一种基于灰色层次分析法的能源互联网风险评估方法技术

一种基于灰色层次分析法的能源互联网风险评估方法，综合考虑风险指标因素，构建风险评估指标集和层次结构关系图，采用灰色层次分析法进行能源互联网风险评估；在准则层风险影响因素判断矩阵和方案层在各风险指标因素中的影响度判断矩阵的基础上，进行层次单排序以及一致性检验并定量计算出准则层和方案层中各风险指标因素的相对权重，根据所述相对权重的待检模式向量以及典型风险特征矩阵，通过关联度计算，得到造成能源互联网风险发生的各种设计方案的风险性顺序，本发明专利技术能够清晰准确地表达实际风险评估问题，具有易于理解、科学有效的优点，可以完善能源互联网的设计方案、规避投资风险，提供决策支持。提供决策支持。提供决策支持。

【技术实现步骤摘要】
一种基于灰色层次分析法的能源互联网风险评估方法


[0001]本专利技术涉及能源互联网领域，尤其涉及一种基于灰色层次分析法的能源互联网风险评估方法。

技术介绍

[0002]面对全国日益严峻的能源安全、环境污染、气候变暖等问题的挑战，提出以能源技术和信息技术深入融合为特征的“能源互联网”具有重大意义。能源互联网以清洁能源为主的电力网为核心，耦合了热力、天然气和交通等其他系统，综合运用先进的电力电子技术、信息技术以及智能管理技术，将大量分布式能量采集装置、分布式能量储存装置和各种类型负载构成的新型电力网络、石油网络、天然气网络等能源节点互联起来，以实现能量双向流动的能量对等交换与共享网络。而能源互联网建设规模宏大的系统工程，必须全面考虑各种风险因素，应遴选和提炼关键风险指标来完成能源互联网的风险评估。此外，影响能源互联网风险评估有效性的风险因素有很多，在能源互联网项目设计过程中，会有多种方案，各种方案对各种风险因素的考虑程度不尽相同，应利用层次分析法结合灰色关联度分析法建立风险评估模型，给出一种符合评估预期且简单实用的风险评估方法。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供一种基于灰色层次分析法的能源互联网风险评估方法，从而解决现有技术中存在的前述问题。
[0004]为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：
[0005]一种基于灰色层次分析法的能源互联网风险评估方法，包括以下步骤：
[0006]S1、构建能源互联网风险评估的指标集和层次结构关系统，并采集待评估的所述能源互联网的指标数据；
[0007]S2、对比准则层中的每一个风险指标对目标层和方案层的影响程度，确定评分值，构造判断矩阵；
[0008]S3、根据步骤S2中的所述判断矩阵进行层次单排序和一致性检验，并定量计算出准则层和方案层中每一种风险因素的相对权重；
[0009]S4、根据步骤S3中的所述相对权重，采用灰色关联度分析法构成待检模式向量和典型风险特征矩阵；通过关联度分析出所述方案层中的所述能源互联网的设计方案在实施过程中造成风险的可能性大小顺序，从而完成所述能源互联网的风险评估。
[0010]优选的，所述指标集中的能源互联网风险评估指标包括安全风险、系统调度运行风险、弃风弃光风险、综合管理风险、项目收益风险、设施建设和维护成本风险。
[0011]优选的，步骤S2中所述判断矩阵为：
[0012][0013]其中，i和j分别表示第i个因素和第j个因素，a
ij
表示第i个因素和第j个因素的关系标准值。
[0014]优选的，所述层次单排序的过程为：计算所述判断矩阵的最大特征值：Ax＝λx
[0015]其中，λ表示矩阵A的特征值，x为非零向量，为矩阵A对应于特征值λ的特征向量；
[0016]根据所述判断矩阵每一行元素的乘积M
i
：采用方根法计算所述判断矩阵中的每一个所述风险因素的权重向量；再对进行归一化：
[0017]其中为A中各元素的权重向量，W
i
为归一化后的各因素的权重向量；
[0018]最后得到所述判断矩阵的最大特征根λ
max
为：
[0019]其中，n为矩阵A的阶数,(AW)
i
表示向量AW的第i个元素。
[0020]优选的，所述一致性检验包括以下步骤：
[0021]所述一致性检验的过程为：设定一致性检验指标CI：其中，n为判断矩阵的阶数，RI为平均随机一致性指标；当CR<0.1时，即认为判断矩阵具有满意的一致性，否则就需要调整判断矩阵，使之具有满意的一致性；
[0022]其中平均随机一致性指标RI取值为：判断矩阵阶数为1或2时，RI＝0；判断矩阵阶数为3时，RI＝0.58；判断矩阵阶数为4时，RI＝0.9；判断矩阵阶数为5时，RI＝1.12；判断矩阵阶数为6时，RI＝1.24；判断矩阵阶数为7时，RI＝1.32；判断矩阵阶数为8时，RI＝1.41；判断矩阵阶数为9时，RI＝1.45。
[0023]优选的，所述典型风险特征矩阵TK：T
K
＝{T
K1
,T
K2
,T
