CN113095687B - 污水处理企业电力可中断性评估方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种污水处理企业电力可中断性评估方法及装置。该方法包括:建立电力可中断性评估层级系统;获取相邻两层之间的判断矩阵;逐层根据本层各元素与上一层各元素之间的判断矩阵,计算表示本层对上一层相对重要性排序的向量;将各层表示本层对上一层相对重要性排序的向量进行相乘运算,得到各工艺环节可中断性评估分数。这种方法和装置在建立污水处理企业工艺环节可中断评估层次指标体系后,适应电力辅助服务市场的最优中断安排确定,将一个多指标问题加权归并为单一量化的指标问题,可对污水处理企业不同工艺环节的可中断性进行量化与比较,优选适合参与的工艺环节,为污水处理企业作为可中断负荷参与电力辅助服务市场提供实施方案参考。
Description
技术领域
本发明涉及电力系统需求侧管理技术领域,更为具体来说,本发明涉及一种污水处理企业电力可中断性评估方法及装置。
背景技术
可中断负荷管理作为需求侧管理的一种重要方法,是通过可中断电价的刺激来引导用户的用电需求,优化负荷曲线,从而缓解电力系统在用电高峰时期,特别是尖峰时期的缺电问题。可中断负荷管理比较适用于对供电可靠性的要求不是很高的用户,该类用户具有“可塑性”。例如通过调整自身的生产方案或者改进生产工艺在电网高峰时段中断负荷,通过实施可中断负荷用户将获得电力公司的补偿。
污水处理企业与其他电力用户相比,各项成本支出中电费所占比重大。污水处理企业可调整工作时间和生产工艺流程,保证出水水质的前提下临时性停止供电不会造成很大损失,全年都可实施可中断管理,具有较大的中断潜力。但对于污水处理企业的可中断负荷管理实施的关键前提是企业能够从可中断负荷管理补偿费用中获得利益,从而愿意被中断供电。但污水处理企业作为可中断负荷电力选择中断环节时需要考虑电力中断利润损失、辅助服务市场适应性投资成本、污水处理环节启停影响和电力可中断特性等因素。
有鉴于此,亟需提供一种适应电力辅助服务市场的污水处理企业电力可中断性评估方法,综合考虑工艺流程、设备特性等多方面的影响因素,为污水处理企业参与电力市场提供决策参考。
发明内容
本发明创新地提供了一种污水处理企业电力可中断性评估方法及装置,在建立污水处理企业工艺环节可中断评估层次型指标体系之后,适应电力辅助服务市场的最优中断安排确定,将一个多指标问题加权归并为单一量化的指标问题,可以对污水处理企业不同工艺环节的可中断性进行量化与比较。
为实现上述的技术目的,一方面,本发明公开了一种污水处理企业电力可中断性评估方法。所述污水处理企业电力可中断性评估方法包括:建立电力可中断性评估层级系统,其中,顶层为目标层,底层的各个元素为污水处理企业的各个工艺环节,在所述顶层和所述底层之间的各层中的元素为污水处理企业所述各个工艺环节中至少一个环节电力中断所导致的各种影响评估指标;获取相邻两层之间的判断矩阵;逐层根据本层各个元素与上一层各个元素之间的判断矩阵,计算表示本层对上一层相对重要性排序的向量;将各层表示本层对上一层相对重要性排序的向量进行相乘运算,得到各个工艺环节可中断性评估分数。
进一步地,对于所述污水处理企业电力可中断性评估方法,在获取相邻两层之间的判断矩阵之后,还包括:检验所述判断矩阵在对比元素间重要程度时是否符合一致性原则,如果符合一致性原则,则允许继续计算表示本层对上一层相对重要性大小的向量,否则需要重新确定判断矩阵。
进一步地,对于所述污水处理企业电力可中断性评估方法,所述建立电力可中断性评估层级系统包括:建立4层级系统,从上到下依次包括目标层、准则层、子准则层和措施层。
进一步地,对于所述污水处理企业电力可中断性评估方法,所述准则层包括电力中断利润损失、污水处理环节启停影响、电力可中断特性、以及辅助服务市场适应性投资成本;所述子准则层包括直接损失、恢复损失、紧急避峰能力、电力持续中断影响、以及电力可削减比例;所述措施层包括为实现所述目标层的目标对污水处理企业所述各个工艺环节中至少一个环节采取的中断措施。
