一種基于區(qū)間熵權(quán)法的用戶用電設(shè)備能效評(píng)估方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種基于區(qū)間熵權(quán)法的用戶用電設(shè)備能效評(píng)估方法，包括以下步驟：建立用戶用電設(shè)備能效評(píng)估指標(biāo)系統(tǒng)；通過區(qū)間熵權(quán)法確定指標(biāo)權(quán)重；對(duì)用戶用電設(shè)備能效進(jìn)行綜合評(píng)估。本發(fā)明提供的基于區(qū)間熵權(quán)法的用戶用電設(shè)備能效評(píng)估方法，針對(duì)各指標(biāo)具有系統(tǒng)不確定性的度量特性，運(yùn)用區(qū)間數(shù)來代替?zhèn)鹘y(tǒng)數(shù)據(jù)，采用區(qū)間熵權(quán)法，引入熵權(quán)反映評(píng)估指標(biāo)體系中指標(biāo)數(shù)據(jù)所蘊(yùn)含的信息量，確定各指標(biāo)的權(quán)重，并利用各個(gè)指標(biāo)權(quán)重對(duì)所有指標(biāo)進(jìn)行加權(quán)，從而得到用戶用電設(shè)備評(píng)估的較為客觀結(jié)果。
【專利說明】-種基于區(qū)間熵權(quán)法的用戶用電設(shè)備能效評(píng)估方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種評(píng)估方法，具體涉及一種基于區(qū)間熵權(quán)法的用戶用電設(shè)備能效評(píng) 估方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 現(xiàn)有技術(shù)中偏重于能效評(píng)估這一系列指標(biāo)研究，工業(yè)能效評(píng)估項(xiàng)目在美國(guó)已經(jīng)開 展了三十多年，積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)，形成了一套科學(xué)的評(píng)估方法，并取得了巨大的社會(huì)效 益。企業(yè)通過能效評(píng)估，可以全面了解生產(chǎn)的整體用能狀況，主要能耗問題及節(jié)能潛力，最 終達(dá)到降低能耗，提高經(jīng)濟(jì)效益。
[0003] 文獻(xiàn)[1]針對(duì)電力用戶進(jìn)行了綜合能效評(píng)估，通過建立包括經(jīng)濟(jì)、電能、生產(chǎn)、環(huán) 境的能效評(píng)估指標(biāo)體系，結(jié)合前期大量數(shù)據(jù)調(diào)研與專家經(jīng)驗(yàn)建立了基于遞階綜合評(píng)估方法 的能效評(píng)估模型。但研究?jī)H僅局限在能效方面，不能對(duì)電力用戶設(shè)備作出全面準(zhǔn)確的評(píng)估。
[0004] 文獻(xiàn)[2]借鑒在工業(yè)能效評(píng)估項(xiàng)目中的寶貴經(jīng)驗(yàn)和科學(xué)方法，研究和開發(fā)了一套 適用于中小型工業(yè)企業(yè)的能效評(píng)估方法，并對(duì)中小型企業(yè)中的常用生產(chǎn)設(shè)備，如鍋爐及蒸 汽系統(tǒng)，水泵、風(fēng)機(jī)和空氣壓縮機(jī)等電機(jī)系統(tǒng)，照明系統(tǒng)，暖通空調(diào)系統(tǒng)，建立了相應(yīng)的效率 計(jì)算和節(jié)能效果分析模型。但這套評(píng)估方法無法對(duì)電力設(shè)備作出安全與需求響應(yīng)方面的評(píng) 估，不夠完善和全面。
[0005] 參考文獻(xiàn)：
[0006] [1]羅耀明，毛李帆，姚建剛等.電力用戶綜合能效評(píng)估模型[J]·電力系統(tǒng)及其自 動(dòng)化學(xué)報(bào)，2011，23 (5) : 104-109.
[0007] [2]李丹，余岳峰，虞亞輝.工業(yè)企業(yè)能效評(píng)估方法研究[J].上海節(jié)能， 2007(5) :17-21.


