一種用戶能源綜合效益評(píng)價(jià)的平衡計(jì)分卡方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于區(qū)域能源優(yōu)化利用技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種用戶能源綜合效益評(píng)價(jià)的 平衡計(jì)分卡方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 針對(duì)園區(qū)用戶水、電、氣等能源用量的增幅大、能耗大現(xiàn)狀，園區(qū)終端用戶能源的 優(yōu)化利用是電網(wǎng)節(jié)能的重要組成部分，也是國家節(jié)能減排的重要舉措，但是對(duì)于能源優(yōu)化 利用缺乏有效的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，缺失可行的評(píng)估技術(shù)手段。傳統(tǒng)的電力能源綜合能效評(píng)估，一般 都是從用戶側(cè)能效提升、配電網(wǎng)的節(jié)能減排、輸電網(wǎng)的降低線損等方面，提出可靠性、安全 性和經(jīng)濟(jì)性方面的一些指標(biāo)，以及提出層次分析法、遺傳算法等多種賦權(quán)方法。
[0003] 傳統(tǒng)能源優(yōu)化利用方法僅僅針對(duì)電力能源能效評(píng)估而無法評(píng)估水、電、氣、熱等多 種能源優(yōu)化利用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于提供一種用戶能源綜合效益評(píng)價(jià)的平衡計(jì)分卡方法，旨在解決 傳統(tǒng)能源優(yōu)化利用方法僅僅針對(duì)電力能源能效評(píng)估而無法評(píng)估水、電、氣、熱等多種能源優(yōu) 化利用的問題。
[0005] 本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種用戶能源綜合效益評(píng)價(jià)的平衡計(jì)分卡方法，所述用戶 能源綜合效益評(píng)價(jià)的平衡計(jì)分卡方法所述用戶能源綜合效益評(píng)價(jià)的平衡計(jì)分卡方法從可 靠性指標(biāo)、安全性指標(biāo)、環(huán)境效益指標(biāo)和靈活性指標(biāo)四個(gè)方面，提出了園區(qū)終端用戶能源綜 合效益評(píng)價(jià)指標(biāo)；引入主觀賦權(quán)法的平衡計(jì)分卡方法進(jìn)行處理，對(duì)指標(biāo)權(quán)重合理分配。
[0006] 進(jìn)一步，所述可靠性指標(biāo)：
[0008] 其中，Mll為年平均運(yùn)行設(shè)備故障率；B為用戶所有設(shè)備的故障時(shí)間小時(shí)數(shù)；C是用 戶所有設(shè)備的年使用時(shí)間小時(shí)數(shù)；
[0010] 其中，M12為年平均能源停供比；D為用戶能源停供小時(shí)數(shù)；E是用戶能源年使用時(shí) 間小時(shí)數(shù)。
[0011] 所述安全性指標(biāo)：
[0012]
[0013] 其中，M23為風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)；Tl為用戶的月事故率；F為月發(fā)生的事故總數(shù)；H為用戶總 數(shù)；
[0014] 所述環(huán)境效益指標(biāo)：
[0016] 其中，M31為年節(jié)省能源總量；為區(qū)域內(nèi)第i個(gè)用戶的節(jié)能能源量；
[0017] 所述靈活性指標(biāo)：
[0019] 其中，M42為用戶參與能源優(yōu)化利用參與度；J為區(qū)域內(nèi)用戶參與能源優(yōu)化利用的 總數(shù)；K為區(qū)域內(nèi)用戶總數(shù)。
[0020] 進(jìn)一步，所述用戶能源綜合效益評(píng)價(jià)的平衡計(jì)分卡方法具體包括以下步驟：
[0021] 步驟一，建立用戶能源綜合效益評(píng)估的指標(biāo)層級(jí)分布，分別按照一級(jí)、二級(jí)、三級(jí) 指標(biāo)依次排列；然后，選擇N個(gè)專家，進(jìn)行同一層級(jí)指標(biāo)對(duì)上一級(jí)指標(biāo)的兩兩比較打分；