进一步地,对于所述污水处理企业电力可中断性评估方法,所述获取相邻两层之间的判断矩阵包括:获取相邻两层中本层中各个元素相对于上一层中各个元素的重要性的指标数值;对所获取的所述指标数值进行归一化处理。
进一步地,对于所述污水处理企业电力可中断性评估方法,所述归一化处理是根据所述元素的重要性的指标数值与目标层的目标为正相关或者负相关分别计算。
进一步地,对于所述污水处理企业电力可中断性评估方法,所述逐层根据本层各个元素与上一层各个元素之间的判断矩阵,计算表示本层对上一层相对重要性排序的向量,包括:求解所述判断矩阵的特征方程|R-λI|=0,其中,R为判断矩阵,I为单位阵;获得最大特征值λmax所对应的标准化特征向量即为本层对上一层相对重要性的排序。
为实现上述的技术目的,另一方面,本发明公开了一种污水处理企业电力可中断性评估装置。所述污水处理企业电力可中断性评估装置包括:评估层级系统建立单元,用于建立电力可中断性评估层级系统,其中,顶层为目标层,底层的各个元素为污水处理企业的各个工艺环节,在所述顶层和所述底层之间的各层中的元素为污水处理企业所述各个工艺环节中至少一个环节电力中断所导致的各种影响评估指标;判断矩阵获取单元,用于获取相邻两层之间的判断矩阵;向量计算单元,用于逐层根据本层各个元素与上一层各个元素之间的判断矩阵,计算表示本层对上一层相对重要性排序的向量;评估分数计算单元,用于将各层表示本层对上一层相对重要性排序的向量进行相乘运算,得到各个工艺环节可中断性评估分数。
为实现上述的技术目的,又一方面,本发明公开了一种计算设备。所述计算设备包括:一个或多个处理器,以及与所述一个或多个处理器耦合的存储器,所述存储器存储指令,当所述指令被所述一个或多个处理器执行时,使得所述一个或多个处理器执行上述方法。
为实现上述的技术目的,再一方面,本发明公开了一种机器可读存储介质。所述机器可读存储介质存储有可执行指令,所述指令当被执行时使得所述机器执行上述方法。
本发明的有益效果为:
本发明实施例提供的污水处理企业电力可中断性评估方法及装置在建立污水处理企业工艺环节可中断评估层次型指标体系之后,适应电力辅助服务市场的最优中断安排确定,其本质上就是将一个多指标问题加权归并为单一量化的指标问题,可以对污水处理企业不同工艺环节的可中断性进行量化与比较,优选适合参与的工艺环节,为污水处理企业作为可中断负荷参与电力辅助服务市场提供实施方案参考。
本发明实施例提供的污水处理企业电力可中断性评估方法及装置利用可以反映工业负荷可中断潜力本质属性和特征的特性指标,通过污水处理企业工艺环节可中断性评估等级划分方案,给出了不同定量指标的计算模型,量化成本和效益多方面因素,为污水处理企业作为可中断负荷参与电力市场化交易提供可中断负荷管理可行方案,在保障企业正常生产工作同时实现经济效益最大化。
附图说明
图中,
图1为本发明一个实施例提供的污水处理企业电力可中断性评估方法的流程图;
图2为本发明一个示例提供的电力可中断性评估层级系统的结构层次示意图;
图3为图1所示的污水处理企业电力可中断性评估方法中步骤S120的流程图;
图4为图1所示的污水处理企业电力可中断性评估方法中步骤S130的流程图;
图5为本发明另一个实施例提供的污水处理企业电力可中断性评估装置的结构示意图;
图6为根据本发明实施例的用于污水处理企业电力可中断性评估处理的计算设备的结构框图。
具体实施方式
下面结合说明书附图对本发明提供的污水处理企业电力可中断性评估方法及装置进行详细的解释和说明。
图1为本发明一个实施例提供的污水处理企业电力可中断性评估方法的流程图。
如图1所示,在步骤S110,建立电力可中断性评估层级系统,其中,顶层为目标层,底层的各个元素为污水处理企业的各个工艺环节,在顶层和底层之间的各层中的元素为污水处理企业各个工艺环节中至少一个环节电力中断所导致的各种影响评估指标。