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種基于區(qū)間熵權(quán)法的用戶用電設(shè)備 能效評(píng)估方法，針對(duì)各指標(biāo)具有系統(tǒng)不確定性的度量特性，運(yùn)用區(qū)間數(shù)來代替?zhèn)鹘y(tǒng)數(shù)據(jù)，采 用區(qū)間熵權(quán)法，引入熵權(quán)反映評(píng)估指標(biāo)體系中指標(biāo)數(shù)據(jù)所蘊(yùn)含的信息量，確定各指標(biāo)的權(quán) 重，并利用各個(gè)指標(biāo)權(quán)重對(duì)所有指標(biāo)進(jìn)行加權(quán)，從而得到用戶用電設(shè)備評(píng)估的較為客觀結(jié) 果。
[0009] 為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采取如下技術(shù)方案：
[0010] 本發(fā)明提供一種基于區(qū)間熵權(quán)法的用戶用電設(shè)備能效評(píng)估方法，所述方法包括以 下步驟：
[0011] 步驟1 :建立用戶用電設(shè)備能效評(píng)估指標(biāo)系統(tǒng)；
[0012] 步驟2 :通過區(qū)間熵權(quán)法確定指標(biāo)權(quán)重；
[0013] 步驟3 :對(duì)用戶用電設(shè)備能效進(jìn)行綜合評(píng)估。
[0014] 所述步驟1中，用戶用電設(shè)備能效評(píng)估指標(biāo)系統(tǒng)包括能效評(píng)估指標(biāo)、安全檢測(cè)指 標(biāo)和需求響應(yīng)指標(biāo)；所述能效評(píng)估指標(biāo)包括經(jīng)濟(jì)能效、電能信息、生產(chǎn)信息和電能污染，所 述安全檢測(cè)指標(biāo)包括自身質(zhì)量、預(yù)防性試驗(yàn)、運(yùn)行工況和歷史數(shù)據(jù)，所述需求響應(yīng)指標(biāo)包括 用戶基本情況、用戶中斷能力和用戶中斷意愿。
[0015] 所述能效評(píng)估指標(biāo)用Si表示，有：
[0016] 4 =Σ 又? ⑴ Μ
[0017] 其中，ku為能效評(píng)估指標(biāo)中第1個(gè)子指標(biāo)的區(qū)間熵權(quán)，Su為能效評(píng)估指標(biāo)中第1 個(gè)子指標(biāo)；
[0018] 所述安全檢測(cè)指標(biāo)用S2表示，有：
[0019] (2) ?Η
[0020] 其中，k2u為安全檢測(cè)指標(biāo)中第u個(gè)子指標(biāo)的區(qū)間熵權(quán)，S2u為安全檢測(cè)指標(biāo)中第u 個(gè)子指標(biāo)；
[0021] 所述需求響應(yīng)指標(biāo)用S3表示，有：
[0022] ⑴ f ?1
[0023] 其中，k3t為需求響應(yīng)指標(biāo)第t個(gè)子指標(biāo)的區(qū)間熵權(quán)，S3t為需求響應(yīng)指標(biāo)第t個(gè)子 指標(biāo)。
[0024] 所述步驟2具體包括以下步驟：
[0025] 步驟2-1 :建立區(qū)間決策矩陣，并對(duì)其進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理；
[0026] 步驟2-2 :計(jì)算指標(biāo)區(qū)間熵值和區(qū)間熵權(quán)；
[0027] 步驟2-3 :對(duì)區(qū)間熵權(quán)進(jìn)行歸一化處理。
[0028] 所述步驟2-1中，假設(shè)指標(biāo)集Q =他，Q2,…，Qj，…，QJ，其中j = 1，2,…，m, m為指標(biāo)集中指標(biāo)總數(shù)；用戶用電設(shè)備得到測(cè)量對(duì)象集S =以，Si，…，Si，…，Sn}，其中 i = 1，2, ···，!!，η為用戶用電設(shè)備總數(shù)；第i臺(tái)用戶用電設(shè)備第j個(gè)指標(biāo)％的區(qū)間數(shù) 1 = <]，其中4和畤分別為閉區(qū)間I? 的下界和上界；于是區(qū)間決策矩陣表示

【權(quán)利要求】
