一种区域综合能源系统协同性评价方法、系统及设备技术方案

本发明专利技术公开了一种区域综合能源系统协同性评价方法、系统及设备，该方法包括步骤：分别构建区域煤炭系统、天然气系统和电力系统的评价指标体系；获取区域各系统的评价指标数据；根据区域各系统的评价指标体系，通过熵权法确定区域各评价指标的权重及综合得分；再根据耦合协同度评估子系统之间的协同性，确定区域综合能源系统协同度评价结果。本发明专利技术通过分别构建煤炭系统、天然气系统和电力系统的评价指标体系，并在此基础上实现通过熵权法与耦合协同度方法评估区域综合能源系统的协同度，全面评价各个区域煤炭系统、天然气系统与电力系统的协同发展情况，便于合理规划区域综合能源系统协同发展的空间的布局。协同发展的空间的布局。协同发展的空间的布局。

【技术实现步骤摘要】
一种区域综合能源系统协同性评价方法、系统及设备


[0001]本专利技术涉及区域能源优化配置的
，具体涉及一种区域综合能源系统协同性评价方法、系统及设备。

技术介绍

[0002]20世纪70年代，物理学家赫尔曼
·
哈肯定义“协同是系统的各部分之间互相协作，使整个系统形成微观个体层次所不存在的物质结构和特征”。从系统科学角度来讲，在由各个子系统组成的开放系统中，子系统有其运行的自行轨迹，但又因为子系统之间的内部联系而形成协同运动。
[0003]在区域综合能源系统的发展中，只有煤炭系统、天然气系统与电力系统三个系统协同配合，才能够推动区域综合能源系统良性发展。对于这三个系统如何协同发展，以往研究多聚焦于宏观层面，对如何推动煤炭系统、天然气系统与电力系统在区域层面协同发展所知甚少。
[0004]有鉴于此，亟需提供一种用于评价煤炭系统、天然气系统与电力系统三个系统之间的协同发展，便于推动区域综合能源系统良性发展的区域综合能源系统协同性评价方法。