图2为本发明一个示例提供的电力可中断性评估层级系统的结构层次示意图。作为一种可选实施方式,建立电力可中断性评估层级系统可以进一步包括以下步骤:选取评估指标,建立4层级系统,从上到下依次包括目标层、准则层、子准则层和措施层。如图2所示,目标层可以是适应电力辅助服务市场的最优中断安排。准则层包括电力中断利润损失、污水处理环节启停影响、电力可中断特性、以及辅助服务市场适应性投资成本。子准则层包括直接损失、恢复损失、紧急避峰能力、电力持续中断影响、以及电力可削减比例。措施层包括为实现目标层的目标对污水处理企业各个工艺环节中至少一个环节采取的中断措施,即响应系统调度员发出中断指令进行负荷中断的环节,包括环节1、环节2、……、以及环节n。目前主流污水处理工艺可以包括氧化沟工艺、A2/O工艺、传统活性污泥法、SBR工艺、A/O工艺和/或生物膜法工艺等,不同污水处理工艺可以进行负荷中断的环节不同。例如,环节1、环节2、……、以及环节n中各个环节可以是中控室、提水泵、粗格栅、细格栅、污泥干化、生化池、沉淀池、以及生活区中的部分或全部环节。
在步骤S120,获取相邻两层之间的判断矩阵。如图3所示,步骤S120可以进一步包括以下步骤:
步骤S122,获取相邻两层中本层中各个元素相对于上一层中各个元素的重要性的指标数值。
在该实施例中,定量指标可以根据计算模型输入指标值,定性指标可以结合该企业和行业实际情况取值。
其中,电力中断利润损失指标可以使用度电利润进行评估,电力中断利润损失越小越好,电力中断利润损失有关指标采用工艺环节度电利润的倒数来计算,其表达式为:
式中,Pi为本污水处理企业上一年度该工艺流程的电力消费量,Bi为本污水处理企业上一年度营业利润总值。
直接损失是指因生产中断而直接导致生产效益受损的直观损失,包括产品报废损失Cai和停工损失Cbi,其表达式为:
式中,产品报废损失Cai是指由于该生产环节停工扰动而造成第i个生产环节产品质量不符合规定的,需要加工后才能达到原定环节目标的费用。停工损失Cbi则是指在该生产环节停工期间第i个生产环节仍需耗费的原材料费用、人工费用等。
恢复损失是指在该环节作为可中断负荷时所对应的功能将会随之终止,需要不同的费用去维修和重启,恢复损失包括维修费用Cmi和重启费用Cni,其表达式为:
Rl=Cm+Cn
式中,维修费用Cm是指由于该生产环节停工扰动而造成零件更换和生产环节修理等费用;重启费用Cn是指由于该生产环节停工而造成对生产线进行清理以及生产环节校准等费用。
紧急避峰能力是以高峰时期或电网紧急状态下,该工艺环节所需电力公司提前向污水处理企业发送通知的时间衡量。当工艺环节执行负荷中断所需提前通知时间较长时,说明该工艺环节中断特性较差。
电力持续中断影响以该工艺环节参与可中断负荷管理过程中进行负荷削减的最长时间长度衡量。该时间长度与该工艺环节与收集污水处理率、污水处理合格率、污泥处理处置率、以及/或者污泥处理合格率等因素有关。
电力可削减比例是工艺环节可以削减的负荷容量占该企业总负荷容量的比例,其反映了工艺环节的可中断潜力大小。负荷可中断比例越高,表明该工艺环节可削减的负荷越多,工艺环节中断特性越好,其表达式为:
式中,ΔPmax为某一时段工艺环节最多可削减的负荷,Ptotal为污水处理企业该时段的总负荷容量。
辅助服务市场适应性投资成本包括初始建设成本Rm和运行维护成本Rn。初始建设成本Rm包括该环节用于电力可中断改造的设备购置费Cp和其他费用Cq,其表达式为:
Rm=Cp+Cq
式中,设备购置费Cp包括计量、通信和/或监控等硬件设备购置费,其他费用Cq为设备投资涉及的安装和/或建筑等其他费用情况,为已知数据。运行维护成本Rn包括固定运行维护成本Cs和可变运行维护成本Ct,其表达式为:
Rn=Cs+Ct