[0022] 步驟二，任意一個(gè)專家對(duì)所選定的層次指標(biāo)，按照指標(biāo)重要程度比率表進(jìn)行打分， 構(gòu)建指標(biāo)判斷矩陣A :
[0023]
[0024] 其中，\表示第i個(gè)指標(biāo)與第j個(gè)指標(biāo)兩兩比較的專家打分值，i = l，2*"，n;j =1，2,…η ;n為專家打分所在指標(biāo)層的指標(biāo)個(gè)數(shù)；
[0025] 步驟三，特征值和特征向量求取，采用改進(jìn)的幕法；
[0026] 步驟四，一致性檢驗(yàn)，若判斷矩陣A的相對(duì)一致性CR小于0. 1，則認(rèn)為判斷矩陣可 行，通過一致性檢驗(yàn)。若CR不滿足小于0. 1，沒有通過一致性檢驗(yàn)，則退回步驟二，重新根據(jù) 指標(biāo)重要程度比率表進(jìn)行兩兩比較，構(gòu)造合格的判斷矩陣A ;
[0027] 步驟五，依據(jù)選取的N個(gè)專家，分別重復(fù)步驟二-步驟四步，求得每一位專家打分 的特征向量M1;然后，運(yùn)行加權(quán)平均法
，確定所選定的評(píng)估指標(biāo)層級(jí)的賦權(quán)值；
[0028] 步驟六，依次步驟二-步驟五對(duì)下一個(gè)層級(jí)指標(biāo)的計(jì)算，獲得指標(biāo)賦權(quán)值為， 則該指標(biāo)對(duì)上上一級(jí)指標(biāo)的賦權(quán)值為％ = ;
[0029] 步驟七，完成平衡計(jì)分卡設(shè)計(jì)，指標(biāo)權(quán)重獲取后，設(shè)定每一個(gè)指標(biāo)的目標(biāo)分?jǐn)?shù)，目 標(biāo)分為100分，完成平衡計(jì)分卡的設(shè)計(jì)；然后，根據(jù)實(shí)際情況對(duì)每一個(gè)指標(biāo)進(jìn)行計(jì)算分值， 并將每一個(gè)指標(biāo)分值與占比權(quán)重相乘后，將所有指標(biāo)分值依次求和，得到用戶能源綜合效 益評(píng)估值；最后，依據(jù)分值的高低排定名次，得到區(qū)域內(nèi)所有用戶的優(yōu)劣排序情況。
[0030] 進(jìn)一步，所述求解判斷矩陣的最大特征值及特征向量具體包括：
[0031] 第一步，初始化，預(yù)先選定任意一個(gè)非零的初始向量V。，選取V。= {1，···]_};然后 求取 f。= max{ IV。|};
[0032] 第二步，迭代，根據(jù)判斷矩陣A，進(jìn)行迭代計(jì)算，即Vk= A*Vk i，其中，k = 1，2, . . η ; 然后求取 m。= max {IV k I};
[0033] 第三步，第一次規(guī)范化，規(guī)范化Vk，即t k= Vk/max {|Vk| }，其中，k= 1，2，.. η ;然 后，求取 In1= max {IV' k |}，m2 = (ml+mO)/2 ;
[0034] 第四步，第二次規(guī)范化 V' k，即 V" k= V' k/max{|f k|}，其中，k= 1，2，..η; 然后，求取
[0035] 第五步，收斂判斷，若；^-；^。< ε i，其中ε i為收斂精度，取1X10 6,則；^為所求判 斷矩陣A特征值的近似值；\為所求特征向量，否則f。= f i，并返回第二步重新計(jì)算。
[0036] 本發(fā)明提供的用戶能源綜合效益評(píng)價(jià)的平衡計(jì)分卡方法，將平衡計(jì)分卡方法應(yīng)用 于用戶能源綜合效益評(píng)價(jià)，達(dá)成了智慧城市的園區(qū)終端用戶能源綜合效益評(píng)估。本發(fā)明首 先，從可靠性、安全性、環(huán)境效益和靈活性四個(gè)方面，提出了園區(qū)終端用戶能源綜合效益評(píng) 價(jià)指標(biāo)；其次為了指標(biāo)權(quán)重的合理分配，引入了平衡計(jì)分卡方法進(jìn)行處理，從而有效對(duì)園區(qū) 終端用戶的能源優(yōu)化利用綜合效益進(jìn)行評(píng)估，為用戶合理用能、科學(xué)用能提供有力的依據(jù)。 