一種能源站規劃運行綜合評價指標體系構建方法及系統與流程

本發明屬于綜合能源系統，涉及綜合能源系統領域、電力系統領域、熱力系統領域、天然氣系統領域，特別涉及一種能源站規劃、運行綜合評價指標體系構建方法及系統。

背景技術：

1、隨著的新質生產力發展以及電能替代的趨勢確定，用電量需求將得到進一步提升，電能在終端能源消費中的比重不斷提高。近年來，各地在能源消費環節積極推進“以電代煤、以電代油、以電代氣”的清潔電能替代技術，因此，在推動“雙碳”目標的進程中，實現再電氣化，構建以電為核心的新型能源體系，將迎來巨大的機遇與創新。能源站作為綜合能源系統中的關鍵角色，承擔著重要的能源轉換、分配等重要任務。隨著新型能源體系的建設，更多能源站將建設為全電能源站，產生不同于傳統能源站的結構和特性，導致傳統的能源站評價指標體系和評價方法難以全面精準地評估全電能源站的發展水平和建設成效，不利于能源企業適時調整能源站的發展規劃方案和建設重點。因此，亟待開展針對全電能源站的規劃運行綜合評價指標體系的構建，為科學建設能源站指明方向。

2、現有技術中，針對能源站、園區綜合能源系統、微能源網等對象的評價指標體系，存在以下問題：1)缺少對能源站規劃類、運行類評價指標間影響關系分析與篩選。傳統能源站評價指標體系中對指標的篩選常依據決策者偏好，導致體系中的某些指標存在同向性。2)缺少從分析、經濟學、熵增的角度，在評價體系中綜合衡量能量品質。傳統能源站評價指標體系中多考慮經濟、能效、環境等維度，而忽視了能量品質的影響，更未綜合考慮過能效、能質、碳效的效益。

3、綜上所述，現有的能源站規劃/運行評價指標體系存在局限性，一方面，忽略了能源轉換中引起的能量品質問題；另一方面，也未能全面客觀的對比全電能源站與傳統能源站的優劣。

技術實現思路

1、為解決現有技術中存在的不足，本發明提供一種能源站規劃運行綜合評價指標體系構建方法及系統，完善傳統能源站評價指標體系的不足，提出基于信任傳播-決策實驗室分析的評價指標篩選方法；設計了輸入側有效能占比、熵增流增量等諸多創新評價指標，進一步構建以能效-能質-碳效為核心維度的能源站規劃運行綜合評價指標體系。

2、本發明采用如下的技術方案。

3、本發明提出了一種能源站規劃運行綜合評價指標體系構建方法，包括：

4、基于規劃類評價指標的評價維度和運行類評價指標的評價維度，獲取規劃類評價指標和運行類評價指標；

5、確定規劃類評價指標和運行類評價指標的方向；

6、計算具有相同方向的評價指標的中心度和原因度；

7、若任一評價指標的原因度等于零，則刪除該評價指標；在評價指標的原因度非零時，當任一評價指標的中心度大于設定閾值時，保留該評價指標，當任一評價指標的中心度不大于設定閾值時，則刪除該評價指標；

8、以保留的規劃類評價指標和運行類評價指標，構成能源站規劃運行綜合評價指標體系。

9、優選地，確定規劃類評價指標和運行類評價指標的方向，包括將各評價指標劃分為正向型評價指標和負向型評價指標。

10、優選地，計算具有相同方向的評價指標的中心度和原因度，包括：

11、對具有相同方向的評價指標，基于各評價指標之間的影響程度，建立直接影響矩陣；

12、給各直接影響矩陣中的各個元素分別賦權，計算各直接影響矩陣中相同位置上的元素的加權和；

13、對加權和進行規范化處理，建立標準影響矩陣；

14、基于標準影響矩陣，分別計算所有評價指標的中心度矩陣和原因度矩陣，從中心度矩陣和原因度矩陣中提取各評價指標的中心度和原因度。

15、優選地，由h名專家組成專家組，對n個評價指標之間的相互影響程度進行打分，形成h個直接影響矩陣，滿足如下關系式：

16、

17、式中，為第z個專家針對評價指標u對評價指標v的影響程度的賦值。u,v＝1,2,…,n，n為評價指標的總數；az為第z個專家打分得到的直接影響矩陣，z＝1,2,…,h。

18、優選地，給各直接影響矩陣中的各個元素分別賦權，包括：

19、1)、通過專家之間的社會信任傳播關系，建立專家之間的信任傳播模型，滿足如下關系式：

20、

21、式中，αab表示專家a對專家b的信任度，αba為專家b對專家a的信任度；αab,αba∈[0,1]；

22、其中，信任度αab滿足如下關系式：

23、

24、式中，c為專家a和專家b之間的社會信任傳播路徑d＝{d1,d2,…,dψ,…,dc}的數量；

25、2)、基于專家之間的信任傳播模型，建立專家a在專家組內的綜合信任程度模型，滿足如下關系式：

26、

27、式中，ota為專家a在專家組內的綜合信任程度，ota越大則表示專家a在專家組的綜合信任程度越高；

28、3)、基于專家a在專家組內的綜合信任程度模型，計算專家a賦值的權重，滿足如下關系式：

29、

30、式中，ωa為專家a賦值的權重，otz為專家z在專家組內的綜合信任程度；各專家賦值的權重之和為1，滿足

31、優選地，以如下關系式計算直接影響矩陣中各元素的加權和：

32、

33、式中，auv為各專家針對評價指標u對評價指標v的影響程度的賦值的加權和，ωz為第z個專家賦值的權重，為第z個專家針對評價指標u對評價指標v的影響程度的賦值。