技术实现思路

[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是提供了一种区域综合能源系统协同性评价方法，包括以下步骤：
[0006]分别构建区域煤炭系统、天然气系统和电力系统的评价指标体系；获取区域各系统的评价指标数据；根据区域各系统的评价指标体系，通过熵权法确定区域各评价指标的权重及综合得分；再根据耦合协同度评估子系统之间的协同性，确定区域综合能源系统协同度评价结果。
[0007]在上述方法中，所述区域煤炭系统的评价指标体系包括指标：煤炭行业产能利用率、煤炭行业生产集中度、煤炭行业资产负债率、煤炭价格、铁路/港口煤炭发运量、原煤生产综合能耗、原煤生产人员效率、矿区废气排放达标率与矿区废水排放达标率；
[0008]区域天然气系统的评价指标体系包括指标：天然气行业生产集中度、天然气管网覆盖率、天然气储气库容量、天然气对外依存度、天然气储备天数与天然气供需平衡；
[0009]区域电力系统的评价指标体系包括指标：非化石能源发电量占比、电网综合网损率、发电企业资产负债率、电力供给充裕度、灵活性电源比例、弃风率、弃光率、供电煤耗与发电设备利用小时数。
[0010]在上述方法中，所述根据区域各系统的评价指标体系，通过熵权法确定区域各评价指标的权重及综合得分具体包括步骤：
[0011]对各指标进行标准化处理；对标准化处理后的各指标进行比重化变换；计算各指标对应的熵值和信息熵冗余度；计算各项指标的权重；最后计算各区域系统的综合得分。
[0012]在上述方法中，具体包括以下计算：
[0013]对各指标进行标准化处理，具体为：
[0014]对于正向指标，采用如下标准化处理：
[0015][0016]式中，y
k,i,j
表示区域i系统k(煤炭系统、天然气系统、电力系统)中指标j的标准化值；x
k,i,j
表示区域i系统k中指标j的实际值；(x
k,j
)
min
表示系统k中指标j的最小值；(x
k,j
)
max
表示系统k中指标j的最大值；
[0017]对负向指标，采用如下标准化处理：
[0018][0019]对标准化处理后的各指标进行比重化变换，具体如下式：
[0020][0021]式中，p
k,i,j
表示系统k中指标j下第i个区域样本值占该指标的比重，n表示区域总数；
[0022]计算各指标对应的熵值和信息熵冗余度，具体通过下式计算：
[0023][0024]d
k,j
＝1-e
k,j
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(5)
[0025]式中，e
k,j
表示系统k中第j项指标的熵值，d
k,j
表示系统k中第j项指标的信息熵冗余度；
[0026]计算各项指标的权重，具体通过下式计算：
[0027][0028]式中，m表示系统k中指标个数；
[0029]计算各区域i系统k的综合得分，具体通过下式计算：
[0030][0031]在上述方法中，所述根据耦合协同度评估各系统之间的协同性，确定区域综合能源系统协同度评价结果具体如下：
[0032]将煤炭、天然气与电力系统三个系统之间相互作用和彼此影响的程度定义为三个系统的耦合度，具体计算公式为：
[0033][0034]其中，当C
i,v
＝0时，表明区域i各系统耦合度最小；当C
i,v
＝1时，表明区域i各系统耦合度最大。
[0035]在上述方法中，还包括：
[0036]令区域i综合能源系统的综合发展指数为
[0037][0038]在耦合度模型的基础上，结合综合发展指数评价各系统耦合协同程度，区域i耦合协同程度为：
[0039][0040]本专利技术还提供了一种区域综合能源系统协同性评价系统，包括
[0041]指标体系构建模块：用于分别构建区域煤炭系统、天然气系统和电力系统的评价指标体系；
[0042]数据获取模块：用于获取指标体系构建模块中区域各系统的评价指标数据；
[0043]综合得分计算模块：用于根据区域各系统的评价指标体系，通过熵权法确定区域各评价指标的权重及综合得分；
[0044]系统协同度评估模块：用于根据耦合协同度评估各系统之间的协同性，确定区域综合能源系统协同度评价结果。
[0045]在上述方案中，所述综合得分计算模块包括：
[0046]指标标准化处理子模块：对各指标进行标准化处理；
[0047]指标比重变换子模块：对标准化处理后的各指标进行比重化变换；
[0048]指标熵值计算子模块：用于计算各指标对应的熵值；
[0049]指标信息熵冗余度计算子模块：用于计算各指标对应的信息熵冗余度；
[0050]指标权重计算子模块：用于计算各项指标的权重；
[0051]系统综合得分计算子模块：用于计算各区域系统的综合得分。
[0052]本专利技术还提供了一种计算机设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上述所述的区域综合能源系统协同性评价方法。
[0053]本专利技术还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述所述的区域综合能源系统协同性评价方法。
[0054]本专利技术通过分别构建煤炭系统、天然气系统和电力系统的评价指标体系，并在此基础上实现通过熵权法与耦合协同度方法评估区域综合能源系统的协同度，全面评价各个区域煤炭系统、天然气系统与电力系统的协同发展情况，便于合理规划区域综合能源系统
协同发展的空间的布局。
附图说明
[0055本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种区域综合能源系统协同性评价方法，其特征在于，包括以下步骤：分别构建区域煤炭系统、天然气系统和电力系统的评价指标体系；获取区域各系统的评价指标数据；根据区域各系统的评价指标体系，通过熵权法确定区域各评价指标的权重及综合得分；再根据耦合协同度评估子系统之间的协同性，确定区域综合能源系统协同度评价结果。2.如权利要求1所述的区域综合能源系统协同性评价方法，其特征在于，所述区域煤炭系统的评价指标体系包括指标：煤炭行业产能利用率、煤炭行业生产集中度、煤炭行业资产负债率、煤炭价格、铁路/港口煤炭发运量、原煤生产综合能耗、原煤生产人员效率、矿区废气排放达标率与矿区废水排放达标率；区域天然气系统的评价指标体系包括指标：天然气行业生产集中度、天然气管网覆盖率、天然气储气库容量、天然气对外依存度、天然气储备天数与天然气供需平衡；区域电力系统的评价指标体系包括指标：非化石能源发电量占比、电网综合网损率、发电企业资产负债率、电力供给充裕度、灵活性电源比例、弃风率、弃光率、供电煤耗与发电设备利用小时数。3.如权利要求1或2所述的区域综合能源系统协同性评价方法，其特征在于，所述根据区域各系统的评价指标体系，通过熵权法确定区域各评价指标的权重及综合得分具体包括步骤：对各指标进行标准化处理；对标准化处理后的各指标进行比重化变换；计算各指标对应的熵值和信息熵冗余度；计算各项指标的权重；最后计算各区域系统的综合得分。4.如权利要求3所述的区域综合能源系统协同性评价方法，其特征在于，具体包括以下计算：对各指标进行标准化处理，具体为：对于正向指标，采用如下标准化处理：式中，y
k,i,j
表示区域i系统k(煤炭系统、天然气系统、电力系统)中指标j的标准化值；x
k,i,j
表示区域i系统k中指标j的实际值；(x
k,j
)
min
表示系统k中指标j的最小值；(x
k,j
)
max
表示系统k中指标j的最大值；对负向指标，采用如下标准化处理：对标准化处理后的各指标进行比重化变换，具体如下式：式中，p
k,i,j
表示系统k中指标j下第i个区域样本值占该指标的比重，n表示区域总数；计算各指标对应的熵值和信息熵冗余度，具体通过下式计算：
d
k,j
＝1-e
k,j
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐波，伍声宇，谭雪，赵秋莉，张富强，徐沈智，鲁刚，刘俊，金艳鸣，傅观君，张晋芳，闫晓卿，郑宽，元博，栗楠，焦冰琦，弭辙，冯君淑，杨捷，李卓男，徐志成，王晓晨，王芃，肖鑫利，吕梦璇，侯东羊，
申请(专利权)人：国网天津市电力公司，
类型：发明
国别省市：