式中,固定运行维护成本Cs指日常监控、定期巡查、以及/或者故障维修等带来的人力和管理成本,可变运行维护成本Ct指因可实施可中断负荷管理年限增长引起运行维护成本中存在随年限变化的部分。
汇总各个指标的数值,以获取措施层和子准则层之间的判断矩阵为例,并以子准则层中的直接损失和恢复损失计算为例,环节1、环节2、环节3和环节4分别相对于直接损失和恢复损失的重要性的指标数值的一个例子如表1所示:
表1直接损失和恢复损失
直接损失(元) | 恢复损失(元) | |
环节1 | 1000 | 750 |
环节2 | 600 | 500 |
环节3 | 700 | 750 |
环节4 | 900 | 1000 |
以获取准则层和目标层之间的判断矩阵为例,可以根据1-9标度系统表,获取准则层中电力中断利润损失、污水处理环节启停影响、电力可中断特性、以及辅助服务市场适应性投资成本这4个指标中两两之间相对重要性的指标数值,一个例子如表2所示。
表2准则层的相对重要性比较结果
表2中,横向4个指标的重要性分别与纵向第一个指标的重要性之比通过几何平均数计算得到纵向第一个指标的系数,横向4个指标的重要性分别与纵向第二个指标的重要性之比通过几何平均数计算得到纵向第二个指标的系数,横向4个指标的重要性分别与纵向第三个指标的重要性之比通过几何平均数计算得到纵向第三个指标的系数,横向4个指标的重要性分别与纵向第四个指标的重要性之比通过几何平均数计算得到纵向第四个指标的系数。
上述准则层和目标层之间的判断矩阵以1-9标度系统表作为指标对比取值规则,1-9标度系统表可以如下表所示:
步骤S124,对所获取的指标数值进行归一化处理。其中,归一化处理可以根据各个元素的重要性的指标数值与目标层的目标为正相关或负相关分别计算。
对指标初始数据进行归一化处理,以消除正负向指标差异以及各指标数量级差异对最终评价结果的影响。步骤S124的归一化处理步骤可以包括如下步骤:根据不可量化指标已有的指标结果与最优中断负荷结果为正相关或者负相关,分别进行归一化计算。
准则层和子准则层中正相关的指标包括电力持续中断影响和电力可削减比例,具体公式如下:
其中,s*为经过归一化处理后的指标结果,s为归一化前的指标值,smax和smin分别为各电力中断方案中该类元素指标结果中的最大值和最小值。
准则层和子准则层中负相关的指标包括电力中断利润损失、紧急避峰能力、以及辅助服务市场适应性投资成本,具体公式如下:
其中,s*为经过归一化处理后的指标结果,s为归一化前的指标值,smax和smin分别为各电力中断方案中该类元素指标结果中的最大值和最小值。
归一化处理后的直接损失和恢复损失如表3所示:
表3归一化处理后的直接损失和恢复损失程度指标
直接损失 | 恢复损失 | |
环节1 | 1.0 | 0.5 |
环节2 | 0.0 | 0.0 |
环节3 | 0.25 | 0.5 |
环节4 | 0.75 | 1.0 |
对其他指标的初始数据进行归一化计算过程类似,在此不再赘述。
在步骤S130,逐层根据本层各个元素与上一层各个元素之间的判断矩阵,计算表示本层对上一层相对重要性排序的向量。
如图4所示,在该实施例中,步骤S130可以进一步包括以下步骤:
步骤S132,求解关于电力中断方案评估元素判断矩阵的特征方程|R-λI|=0,其中,R为判断矩阵,I为单位阵。
步骤S134,获得最大特征值λmax所对应的标准化特征向量即为本层对上一层相对重要性的排序,因而通过获得最大特征值λmax确定目标层适应电力辅助服务市场的最优中断安排。
在步骤S140,将各层表示本层对上一层相对重要性排序的向量进行相乘运算,得到各个工艺环节可中断性评估分数。具体来说,不同层级之间判断矩阵特征向量进行相乘运算,得到一个一维向量,该向量包含的各个元素值即为可中断性评估分数。适应电力辅助服务市场的最优中断安排,确定各环节在所选定的评估指标体系中总排序,对措施层的每种环节进行综合的等级评定。
