综合能源系统二氧化碳排放量;
氮氧化物减排率:
Figure FDA0002934387620000031
式中NOER为综合能源系统氮氧化物减排率;NOESP为传统分供系统氮氧化物排放量;NOEIES为综合能源系统氮氧化物排放量;
二氧化硫减排率:
Figure FDA0002934387620000032
式中SOER为综合能源系统二氧化硫减排率;SOESP为传统分供系统二氧化硫排放量;SOEIES为综合能源系统二氧化硫排放量;
供电可靠性:
Figure FDA0002934387620000033
式中RSe为综合能源系统供电可靠性;ttotal为统计期间的总时间;te,f为用户平均失电时间;
供热可靠性:
Figure FDA0002934387620000034
式中RSh为综合能源系统供热可靠性;ttotal为统计期间的总时间;th,f为用户平均失热时间;
供冷可靠性:
Figure FDA0002934387620000035
式中RSc为综合能源系统供冷可靠性;ttotal为统计期间的总时间;tc,f为用户平均失冷时间。
3.根据权利要求2所述的综合能源系统的评价方法,其特征在于步骤S2所述的计算各层级指标相对于上一层级指标的主观权重,具体为采用模糊层次分析法计算各层级指标相对于上一层级指标的主观权重。
4.根据权利要求3所述的综合能源系统的评价方法,其特征在于步骤S2所述的计算各层级指标相对于上一层级指标的主观权重,具体为采用如下步骤计算主观权重:
A.将4个一级指标作为准则层;将10个二级指标作为指标层;
B.请n位专家对上一层中某元素所下属的若干个元素进行两两比较,得出两两之间相对重要性;对n个指标进行两两比较,从而形成三角模糊数判断矩阵Rn×n
Figure FDA0002934387620000041
式中ri,j为三角模糊数,且取值为ri,j=(lij,mij,hij),mij为元素i相对于元素j的优先程度,lij为元素i相对于元素j的优先程度的下限值,hij为元素i相对于元素j的优先程度的上限值;
C.对步骤B得到的三角模糊数判断矩阵Rn×n进行一致性检验:
计算检验系数CR:
Figure FDA0002934387620000042
其中CI为一致性指标,且
Figure FDA0002934387620000043
λm为中值矩阵M的最大特征根;RI为随机系数,且
Figure FDA0002934387620000044
n为专家的数量,CIi为第i位专家所对应的致性指标;
判定CR的比值:若CR小于设定的阈值,则认定三角模糊数判断矩阵Rn×n满足一致性校验;
D.一致性检验通过后,构造模糊程度衡量矩阵En×n,其中模糊程度衡量矩阵En×n的对角线元素eii=1,非对角线元素eij
Figure FDA0002934387620000051
E.将中值矩阵M与模糊程度衡量矩阵E相乘,得到校正判断矩阵C;然后将校正矩阵C的第i行元素同时除以cii,得到对角线元素为1的权值计算矩阵Q,再对权值计算矩阵Q进行归一化,得到当前层次的单层次权重向量
Figure FDA0002934387620000052
qij为权值计算矩阵Q的元素。
5.根据权利要求3所述的综合能源系统的评价方法,其特征在于步骤S3所述的计算各层级指标相对于上一层级指标的客观权重,具体为采用熵权法计算各层级指标相对于上一层级指标的客观权重。
6.根据权利要求5所述的综合能源系统的评价方法,其特征在于步骤S3所述的计算各层级指标相对于上一层级指标的客观权重,具体为采用如下步骤计算客观权重:
a.基于各样本中各指标的数据,建立决策矩阵X:选取m个方案,共n个指标,则xij为第i个样本的第j个指标的数值;
b.采用如下步骤将步骤a建立的决策矩阵X进行标准化,得到标准化决策矩阵Y:
对于成本型指标:
Figure FDA0002934387620000053
成本型指标定义为数值越大越好的指标;
对于效益型指标:
Figure FDA0002934387620000054
效益型指标定义为数值越小越好的指标;
c.计算样本权重和各个指标的熵值:
Figure FDA0002934387620000061
Figure FDA0002934387620000062
式中pij为第i个指标下第j个元素的特征比重;ej为各指标的熵值;
d.计算各指标的单层权重
Figure FDA0002934387620000063
式中
Figure FDA0002934387620000064
为各指标的单层权重;
e.由递推关系得到最底层元素对最高层元素的客观权重。
7.根据权利要求5所述的综合能源系统的评价方法,其特征在于步骤S4所述的对步骤S2得到的主观权重和步骤S3得到的客观权重进行转化,从而得到综合权重,具体为采用线性加权的方式计算得到综合权重。
8.根据权利要求7所述的综合能源系统的评价方法,其特征在于步骤S4所述的对步骤S2得到的主观权重和步骤S3得到的客观权重进行转化,从而得到综合权重,具体为采用如下算式计算得到综合权重:
Figure FDA0002934387620000065
式中λ为确定综合权重的权重系数,
所述的权重系数λ,具体为求解以下目标函数计算得到λ
Figure FDA0002934387620000066
式中ωj为综合权重。
9.根据权利要求7所述的综合能源系统的评价方法,其特征在于步骤S5所述的根据步骤S1建立的综合评价指标体系和步骤S4得到的综合权重,对综合能源系统进行评价,具体为采用逼近理想值排序法进行效益评估。
10.根据权利要求9所述的综合能源系统的评价方法,其特征在于步骤S5所述的根据步骤S1建立的综合评价指标体系和步骤S4得到的综合权重,对综合能源系统进行评价,具体为采用如下步骤进行效益评估:
(1)由初始决策矩阵转化的标准化决策矩阵Y与组合权重ω相结合,构造出标准化的加权决策矩阵V:V=(vij)m×n=(ωjyij)m×n
(2)由加权标准化决策矩阵所得元素的取值,确定各综合效益评价指标的正理想解V+和负理想解V-
Figure FDA0002934387620000071
Figure FDA0002934387620000072
式中T+为效益型评价指标;T-为成本性评价指标;
(3)计算每个评价对象与正理想解的分离度
Figure FDA0002934387620000073
和每个评价对象与负理想解的分离度
Figure FDA0002934387620000074
Figure FDA0002934387620000075
Figure FDA0002934387620000076
式中
Figure FDA0002934387620000077
为正理想解V+中的元素;
Figure FDA0002934387620000078
为负理想解V-中的元素;
(4)计算每个评价方案的相对贴近度R,第i个评价方案的相对贴近度ri为:
Figure FDA0002934387620000079
(5)根据每个评价对象的相对贴近度大小,对i个备选方案排序:相对贴近度越大的方案,综合性能越优越。
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