34、優選地，對加權和進行規范化處理，建立標準影響矩陣，包括：

35、基于加權和，實現將h個直接影響矩陣轉換為1個總直接影響矩陣a，滿足如下關系式：

36、

37、對總直接影響矩陣a進行規范化處理，得到規范化直接影響矩陣g，滿足如下關系式：

38、

39、基于規范化直接影響矩陣g，建立標準影響矩陣k，滿足如下關系式：

40、k＝(kuv)n×n＝g(e-g)-1

41、式中，kuv為標準影響矩陣k的第u行第v列的元素；e為n階單位矩陣。

42、優選地，基于標準影響矩陣，分別計算所有評價指標的中心度矩陣和原因度矩陣，從中心度矩陣和原因度矩陣中提取各評價指標的中心度和原因度，包括：

43、基于標準影響矩陣，分別計算所有評價指標的中心度矩陣和原因度矩陣，分別滿足如下關系式：

44、

45、

46、式中，m為n個評價指標的n×1維中心度矩陣，u為n個評價指標的n×1維原因度矩陣，上標t表示矩陣轉置；

47、中心度矩陣中的第u行元素是評價指標u的中心度，原因度矩陣中的第u行元素是評價指標u的原因度。

48、優選地，設定閾值采用全部評價指標的中心度的平均值。

49、優選地，若任一評價指標的原因度大于零，則為原因型指標；若任一評價指標的原因度小于零，則為結果型指標。

50、優選地，規劃類評價指標的評價維度包括：能效水平、能質水平、碳效水平、安全水平、經濟社會效益；

51、基于能效水平評價維度，獲取的規劃類評價指標包括：設備利用率、能源耦合設備等值效率、電儲能等效放電次數、蓄熱等效放熱次數、蓄冷等效放冷次數；

52、基于能質水平評價維度，獲取的規劃類評價指標包括：輸入側有效能占比、制熱設備損率、制冷設備損率等評價指標；

53、基于碳效水平評價維度，獲取的規劃類評價指標包括：新能源出力占比、新能源裝機容量占比等評價指標；

54、基于安全水平評價維度，獲取的規劃類評價指標包括：綜合能源n-1通過率、最大供能能力、平均供能可靠率等評價指標；

55、基于經濟社會效益評價維度，獲取的規劃類評價指標包括：建設投資成本、動態投資回收期、建筑風貌影響程度等評價指標。

56、優選地，運行類評價指標的評價維度包括：能效水平、能質水平、碳效水平、靈活水平、經濟社會效益

57、基于能效水平評價維度，獲取的運行類評價指標包括：綜合能耗等評價指標；

58、基于能質水平評價維度，獲取的運行類評價指標包括：年平均效率、有效能利用率、熵增流增量等評價指標；

59、基于碳效水平評價維度，獲取的運行類評價指標包括：碳效比、二氧化碳排放量等評價指標；

60、基于靈活水平評價維度，獲取的運行類評價指標包括：靈活互動資源占比、谷時購電量占比、峰時購電量占比等評價指標；

61、基于經濟社會效益評價維度，獲取的運行類評價指標包括：經濟因子、綜合能源效益、運行維護成本等評價指標。

62、本發明還提出了一種能源站規劃運行綜合評價指標體系構建系統，包括：

63、指標建立模塊，指標篩選模塊，指標體系模塊；

64、指標建立模塊，用于基于規劃類評價指標的評價維度和運行類評價指標的評價維度，獲取規劃類評價指標和運行類評價指標；

65、指標篩選模塊，用于確定規劃類評價指標和運行類評價指標的方向；計算具有相同方向的評價指標的中心度和原因度；若任一評價指標的原因度等于零，則刪除該評價指標；在評價指標的原因度非零時，當任一評價指標的中心度大于設定閾值時，保留該評價指標，當任一評價指標的中心度不大于設定閾值時，則刪除該評價指標；

66、指標體系模塊，用于以保留的規劃類評價指標和運行類評價指標，構成能源站規劃運行綜合評價指標體系。

67、一種終端，包括處理器及存儲介質；存儲介質用于存儲指令；處理器用于根據指令進行操作以執行方法的步驟。

68、計算機可讀存儲介質，其上存儲有計算機程序，該程序被處理器執行時實現方法的步驟。

69、本發明的有益效果在于，與現有技術相比至少包括：與傳統評價指標構建方法相比，本發明首次利用評分評價主體間的信任度關系，建立了基于評價主體信任傳播-決策實驗室分析方法的評價指標篩選方法，以中心度和原因度參數為決策者提供客觀建議，避免指標選取出現重復性。

70、本發明首次提出了輸入側有效能占比、有效能利用率、熵增流增量等創新評價指標。本發明首次建立了以能效-能質-碳效為核心維度的能源站規劃/運行評價指標體系。在推動“雙碳”目標的進程中，實現再電氣化，構建以電力為核心的新型能源體系，本發明針對全電能源站的規劃/運行綜合評價指標體系構建研究，為科學建設能源站指明了可參考方向和科學建議。