K3
,T
K4
}；
[0024]所述待检模式向量X
Π
：X
Π
＝{e1,e2,e3,e4,e5,e6}；
[0025]计算关联度：设待检模式向量为参考数据列，设典型风险特征矩阵为被参考数列，对{X
∏
}进行初始化：
△
∏Ki
(K)＝|X
∏
(K)-T
Ki
(K)|，i＝1,2,3,4，K＝1,2,3,4,5,6；
[0026]比较曲线和参考曲线在各点的差：
[0027]其中，ξ
i
(k)是第k个时刻比较曲线x
i
与参考曲线x0的相对差值，即x
i
对x0在k时刻的关联系数；ρ为分辨系数，ρ∈[0,1]。
[0028]优选的，灰色关联度分析的具体方式为：计算绝对关联度：
[0029]其中，r
i
是曲线x
i
对参考曲线x0的绝对关联度；
[0030]根据所述绝对关联度，判断x
i
与x0的关联程度，并根据与x0的关联程度对x
i
进行排序，从而完成灰色关联分析。
[0031]优选的，所述绝对关联度的排序原则为：若x
i
与x0，x
j
与x0的关联度分别为r
i
，r
j
，则当r
i
>r
j
时，称x
i
优于x
j
；当r
i
<r
j
时，称x
i
劣于x
j
；当r
i
＝r
j
时，称x
i
等于x
j
；当r
i
≥r
j
时，称x
i
不劣于x
j
；当r
i
≤r
j
时，称x
i
不优于x
j
。
[0032]本专利技术的有益效果是：本专利技术公开了一种基于灰色层次分析法的能源互联网风险评估方法，综合考虑安全风险、系统调度运行风险、弃风弃光风险、综合管理风险、项目收益风险、设施建设和维护成本风险等风险指标因素，构建风险评估指标集和层次结构关系图，系统地反映能源互联网的风险存在程度；采用灰色层次分析法进行能源互联网风险评估，在准则层风险影响因素判断矩阵和方案层在各风险因素中的影响度判断矩阵的基础上，进行层次单排序以及一致性检验并定量计算出准则层和方案层中各本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于灰色层次分析法的能源互联网风险评估方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、构建能源互联网风险评估的指标集和层次结构关系图，并采集待评估的所述能源互联网的指标数据；S2、对比准则层中的每一个风险指标对目标层和方案层的影响程度，确定评分值，构造判断矩阵；S3、根据步骤S2中的所述判断矩阵进行层次单排序和一致性检验，并定量计算出准则层和方案层中每一种风险因素的相对权重；S4、根据步骤S3中的所述相对权重，采用灰色关联度分析法构成待检模式向量和典型风险特征矩阵；通过关联度分析出所述方案层中的所述能源互联网的设计方案在实施过程中造成风险的可能性大小顺序，从而完成所述能源互联网的风险评估。2.根据权利要求1所述的基于灰色层次分析法的能源互联网风险评估方法，其特征在于，所述指标集中的能源互联网风险评估指标包括安全风险、系统调度运行风险、弃风弃光风险、综合管理风险、项目收益风险、设施建设和维护成本风险。3.根据权利要求1所述的基于灰色层次分析法的能源互联网风险评估方法，其特征在于，步骤S2中所述判断矩阵为：其中，i和j分别表示第i个因素和第j个因素，a
ij
表示第i个因素和第j个因素的关系标准值。4.根据权利要求1所述的基于灰色层次分析法的能源互联网风险评估方法，其特征在于，所述层次单排序的过程为：计算所述判断矩阵的最大特征值：Ax＝λx其中，λ表示矩阵A的特征值，x为非零向量，为矩阵A对应于特征值λ的特征向量；根据所述判断矩阵每一行元素的乘积M
i
：i＝1,2,
…
,n；采用方根法计算所述判断矩阵中的每一个所述风险因素的权重向量；再对进行归一化：其中为A中各元素的权重向量，W
i
为归一化后的各因素的权重向量；最后得到所述判断矩阵的最大特征根λ
max
为：其中，n为矩阵A的阶数,(AW)
i
表示向量AW的第i个元素。5.根据权利要求1所述的基于灰色层次分析法的能源互联网风险评估方法，其特征在于，所述一致性检验包括以下步骤：
所述一致性检验的过程为：设定一致性检验指标CI：其中，n为判断矩阵的阶数，RI为平均随机一致性指标；当CR<0.1时，即认为判断矩阵具有满意的一致性，否则就需要调整判断矩阵，使之具有满意的一致性；其中平均随机一致性指标RI取值为：判断矩阵阶数为1或2时，RI＝0；判断矩阵阶数为3时，RI＝0.58；判断矩阵阶数为4时，RI＝0.9；判断矩阵阶数为5时，RI＝1.12；判断矩阵阶数为6时，RI＝1.24；判断矩阵阶数为7时，RI＝1.32；判断矩阵阶数为8时，RI＝1.41；判断矩阵阶数为9时，RI＝1.45。6.根据权利要求1所述的基...

【专利技术属性】
技术研发人员：江红胜，刘冬，
申请(专利权)人：中民新能投资集团有限公司，
类型：发明
国别省市：