作为一种可选实施方式,可以根据预先制定的污水处理企业工艺环节可中断性评估等级划分方案,对污水处理企业各个工艺环节的可中断性进行等级评定,分数排名前20%的污水处理企业工艺环节的可中断性评估等级为优,分数排名后20%的污水处理企业工艺环节的可中断性评估等级为差,其余为良,继而可以得到污水处理企业适应电力辅助服务市场的最优中断安排。
作为一种可选实施方式,该实施例的污水处理企业电力可中断性评估方法在步骤S120获取相邻两层之间的判断矩阵之后,还可以包括以下步骤:检验判断矩阵在对比元素间重要程度时是否符合一致性原则,如果符合一致性原则,则允许继续计算表示本层对上一层相对重要性排序的向量,否则需要重新确定判断矩阵。
在该实施例中,检验污水处理企业工艺环节可中断评估判断矩阵的一致性,检验方法可以为计算一致性检验指标CR是否满足CR≤0.1,若检验通过,说明该判断矩阵在对比因素间重要程度时符合一致性原则,允许继续计算权重;否则需重新研究并确定判断矩阵,直至通过检验。CR的计算公式如下:
式中,CI为一致性指标,按下式计算:
式中,λmax为判断矩阵R的最大特征值,n为矩阵维数即考虑因素的数量。CR的计算公式,RI为判断矩阵R的平均随机一致性指标,RI的值取决于判断矩阵中比较项的个数,1-10阶矩阵的RI取值可以见下表:
矩阵阶数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
RI | 0 | 0 | 0.58 | 0.90 | 1.12 | 1.24 | 1.32 | 1.41 | 1.45 | 1.49 |
图5为本发明另一个实施例提供的污水处理企业电力可中断性评估装置的结构示意图。如图5所示,该实施例提供的污水处理企业电力可中断性评估装置500包括评估层级系统建立单元510、判断矩阵获取单元520、向量计算单元530、以及评估分数计算单元540。
评估层级系统建立单元510用于建立电力可中断性评估层级系统,其中,顶层为目标层,底层的各个元素为污水处理企业的各个工艺环节,在顶层和底层之间的各层中的元素为污水处理企业各个工艺环节中至少一个环节电力中断所导致的各种影响评估指标。评估层级系统建立单元510的操作可以参照上面图1描述的步骤S110的操作。
判断矩阵获取单元520用于获取相邻两层之间的判断矩阵。判断矩阵获取单元520的操作可以参照上面图1描述的步骤S120的操作。
向量计算单元530用于逐层根据本层各个元素与上一层各个元素之间的判断矩阵,计算表示本层对上一层相对重要性排序的向量。向量计算单元530的操作可以参照上面图1描述的步骤S130的操作。
评估分数计算单元540用于将各层表示本层对上一层相对重要性排序的向量进行相乘运算,得到各个工艺环节可中断性评估分数。评估分数计算单元540的操作可以参照上面图1描述的步骤S140的操作。
该实施例的污水处理企业电力可中断性评估装置还可以包括一致性检验单元,用于检验判断矩阵在对比元素间重要程度时是否符合一致性原则,如果符合一致性原则,则允许继续计算表示本层对上一层相对重要性大小的向量,否则需要重新确定判断矩阵。
具体来说,评估层级系统建立单元510可以进一步用于建立4层级系统,从上到下依次包括目标层、准则层、子准则层和措施层。其中,准则层可以包括电力中断利润损失、污水处理环节启停影响、电力可中断特性、以及辅助服务市场适应性投资成本;子准则层可以包括直接损失、恢复损失、紧急避峰能力、电力持续中断影响、以及电力可削减比例;措施层可以包括为实现目标层的目标对污水处理企业所述各个工艺环节中至少一个环节采取的中断措施。
进一步来说,判断矩阵获取单元520可以包括重要性指标数值获取模块,用于获取相邻两层中本层中各个元素相对于上一层中各个元素的重要性的指标数值;归一化处理模块,用于对所获取的指标数值进行归一化处理。具体地,归一化处理模块可以进一步用于根据元素的重要性的指标数值与目标层的目标为正相关或者负相关分别计算。