本發(fā)明提出了一種用戶能源綜合效益評(píng)估的改進(jìn)平衡計(jì)分卡方法，有效評(píng)估智能園區(qū)的能 源利用情況，為智能園區(qū)的能源規(guī)劃、設(shè)計(jì)、運(yùn)維等建設(shè)提供有利依據(jù)。同時(shí)，云計(jì)算、大數(shù) 據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)、能源互聯(lián)網(wǎng)等新技術(shù)的興起，有效結(jié)合這些新技術(shù)，也將給智能園區(qū)的 建議提供更加有力的計(jì)算工具和科學(xué)依據(jù)。本發(fā)明提高了專家打分的判斷簡易度，將指標(biāo) 兩兩比較1~9標(biāo)度更改為1~3標(biāo)度；提高了冪法求取特征值和特征向量的計(jì)算效率，在 進(jìn)行收斂判斷時(shí)，通過兩次規(guī)范化，加速了收斂速度。
【附圖說明】
[0037] 圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的用戶能源綜合效益評(píng)價(jià)的平衡計(jì)分卡方法流程圖。
[0038] 圖2是本發(fā)明實(shí)施例提供的智能園區(qū)用戶能源綜合效益評(píng)估的平衡計(jì)分卡示意 圖。
【具體實(shí)施方式】
[0039] 為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明 進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于 限定本發(fā)明。
[0040] 本發(fā)明首先從可靠性、安全性、環(huán)境效益和靈活性四方面提出了園區(qū)終端用戶能 源綜合效益評(píng)估指標(biāo)體系。其次，為了求取評(píng)估指標(biāo)的賦權(quán)值，應(yīng)用改進(jìn)的平衡計(jì)分卡法對(duì) 其進(jìn)行求解。最后，針對(duì)中新天津生態(tài)城一個(gè)典型案例，選擇不同領(lǐng)域的專家對(duì)指標(biāo)進(jìn)行打 分，并求解指標(biāo)的權(quán)重，驗(yàn)證了評(píng)估方法的可行性。
[0041] 所述可靠性指標(biāo)：
[0043] 其中，Mll為年平均運(yùn)行設(shè)備故障率；B為用戶所有設(shè)備的故障時(shí)間小時(shí)數(shù)；C是用 戶所有設(shè)備的年使用時(shí)間小時(shí)數(shù)；
[0045] 其中，M12為年平均能源停供比；D為用戶能源停供小時(shí)數(shù)；E是用戶能源年使用時(shí) 間小時(shí)數(shù)。
[0046] 所述安全性指標(biāo)：
[0047]
[0048] 其中，M23為風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)；Tl為用戶的月事故率；F為月發(fā)生的事故總數(shù)；H為用戶總 數(shù)；
[0049] 所述環(huán)境效益指標(biāo)：
[0051] 其中，M31為年節(jié)省能源總量；為區(qū)域內(nèi)第i個(gè)用戶的節(jié)能能源量；
[0052] 所述靈活性指標(biāo)：
[0054] 其中，M42為用戶參與能源優(yōu)化利用參與度；J為區(qū)域內(nèi)用戶參與能源優(yōu)化利用的 總數(shù)；K為區(qū)域內(nèi)用戶總數(shù)。
[0055] 平衡記分卡（Balanced Score Card, BSC)，是由 Robert Kaplan 與 David Norton 于20世紀(jì)90年代提出的一種績效評(píng)價(jià)體系，其思想主要是通過圖、卡、表來實(shí)現(xiàn)企業(yè)的戰(zhàn) 略規(guī)劃，共包括財(cái)務(wù)、顧客、內(nèi)部經(jīng)營流程、學(xué)習(xí)和成長等四個(gè)方面，其中，財(cái)務(wù)層面主要體 現(xiàn)企業(yè)的戰(zhàn)略及其實(shí)施和執(zhí)行，以及改善企業(yè)盈利所做的貢獻(xiàn)；顧客主要體現(xiàn)競(jìng)爭客戶和 市場(chǎng)，以及業(yè)務(wù)單位在實(shí)際市場(chǎng)中的大