專利名稱：一種基于加權(quán)的分布式冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)綜合性能測(cè)定方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種分布式冷熱電聯(lián)供^CHP)系統(tǒng)的綜合性能測(cè)定方法。
背景技術(shù)：
分布式冷熱電聯(lián)供(CCHP)系統(tǒng)基于能量梯級(jí)利用的技術(shù)特征，將輸入的高品位 熱能優(yōu)先做功發(fā)電，并回收余熱生產(chǎn)冷量和低品位熱量，能源綜合利用效率可達(dá)80% 90%,是一種先進(jìn)的能源利用技術(shù)。CCHP系統(tǒng)的工作方式為，以天然氣、煤氣等化石燃料為輸入能源，通過發(fā)電、制冷 及供熱設(shè)備聯(lián)用的手段，輸出電量、熱量與冷量，實(shí)現(xiàn)了能量的梯級(jí)利用，大大提高了能源 綜合利用效率。它具有經(jīng)濟(jì)性好、能源利用率高、環(huán)境性好、安全性高、能源供應(yīng)靈活等優(yōu) 點(diǎn)ο與傳統(tǒng)的分供系統(tǒng)相比，CCHP系統(tǒng)在不同的場(chǎng)合下，應(yīng)選擇不同的發(fā)電-制冷-供 熱設(shè)備，即總體配置方案不同。因此，針對(duì)具體的工程問題，合理全面地評(píng)價(jià)各個(gè)備選方案， 確定系統(tǒng)的最優(yōu)方案，并最終為決策者提供準(zhǔn)確合理的投資信息，是分布式能源系統(tǒng)在設(shè) 計(jì)過程中的關(guān)鍵問題。經(jīng)濟(jì)性、能效性、環(huán)境性、社會(huì)性、安全性等都是影響CCHP系統(tǒng)方案優(yōu)劣的因素， 是CCHP系統(tǒng)在設(shè)計(jì)過程中需要綜合考慮的性能指標(biāo)。然而，目前國(guó)內(nèi)外相關(guān)的行業(yè)主要關(guān) 注CCHP系統(tǒng)各性能指標(biāo)中的某一方面或某幾方面，綜合評(píng)價(jià)系統(tǒng)性能的方法較少。在這些綜合性能評(píng)價(jià)的具體實(shí)施中，通?；趯哟畏治龇?AHP)的思想開展工 作。實(shí)現(xiàn)過程是首先將眾多指標(biāo)進(jìn)行分類，建立具有層次性的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系；再通過專家 打分或用戶自身的意愿將同類指標(biāo)兩兩進(jìn)行重要性對(duì)比，得到權(quán)重矩陣；而后將原始數(shù)據(jù) 標(biāo)準(zhǔn)化得到相關(guān)系數(shù)矩陣；最后將權(quán)重矩陣與相關(guān)系數(shù)矩陣相乘得到各方案的綜合評(píng)分， 進(jìn)而對(duì)各備選方案進(jìn)行優(yōu)劣排序。該方法主觀性較強(qiáng)，盡管能充分體現(xiàn)用戶的主觀意愿，但 對(duì)不同的使用場(chǎng)合，需重新構(gòu)建判斷矩陣，難以形成統(tǒng)一的評(píng)價(jià)模型，通用性差。此外，在層 次分析法中，由于體現(xiàn)主觀性的過程是構(gòu)建判斷矩陣，其結(jié)果是，進(jìn)行對(duì)比的元素越多，主 觀性就越大。通常情況下基層的指標(biāo)數(shù)量最大，使得構(gòu)建判斷矩陣具有很大的主觀性和一 定的隨意性，評(píng)價(jià)結(jié)果的可靠性顯著降低。由此可見，在CCHP系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程中，迫切需要 一種既能體現(xiàn)用戶主觀意愿又能充分考慮系統(tǒng)客觀性的綜合評(píng)價(jià)方法。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服已有分布式冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)綜合性能測(cè)定方法的通用性差、可靠性低的 不足，本發(fā)明提供一種具有良好的通用性、可靠性高的基于加權(quán)的分布式冷熱電聯(lián)供系統(tǒng) 綜合性能測(cè)定方法。