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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及综合能源系统韧性评估领域,具体涉及一种极端天气条件下园区综合能源系统韧性评估方法、系统、存储介质和电子设备。
技术介绍
1、园区综合能源系统通过多能互联协调,实现能源的生产,运输,转换与消费,有效实现能源产、供、销一体化,促进能源利用效率的提高。近年来,自然灾害的频发对综合能源系统的正常运行造成了极大的影响,其中,台风作为极端天气灾害之一,严重影响沿海地区综合能源系统的安全运行。其后果主要包括台风引起的负荷侧的变化、强风暴雨导致的线路后果以及雷击对于风机与光伏组件的变形等。
2、因此“韧性”这一概念逐步受到学术界的关注。韧性最初来自于物理材料领域,是用来形容材料受到外力作用时,其形态发生改变后的自我恢复能力。园区综合能源系统韧性是指园区在遭到极端天气灾害后园区综合能源系统可以抵御灾害并快速恢复到维持园区正常运行状态的能力。其概念包含鲁棒性、快速性、冗余性和有源性4个属性。园区综合能源系统结构复杂,主要由电力、热力、天然气子系统构成,且用户众多。因此准确评估韧性,对于园区综合能源系统的建设和运行的意义重大。
3、然而现有的园区综合能源系统韧性评估方案至少存在如下缺陷:首先,从评估对象来看,综合能源系统的评估对象基本为系统这一整体,对于综合能源系统的韧性评估研究较为有限。其次,指标选取方面,现有园区综合能源系统韧性评估中评估指标的选取较为局限,尚且缺乏考虑多种能源交互耦合特性,在时间尺度的影响下,计及不同能源负荷优先级与能级的园区综合能源系统韧性指标的选取。最后,指标赋权方面,赋权方法较为单一,
技术实现思路
1、(一)解决的技术问题
2、针对现有技术的不足,本专利技术提供了一种极端天气条件下园区综合能源系统韧性评估方法、系统、存储介质和电子设备,解决了评估结果不可信的技术问题。
3、(二)技术方案
4、为实现以上目的,本专利技术通过以下技术方案予以实现:
5、一种极端天气条件下园区综合能源系统韧性评估方法,包括:
6、构建统一的园区综合能源系统的韧性评估指标体系,所述韧性评估指标体系包括若干一级指标,每个所述一级指标包括若干二级指标;
7、采用蒙特卡洛模拟法进行极端天气灾害(以台风为例)场景模拟,以获取在所述韧性评估指标体系下每个待评估的园区综合能源系统的二级指标值,构建标准化矩阵;
8、采用层次分析-critic法获取每个所述二级指标的综合权重,构建综合权重系数矩阵;
9、根据所述标准化矩阵和综合权重系数矩阵,获取各待评估的园区综合能源系统的韧性评估结果排序。
10、优选的,所述韧性评估指标体系包括抵御能力、应对能力、恢复能力、适应能力四个一级指标,其中:
11、所述抵御能力包括植被管理覆盖率、网络破损度、设备冗余水平三个二级指标;所述应对能力包括监控覆盖率、自给能力水平、分布式电源占比三个二级指标;所述恢复能力包括应急能力水平、维修团队水平、修复速率、耦合性三个二级指标;所述适应能力包括适应率一个二级指标。
12、优选的,所述采用层次分析-critic法获取每个所述二级指标的综合权重,包括:
13、采用层次分析法获取每个一级及其二级指标的主观权重;
14、采用critic法获取每个一级及其二级指标的客观权重;
15、根据每个一级指标及其指标的主观和客观权重,获取每个所述二级指标的综合权重。
16、优选的,所述采用层次分析法获取每个一级及其二级指标的主观权重,包括:
17、(11)确定层次结构;
18、以园区综合能源系统韧性作为目标层,每个一级指标为一级准则层,每个二级指标为二级准则层;
19、(12)构建判断矩阵:
20、采用两两比较的方法确定同一层级各元素的相对权重,获取判断矩阵c;
21、(13)一致性检验:
22、归一化判断矩阵c;
23、根据矩阵特征根的定义c×w=λmax×w,获取最大特征根λmax,
24、
25、其中,(cw)i是c×w的第i个元素;
26、计算一致性指标ci:
27、
28、引入平均随机一致性指标ri;
29、计算一致性比例cr
30、
31、当cr<0.10时,认为该矩阵的一致性可以接受,若cr>=0.10,则认为该矩阵不符合一致性,需要再次转入(12)对矩阵c进行修正;