进一步来说,向量计算单元530可以包括特征方程求解模块,用于求解判断矩阵的特征方程|R-λI|=0,其中,R为判断矩阵,I为单位阵;特征向量输出模块,用于输出最大特征值λmax所对应的标准化特征向量,即为本层对上一层相对重要性的排序。
图6为根据本发明实施例的用于污水处理企业电力可中断性评估处理的计算设备的结构框图。
如图6所示,计算设备600可以包括至少一个处理器610、存储器620、内存630、通信接口640以及内部总线650,并且至少一个处理器610、存储器620、内存630和通信接口640经由总线650连接在一起。该至少一个处理器610执行在计算机可读存储介质(即,存储器620)中存储或编码的至少一个计算机可读指令(即,上述以软件形式实现的元素)。
在一个实施例中,在存储器620中存储有计算机可执行指令,当其执行时使得至少一个处理器610执行:建立电力可中断性评估层级系统,其中,顶层为目标层,底层的各个元素为污水处理企业的各个工艺环节,在所述顶层和所述底层之间的各层中的元素为污水处理企业所述各个工艺环节中至少一个环节电力中断所导致的各种影响评估指标;获取相邻两层之间的判断矩阵;逐层根据本层各个元素与上一层各个元素之间的判断矩阵,计算表示本层对上一层相对重要性排序的向量;将各层表示本层对上一层相对重要性排序的向量进行相乘运算,得到各个工艺环节可中断性评估分数。
应该理解的是,在存储器620中存储的计算机可执行指令当执行时使得至少一个处理器610进行本公开的各个实施例中以上结合图1-5描述的各种操作和功能。
在本公开中,计算设备600可以包括但不限于:个人计算机、服务器计算机、工作站、桌面型计算机、膝上型计算机、笔记本计算机、移动计算设备、智能电话、平板计算机、蜂窝电话、个人数字助理(PDA)、手持装置、消息收发设备、可佩戴计算设备、消费电子设备等等。
根据一个实施例,提供了一种例如非暂时性机器可读介质的程序产品。非暂时性机器可读介质可以具有指令(即,上述以软件形式实现的元素),该指令当被机器执行时,使得机器执行本公开的各个实施例中以上结合图1-5描述的各种操作和功能。
具体地,可以提供配有可读存储介质的系统或者装置,在该可读存储介质上存储着实现上述实施例中任一实施例的功能的软件程序代码,且使该系统或者装置的计算机或处理器读出并执行存储在该可读存储介质中的指令。
在这种情况下,从可读介质读取的程序代码本身可实现上述实施例中任何一项实施例的功能,因此机器可读代码和存储机器可读代码的可读存储介质构成了本发明的一部分。
可读存储介质的实施例包括软盘、硬盘、磁光盘、光盘(如CD-ROM、CD-R、CD-RW、DVD-ROM、DVD-RAM、DVD-RW、DVD-RW)、磁带、非易失性存储卡和ROM。可选择地,可以由通信网络从服务器计算机上或云上下载程序代码。
以上所述仅为本发明的实施例,并非因此限制本发明的权利要求保护范围,凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本发明权利要求的保护范围内。
Claims (8)
1.一种污水处理企业电力可中断性评估方法,其特征在于,包括:
建立电力可中断性评估层级系统,其中,顶层为目标层,底层的各个元素为污水处理企业的各个工艺环节,在所述顶层和所述底层之间的各层中的元素为污水处理企业所述各个工艺环节中至少一个环节电力中断所导致的各种影响评估指标;所述建立电力可中断性评估层级系统包括:建立4层级系统,从上到下依次包括目标层、准则层、子准则层和措施层,所述准则层包括电力中断利润损失、污水处理环节启停影响、电力可中断特性、以及辅助服务市场适应性投资成本,电力中断利润损失采用工艺环节度电利润的倒数来计算,其表达式为:
式中,为本污水处理企业上一年度该工艺环节的电力消费量,/>为本污水处理企业上一年度营业利润总值;