其通過客觀加權(quán)的方法對(duì)冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，并采 用主觀加權(quán)的方法對(duì)冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)的性能參量進(jìn)行綜合，充分利用了 CCHP系統(tǒng)性能參 量與數(shù)據(jù)的本質(zhì)特征，既考慮了系統(tǒng)的客觀屬性，又體現(xiàn)了用戶的主觀意愿，將對(duì)冷熱電聯(lián) 供系統(tǒng)的綜合性能進(jìn)行有效的評(píng)定。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種基于加權(quán)的分布式冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)綜合性能測(cè)定方法，所述分布式冷熱電聯(lián) 供系統(tǒng)綜合性能測(cè)定方法包括以下步驟1)指標(biāo)體系修訂過程將分布式冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)的數(shù)據(jù)信息分為三層信息，第一層為基礎(chǔ)層，是反映分 布式能源系統(tǒng)主要性能的原始數(shù)據(jù)的集合；第二層為性能層，原始參考包括經(jīng)濟(jì)性、能效 性、環(huán)境性、安全性和技術(shù)性，是將分布式能源系統(tǒng)劃分為各個(gè)性能方面的分類法；第三層 為評(píng)價(jià)結(jié)果層，將綜合各方面性能指標(biāo)，對(duì)分布式能源系統(tǒng)進(jìn)行計(jì)分總量化評(píng)價(jià)；根據(jù)當(dāng)前的國(guó)家政策、經(jīng)濟(jì)政策、能源技術(shù)信息以及用戶需求對(duì)原始的綜合性能 評(píng)價(jià)指標(biāo)體系進(jìn)行判斷，若原始指標(biāo)體系符合當(dāng)前的國(guó)家政策、經(jīng)濟(jì)政策、能源技術(shù)信息及 用戶需求，則基于此參考體系和配置方案的特征，并參考當(dāng)前的國(guó)家政策、經(jīng)濟(jì)政策和能源 技術(shù)信息提出基礎(chǔ)層數(shù)據(jù)的計(jì)算法則；若原始指標(biāo)體系不符合當(dāng)前的國(guó)家政策、經(jīng)濟(jì)政策、 能源技術(shù)信息及用戶需求，則首先對(duì)參考體系進(jìn)行修正，在性能層增加符合當(dāng)前的相關(guān)政 策和時(shí)代特征的其它性能參量，在基礎(chǔ)層增加符合當(dāng)前的相關(guān)政策和時(shí)代特征的其它基礎(chǔ) 數(shù)據(jù)信息；并對(duì)基礎(chǔ)層的定性的指標(biāo)進(jìn)行定量化處理；2)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)分析過程記用戶根據(jù)負(fù)荷特征提出η種配置方案，設(shè)某個(gè)性能參量有m組基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，建立原 始數(shù)據(jù)矩陣X= lxu}nXm，處理過程如下2. 1)、對(duì)原始數(shù)據(jù)矩陣進(jìn)行中心化標(biāo)準(zhǔn)化處理，設(shè)
權(quán)利要求