1. 一種基于區(qū)間熵權(quán)法的用戶用電設(shè)備能效評(píng)估方法，其特征在于：所述方法包括以 下步驟： 步驟1 :建立用戶用電設(shè)備能效評(píng)估指標(biāo)系統(tǒng)； 步驟2 :通過區(qū)間熵權(quán)法確定指標(biāo)權(quán)重； 步驟3 :對(duì)用戶用電設(shè)備能效進(jìn)行綜合評(píng)估。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于區(qū)間熵權(quán)法的用戶用電設(shè)備能效評(píng)估方法，其特征在 于：所述步驟1中，用戶用電設(shè)備能效評(píng)估指標(biāo)系統(tǒng)包括能效評(píng)估指標(biāo)、安全檢測(cè)指標(biāo)和需 求響應(yīng)指標(biāo)；所述能效評(píng)估指標(biāo)包括經(jīng)濟(jì)能效、電能信息、生產(chǎn)信息和電能污染，所述安全 檢測(cè)指標(biāo)包括自身質(zhì)量、預(yù)防性試驗(yàn)、運(yùn)行工況和歷史數(shù)據(jù)，所述需求響應(yīng)指標(biāo)包括用戶基 本情況、用戶中斷能力和用戶中斷意愿。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于區(qū)間熵權(quán)法的用戶用電設(shè)備能效評(píng)估方法，其特征在 于：所述能效評(píng)估指標(biāo)用&表示，有：
(1) 其中，1?為能效評(píng)估指標(biāo)中第1個(gè)子指標(biāo)的區(qū)間熵權(quán)，為能效評(píng)估指標(biāo)中第1個(gè)子 指標(biāo)； 所述安全檢測(cè)指標(biāo)用s2表示，有：
(2) 其中，k2u為安全檢測(cè)指標(biāo)中第u個(gè)子指標(biāo)的區(qū)間熵權(quán)，S2U為安全檢測(cè)指標(biāo)中第u個(gè)子 指標(biāo)； 所述需求響應(yīng)指標(biāo)用S3表示，有：
(3) 其中，k3t為需求響應(yīng)指標(biāo)第t個(gè)子指標(biāo)的區(qū)間熵權(quán)，S3t為需求響應(yīng)指標(biāo)第t個(gè)子指標(biāo)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于區(qū)間熵權(quán)法的用戶用電設(shè)備能效評(píng)估方法，其特征在 于：所述步驟2具體包括以下步驟： 步驟2-1 :建立區(qū)間決策矩陣，并對(duì)其進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理； 步驟2-2 :計(jì)算指標(biāo)區(qū)間熵值和區(qū)間熵權(quán)； 步驟2-3 :對(duì)區(qū)間熵權(quán)進(jìn)行歸一化處理。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于區(qū)間熵權(quán)法的用戶用電設(shè)備能效評(píng)估方法，其特征在 于：所述步驟2-1中，假設(shè)指標(biāo)集Q =他，Q2,…，Qj,…，QJ，其中j = 1，2,…，m，m為指標(biāo)集 中指標(biāo)總數(shù)；用戶用電設(shè)備得到測(cè)量對(duì)象集S = {Sp Si，…，Si，…，SJ，其中i = 1，2,…，n， η為用戶用電設(shè)備總數(shù)；第i臺(tái)用戶用電設(shè)備第j個(gè)指標(biāo)％的區(qū)間數(shù)其中< 和< 分別為閉區(qū)間的下界和上界；于是區(qū)間決策矩陣表示為： '?π % ·· %,1 ,2 ::. ⑷ _(tnI i!nl * · · ilnm J 其中，J為區(qū)間決策矩陣； 將3進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，得到： Pll Pl2 - A?, f=Pn Pn ':· Plr (5) ? * · - * * m Ri P"2 " A·. 其中，F(xiàn)為:i經(jīng)過標(biāo)準(zhǔn)化處理后的矩陣； ⑴若指標(biāo)％為效益性指標(biāo)，即此指標(biāo)為極大型指標(biāo)，則第i個(gè)用戶用電設(shè)備第j個(gè)指 標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化處理后的區(qū)間數(shù)馬表示為：