32、(14)确定指标权重:
33、对于一级指标,获取其主观权重[w1,…,wi,…];
34、对于二级指标,获取其主观权重为[wi1,…,wij,…];
35、其中,wi表示第i个一级指标的主观权重;wij表示第i个一级指标下第j个二级指标的主观权重。
36、优选的,所述采用critic法获取每个一级及其二级指标的客观权重,包括:
37、(21)无纲量化处理:
38、根据待评估的m个园区综合能源系统及其历史极端天气条件下的数据,对任一一级指标下的二级指标的数值进行如下处理:
39、若指标为负向指标:
40、
41、若指标为正向指标:
42、
43、其中,xmj表示第m个综合能源系统的任一一级指标下的第j个二级指标的数值;maxxmj、min xmj分别表示该指标的最大和最小值;
44、(22)计算指标变异性:
45、
46、
47、其中,表示均值;ji表示第i个一级指标下的二级指标数量;sj为第j个指标的标准差,作为指标变异性;
48、(23)计算指标冲突性:
49、
50、其中,rmj表示相关系数;rj表示指标冲突性;
51、(24)计算信息量:
52、cj=sj×rj
53、其中,cj表示第j个二级指标承载的信息量;
54、(25)计算客观权重:
55、
56、其中,uij表示第i个一级指标下的第j个二级指标数的客观权重;则对于二级指标,获取其客观权重为[ui1,…,uij,…];
57、对于一级指标,将其下的二级指标的数值与对应的客观权重相乘,获取一级指标的数值,将该数值代入步骤(21)~(24),获取其客观权重为[u1,…,ui,…]。
58、优选的,所述根据每个一级指标及其指标的主观和客观权重,获取每个所述二级指标的综合权重,包括:
59、根据每个一级指标的主观和客观权重,获取对应的耦合权重pi;
60、
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【技术保护点】
1.一种极端天气条件下园区综合能源系统韧性评估方法,其特征在于,包括:
2.如权利要求1所述的极端天气条件下园区综合能源系统韧性评估方法,其特征在于,所述韧性评估指标体系包括抵御能力、应对能力、恢复能力、适应能力四个一级指标,其中:
3.如权利要求1所述的极端天气条件下园区综合能源系统韧性评估方法,其特征在于,所述采用层次分析-Critic法获取每个所述二级指标的综合权重,包括:
4.如权利要求3所述的极端天气条件下园区综合能源系统韧性评估方法,其特征在于,所述采用层次分析法获取每个一级及其二级指标的主观权重,包括:
5.如权利要求4所述的极端天气条件下园区综合能源系统韧性评估方法,其特征在于,所述采用Critic法获取每个一级及其二级指标的客观权重,包括:
6.如权利要求5所述的极端天气条件下园区综合能源系统韧性评估方法,其特征在于,所述根据每个一级指标及其指标的主观和客观权重,获取每个所述二级指标的综合权重,包括:
7.如权利要求6所述的极端天气条件下园区综合能源系统韧性评估方法,其特征在于,采用Tops
8.一种极端天气条件下园区综合能源系统韧性评估系统,其特征在于,包括:
9.一种存储介质,其特征在于,其存储有用于极端天气条件下园区综合能源系统韧性评估的计算机程序,其中,所述计算机程序使得计算机执行如权利要求1~7任一项所述的极端天气条件下园区综合能源系统韧性评估方法。
10.一种电子设备,其特征在于,包括:
...【技术特征摘要】
1.一种极端天气条件下园区综合能源系统韧性评估方法,其特征在于,包括:
2.如权利要求1所述的极端天气条件下园区综合能源系统韧性评估方法,其特征在于,所述韧性评估指标体系包括抵御能力、应对能力、恢复能力、适应能力四个一级指标,其中:
3.如权利要求1所述的极端天气条件下园区综合能源系统韧性评估方法,其特征在于,所述采用层次分析-critic法获取每个所述二级指标的综合权重,包括:
4.如权利要求3所述的极端天气条件下园区综合能源系统韧性评估方法,其特征在于,所述采用层次分析法获取每个一级及其二级指标的主观权重,包括:
5.如权利要求4所述的极端天气条件下园区综合能源系统韧性评估方法,其特征在于,所述采用critic法获取每个一级及其二级指标的客观...
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