1.一種基于加權(quán)的分布式冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)綜合性能測(cè)定方法，其特征在于所述分布 式冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)綜合性能測(cè)定方法包括以下步驟1)指標(biāo)體系修訂過程將分布式冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)的數(shù)據(jù)信息分為三層信息，第一層為基礎(chǔ)層，是反映分布式 能源系統(tǒng)主要性能的原始數(shù)據(jù)的集合；第二層為性能層，原始參考包括經(jīng)濟(jì)性、能效性、環(huán) 境性、安全性和技術(shù)性，是將分布式能源系統(tǒng)劃分為各個(gè)性能方面的分類法；第三層為評(píng)價(jià) 結(jié)果層，綜合各方面性能指標(biāo)，對(duì)分布式能源系統(tǒng)進(jìn)行計(jì)分總量化評(píng)價(jià)；根據(jù)當(dāng)前的國(guó)家政策、經(jīng)濟(jì)政策、能源技術(shù)信息以及用戶需求對(duì)原始的綜合性能評(píng)價(jià) 指標(biāo)體系進(jìn)行判斷，若原始指標(biāo)體系符合當(dāng)前的國(guó)家政策、經(jīng)濟(jì)政策、能源技術(shù)信息及用戶 需求，則基于此參考體系和配置方案的特征，并參考當(dāng)前的國(guó)家政策、經(jīng)濟(jì)政策和能源技術(shù) 信息提出基礎(chǔ)層數(shù)據(jù)的計(jì)算法則；若原始指標(biāo)體系不符合當(dāng)前的國(guó)家政策、經(jīng)濟(jì)政策、能源 技術(shù)信息及用戶需求，則首先對(duì)參考體系進(jìn)行修正，在性能層增加符合當(dāng)前的相關(guān)政策和 時(shí)代特征的其它性能參量，在基礎(chǔ)層增加符合當(dāng)前的相關(guān)政策和時(shí)代特征的其它基礎(chǔ)數(shù)據(jù) 信息；并對(duì)基礎(chǔ)層的定性的指標(biāo)進(jìn)行定量化處理；2)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)分析過程記用戶根據(jù)負(fù)荷特征提出η種配置方案，設(shè)某個(gè)性能參量有m組基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，建立原始數(shù) 據(jù)矩陣X= {Xij}nxm，處理過程如下·2.1)、對(duì)原始數(shù)據(jù)矩陣進(jìn)行中心化標(biāo)準(zhǔn)化處理，設(shè)(i = 1，2，...，n，j =1,2,3, ...，m)是中心化標(biāo)準(zhǔn)化后的數(shù)據(jù)，式中i =原始數(shù)據(jù)矩陣的樣本均值，n i=\Sj = l-ik-^f是樣本標(biāo)準(zhǔn)差，中心化標(biāo)準(zhǔn)化后的數(shù)據(jù)矩陣叉=.V ^ ^=II iJ Kxm，2. 2)、計(jì)算ρ的相關(guān)矩陣，具體地，相關(guān)矩陣尺=-XtX ； Xη2. 3)、求出相關(guān)矩陣R的特征值和對(duì)應(yīng)的特征向量，即求解特征方程I λ I-R| =0，將特征值λ 2，...，λ 1]1按大小順序排列，對(duì)應(yīng)的特征向量為U1, U2,...，Um;2. 4)、利用累計(jì)貢獻(xiàn)率判斷需要分析的主成分的個(gè)數(shù)，累計(jì)貢獻(xiàn)率按下式計(jì)算ΣΛ-CO1 = ，取累計(jì)貢獻(xiàn)率大于設(shè)定閾值時(shí)的前t個(gè)主成分進(jìn)行分析；滿足要求的情況下， 舍掉后面n-t個(gè)主成分，僅取前面t個(gè)主成分進(jìn)行后續(xù)的計(jì)算與分析，不滿足要求的情況 下，則選擇全體主成分進(jìn)行后續(xù)的計(jì)算與分析；2. 5)、完成性能的評(píng)分各性能參量的綜合評(píng)分值定義為^= Y^bkUjkRlj (χ = 1,2, A,v;i = 1，2，Λ，η)，式中，為第k個(gè)主成分的方差貢獻(xiàn)率，ν是性能層參量的個(gè)數(shù)。根據(jù)不同的性能層指標(biāo)進(jìn)行以上2. 1) 2. 