(6) 其中，4為第k個(gè)用戶用電設(shè)備第j個(gè)指標(biāo)的區(qū)間數(shù)； 于是有： Σ4 , Η,: (7) Σ4 I Α-1 其中，4和/?分別為焉的下界和上界，4和4分別為、的下界和上界； ⑵若指標(biāo)％為成本型指標(biāo)，即此指標(biāo)為極小型指標(biāo)，則第i個(gè)用戶用電設(shè)備第j個(gè)指 標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化處理后的區(qū)間數(shù)巧表示為： 其中，^為第k個(gè)用戶用電設(shè)備第j個(gè)指標(biāo)的區(qū)間數(shù)； 于是有： (8)
其中，4和分別為罵的下界和上界，4和< 分別為5"#的下界和上界；滿足： a η Σλ" -1 ； Σ/4; (10>〇 Α=Ι 4·=1
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于區(qū)間熵權(quán)法的用戶用電設(shè)備能效評(píng)估方法，其特征在 于：所述步驟2-2中，第j個(gè)指標(biāo)％的熵用&表示，有： η Hj - ~~<}2^Ρ? *η Ρ? 7=1，2,…，m (11) i^i 其中，常數(shù)。=(In ηΓ1，并假定Fff=〇時(shí)，^ΙηΚ=0; 于是，第j個(gè)指標(biāo)％的區(qū)間熵值表示為$ = [//j% ]，其中，〃i和〃^為閉區(qū)間 [//)'，//;']的下界和上界，分別表示為： //;. =mi+名/?'#} (12) Ρ?> <Ρα<[ξ,? = ?Χ-%η Λ·.?| - (13) if! = max|_0XPij ^11 A/| C14) l}li - Pij - = 1525-%ii si< 心 (15) Ζ,Λ^Ι 于是，第j個(gè)指標(biāo)％的區(qū)間熵權(quán)表示為％ =[<，<]，其中，<和wf分別為閉區(qū)間 [<，<]的下界和上界，^由下式得到： _ 1-7Γ 、 =----，/ = 1，2$"、國(guó) (16) ιη-Σπι j-l Wf和分別表不為： (17)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于區(qū)間熵權(quán)法的用戶用電設(shè)備能效評(píng)估方法，其特征在 于：所述步驟2-3中，對(duì)區(qū)間熵權(quán)p,進(jìn)行歸一化處理得到<=1其中，，和，分 別為閉區(qū)間卜的下界和上屆，< 由下式得到： W .. =?ΓΤ，/ 二 屬 （?8) 卬，. 其中，％1 = [μ)'，η.)' ] · w, = max= 1,2,…: η，;' 和 μ'/'表示為： W1 ^ -wi1 ? " , / = 1,2?'··,IH (19). h-￡/，=^ 'HV+
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于區(qū)間熵權(quán)法的用戶用電設(shè)備能效評(píng)估方法，其特征在 于：所述步驟3中，用戶用電設(shè)備評(píng)估得分用Grade表示，有： Grade = k1S1+k2S2+k3S 3 (20) 其中，Si，S2, S3分別為能效評(píng)估指標(biāo)、安全檢測(cè)指標(biāo)和需求響應(yīng)指標(biāo)，b k2, k3分別為能 效評(píng)估指標(biāo)、安全檢測(cè)指標(biāo)、需求響應(yīng)指標(biāo)的區(qū)間熵權(quán)。
【文檔編號(hào)】G06F19/00GK104091076SQ201410332102
【公開日】2014年10月8日 申請(qǐng)日期:2014年7月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月11日
【發(fā)明者】劉宣, 董俐君, 王守相, 葛磊蛟, 唐悅, 閆梓桐 申請(qǐng)人:國(guó)家電網(wǎng)公司, 中國(guó)電力科學(xué)研究院, 國(guó)網(wǎng)計(jì)量中心, 天津大學(xué)