辅助服务市场适应性投资成本包括初始建设成本和运行维护成本/>,初始建设成本包括该工艺环节用于电力可中断改造的设备购置费/>和其他费用/>,其表达式为:
式中,设备购置费包括计量硬件设备、通信硬件设备和/或监控硬件设备的设备购置费,其他费用/>为设备投资涉及的安装费用和/或建筑费用,为已知数据;
运行维护成本包括固定运行维护成本/>和可变运行维护成本/>,其表达式为:
式中,固定运行维护成本指日常监控、定期巡查、以及/或者故障维修带来的人力成本和管理成本;可变运行维护成本/>指因可实施可中断负荷管理年限增长引起运行维护成本中存在随年限变化的部分;
所述子准则层包括直接损失、恢复损失、紧急避峰能力、电力持续中断影响、以及电力可削减比例;
直接损失是指因生产中断而直接导致生产效益受损的直观损失,包括产品报废损失和停工损失/>,其表达式为:
式中,产品报废损失是指由于该工艺环节停工扰动而造成第/>个工艺环节产品质量不符合规定,需要加工后才能达到原定环节目标的费用;停工损失/>则是指在该工艺环节停工期间第/>个工艺环节仍需耗费的原材料费用和人工费用;
恢复损失是指在该工艺环节作为可中断负荷时所对应的功能将会随之终止,需要不同的费用去维修和重启,恢复损失包括维修费用和重启费用/>,其表达式为:
式中,维修费用是指由于该工艺环节停工扰动而造成零件更换费用和工艺环节修理费用;重启费用/>是指由于该工艺环节停工而造成对生产线进行清理费用以及工艺环节校准费用;
紧急避峰能力是以高峰时期或电网紧急状态下,该工艺环节所需电力公司提前向污水处理企业发送通知的时间衡量;当工艺环节执行负荷中断所需提前通知时间较长时,说明该工艺环节中断特性较差;
电力持续中断影响以该工艺环节参与可中断负荷管理过程中进行负荷削减的最长时间长度衡量;该时间长度与该工艺环节收集污水处理率、污水处理合格率、污泥处理处置率、以及/或者污泥处理合格率有关;
电力可削减比例是工艺环节可以削减的负荷容量占该企业总负荷容量的比例,其反映了工艺环节的可中断潜力大小;负荷可中断比例越高,表明该工艺环节可削减的负荷越多,工艺环节中断特性越好,其表达式为:
式中,为某一时段工艺环节最多可削减的负荷,/>为污水处理企业该时段的总负荷容量;
所述措施层包括为实现所述目标层的目标对污水处理企业所述各个工艺环节中至少一个环节采取的中断措施;
获取相邻两层之间的判断矩阵;
逐层根据本层各个元素与上一层各个元素之间的判断矩阵,计算表示本层对上一层相对重要性排序的向量;
将各层表示本层对上一层相对重要性排序的向量进行相乘运算,得到各个工艺环节可中断性评估分数。
2.根据权利要求1所述的污水处理企业电力可中断性评估方法,其特征在于,在获取相邻两层之间的判断矩阵之后,还包括:
检验所述判断矩阵在对比元素间重要程度时是否符合一致性原则,如果符合一致性原则,则允许继续计算表示本层对上一层相对重要性大小的向量,否则需要重新确定判断矩阵。
3.根据权利要求1所述的污水处理企业电力可中断性评估方法,其特征在于,所述获取相邻两层之间的判断矩阵包括:
获取相邻两层中本层中各个元素相对于上一层中各个元素的重要性的指标数值;
对所获取的所述指标数值进行归一化处理。
4.根据权利要求3所述的污水处理企业电力可中断性评估方法,其特征在于,所述归一化处理是根据所述元素的重要性的指标数值与目标层的目标为正相关或者负相关分别计算。
5.根据权利要求1所述的污水处理企业电力可中断性评估方法,其特征在于,所述逐层根据本层各个元素与上一层各个元素之间的判断矩阵,计算表示本层对上一层相对重要性排序的向量,包括:
求解所述判断矩阵的特征方程,其中,R为判断矩阵,/>为单位阵;
获得最大特征值所对应的标准化特征向量即为本层对上一层相对重要性的排序。
6.一种污水处理企业电力可中断性评估装置,其特征在于,包括:
评估层级系统建立单元,用于建立电力可中断性评估层级系统,其中,顶层为目标层,底层的各个元素为污水处理企业的各个工艺环节,在所述顶层和所述底层之间的各层中的元素为污水处理企业所述各个工艺环节中至少一个环节电力中断所导致的各种影响评估指标;所述建立电力可中断性评估层级系统包括:建立4层级系统,从上到下依次包括目标层、准则层、子准则层和措施层,所述准则层包括电力中断利润损失、污水处理环节启停影响、电力可中断特性、以及辅助服务市场适应性投资成本,电力中断利润损失采用工艺环节度电利润的倒数来计算,其表达式为:
式中,为本污水处理企业上一年度该工艺环节的电力消费量,/>为本污水处理企业上一年度营业利润总值;
辅助服务市场适应性投资成本包括初始建设成本和运行维护成本/>,初始建设成本/>包括该工艺环节用于电力可中断改造的设备购置费/>和其他费用/>,其表达式为:
式中,设备购置费包括计量硬件设备、通信硬件设备和/或监控硬件设备的设备购置费,其他费用/>为设备投资涉及的安装费用和/或建筑费用,为已知数据;
运行维护成本包括固定运行维护成本/>和可变运行维护成本/>,其表达式为:
式中,固定运行维护成本指日常监控、定期巡查、以及/或者故障维修带来的人力成本和管理成本;可变运行维护成本/>指因可实施可中断负荷管理年限增长引起运行维护成本中存在随年限变化的部分;
所述子准则层包括直接损失、恢复损失、紧急避峰能力、电力持续中断影响、以及电力可削减比例;
直接损失是指因生产中断而直接导致生产效益受损的直观损失,包括产品报废损失和停工损失/>,其表达式为:
式中,产品报废损失是指由于该工艺环节停工扰动而造成第/>个工艺环节产品质量不符合规定,需要加工后才能达到原定环节目标的费用;停工损失/>则是指在该工艺环节停工期间第/>个工艺环节仍需耗费的原材料费用和人工费用;
恢复损失是指在该工艺环节作为可中断负荷时所对应的功能将会随之终止,需要不同的费用去维修和重启,恢复损失包括维修费用和重启费用/>,其表达式为:
式中,维修费用是指由于该工艺环节停工扰动而造成零件更换费用和工艺环节修理费用;重启费用/>是指由于该工艺环节停工而造成对生产线进行清理费用以及工艺环节校准费用;
紧急避峰能力是以高峰时期或电网紧急状态下,该工艺环节所需电力公司提前向污水处理企业发送通知的时间衡量;当工艺环节执行负荷中断所需提前通知时间较长时,说明该工艺环节中断特性较差;
电力持续中断影响以该工艺环节参与可中断负荷管理过程中进行负荷削减的最长时间长度衡量;该时间长度与该工艺环节收集污水处理率、污水处理合格率、污泥处理处置率、以及/或者污泥处理合格率有关;
电力可削减比例是工艺环节可以削减的负荷容量占该企业总负荷容量的比例,其反映了工艺环节的可中断潜力大小;负荷可中断比例越高,表明该工艺环节可削减的负荷越多,工艺环节中断特性越好,其表达式为:
式中,为某一时段工艺环节最多可削减的负荷,/>为污水处理企业该时段的总负荷容量;
所述措施层包括为实现所述目标层的目标对污水处理企业所述各个工艺环节中至少一个环节采取的中断措施;
判断矩阵获取单元,用于获取相邻两层之间的判断矩阵;
向量计算单元,用于逐层根据本层各个元素与上一层各个元素之间的判断矩阵,计算表示本层对上一层相对重要性排序的向量;
评估分数计算单元,用于将各层表示本层对上一层相对重要性排序的向量进行相乘运算,得到各个工艺环节可中断性评估分数。
7.一种计算设备,其特征在于,包括:
一个或多个处理器,以及
与所述一个或多个处理器耦合的存储器,所述存储器存储指令,当所述指令被所述一个或多个处理器执行时,使得所述一个或多个处理器执行如权利要求1到5中任一项所述的方法。
8.一种机器可读存储介质,其特征在于,所述机器可读存储介质存储有可执行指令,所述指令当被执行时使得所述机器执行如权利要求1到5中任一项所述的方法。
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