5)的處理過程，得到各個(gè)配置方案經(jīng)濟(jì)性、 能效性、環(huán)境性、安全性和技術(shù)性綜合評(píng)分；將各性能參量的得分值構(gòu)建為一個(gè)矩陣F ； 3)綜合性能評(píng)價(jià)過程，3. 1)、按照設(shè)定的評(píng)分準(zhǔn)則，將經(jīng)濟(jì)性、能效性、環(huán)境性、安全性和技術(shù)性性能參量進(jìn)行 兩兩重要性對(duì)比，由此構(gòu)建一個(gè)vXv的判斷矩陣Y ；，3. 2)、對(duì)判斷矩陣Y進(jìn)行一致性檢驗(yàn)，一致性檢驗(yàn)按Ck = Q/RI進(jìn)行，式中Ck為判斷矩 陣Y的隨機(jī)一致性比率，C1為判斷矩陣的一般一致性指標(biāo)，其數(shù)學(xué)關(guān)系為C1 = (Amax-V)/ (v-1)，RI為判斷矩陣的平均隨機(jī)一致性指標(biāo)，對(duì)于1 9階判斷矩陣，當(dāng)CR < 0. 1時(shí)，認(rèn)為 判斷矩陣具有滿意的一致性，否則需要重新構(gòu)建判斷矩陣，直到取得滿意的一致性為止；，3. 3)、計(jì)算出判斷矩陣的特征值及對(duì)應(yīng)的特征向量，將特征向量進(jìn)行歸一化處理后得 到權(quán)重矩陣W ；，3. 4)、數(shù)據(jù)矩陣F按以下兩式步驟標(biāo)準(zhǔn)化正指標(biāo) Bi (k) = [Fi (k) -HiinFi (k) ] / LmaxFi (k) -HiinFi (k) ] j = k (1) 逆指標(biāo) Bi (k) = LmaxFi (k) -Fi (k) ] / LmaxFi (k) -HiinFi (k) ] j = k (2) 將經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化處理后的最優(yōu)指標(biāo)集A= {a10, a20, A,av0}T= {1,1, Λ，1}τ作為參考數(shù)據(jù) 列，經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化處理后的評(píng)價(jià)指標(biāo)集Aj = Ialj, a2J, A, avJ}T(j = 1，…，η)作為被比較數(shù)據(jù) 列，從而得到F的關(guān)聯(lián)系數(shù)矩陣L
全文摘要
一種基于加權(quán)的分布式冷熱電聯(lián)供(CCHP)系統(tǒng)綜合性能測(cè)定方法，包括以下步驟1)指標(biāo)體系修訂過程將分布式能源系統(tǒng)的數(shù)據(jù)信息分為基礎(chǔ)層、性能層和評(píng)價(jià)結(jié)果層；若原始指標(biāo)體系不符合當(dāng)前的國(guó)家政策、經(jīng)濟(jì)政策、能源技術(shù)信息及用戶需求，則首先進(jìn)行參考體系的修正；并對(duì)基礎(chǔ)層的定性的指標(biāo)進(jìn)行定量化處理；2)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)分析過程，根據(jù)不同的性能指標(biāo)進(jìn)行以上2.1)～2.5)的處理過程，得到各個(gè)配置方案經(jīng)濟(jì)性、能效性、環(huán)境性、安全性和技術(shù)性綜合評(píng)分；將各性能參量的得分值構(gòu)建為一個(gè)矩陣F；3)綜合性能評(píng)價(jià)過程給出綜合評(píng)分值數(shù)學(xué)關(guān)系式為H＝L×W，其中，H為綜合評(píng)分值，即最終結(jié)果。本發(fā)明綜合利用主觀加權(quán)和客觀加權(quán)方法測(cè)定CCHP系統(tǒng)，具有良好的通用性、可靠性高。
文檔編號(hào)G06F19/00GK102096769SQ20111002514
公開日2011年6月15日 申請(qǐng)日期2011年1月24日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月24日
發(fā)明者凌莉, 張雪梅, 李華, 鐘英杰 申請(qǐng)人:浙江工業(yè)大學(xué)