【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及能源系统评估，具体地，涉及一种水下集群能源保障效能评估方法及系统。
技术介绍
1、随着海洋能源需求的不断增长和陆地能源供给的不稳定性，水下无人集群能源保障系统成为了解决该问题的一种有效手段。然而，由于目前缺乏一种科学、准确、实用的评估方法来评估水下集群能源保障系统的效能，导致决策者在制定能源保障策略时缺乏依据，无法实现最佳的能源保障效果。
2、专利文献cn114925489公开了一种综合能源系统多目标综合评估系统和方法，技术要点为基于序贯蒙特卡洛模拟法对能源系统进行可靠性评估，获得能源系统的系统平均停供持续时间和系统平均供能可靠率，计算并获得能源系统的能源利用率，基于模糊层次分析法对系统平均停供持续时间、系统平均供能可靠率、能源利用率进行分析，获得目标函数，基于目标函数f获得能源系统的评估值。
3、文献火力与指挥控制,2022,47(03):22-26+34.胡瑞祥，张磊，丁元明等公开了《基于系统论的水下集群作战效能评估》，该文献从系统论的角度出发，根据相似性原理将串联电路系统的部分理论引入到效能评估中，考虑作战环节中的串联特性，建立起系统整体和部分的有机统一。然而该文未考虑同类型平台功能类似情况下的并联特性，不适合水下集群的可重构和可替换性评估。
4、但现有技术没有提出优化能源保障评估模型，提升评估的准确性和精度；二是关注点上，也没有选择水下集群的能源保障问题。
技术实现思路
1、针对现有技术中的缺陷，本专利技术的目的是提供一种水
2、根据本专利技术提供的一种水下集群能源保障效能评估方法，包括：
3、步骤s1：分析影响集群能源保障功能和性能的因素，建立集群评估指标体系；
4、步骤s2：采用模糊综合评价法和灰色关联分析法相结合的方法，优化集群能源保障评估模型；
5、步骤s3：基于集群水下工作模式，建立基于串联模式的集群能源保障效能综合评估模型，并结合不同任务交互关系，建立基于并联模式的分系统能力综合评估模型，评估集群能源保障效能。
6、优选地，在所述步骤s1中：
7、根据水下集群能源保障的需求和目标，分析影响功能和性能的因素，确定评估指标，包括能源供给可靠性、能源传输效率、能源储备可持续性；在确定评估指标时，考虑水下环境和能源保障系统的特点，评估指标如下：
8、能源供给可靠性：反映能源供给系统在各种情况下的稳定性和可靠性；
9、能源传输效率：反映能源在传输过程中的效率和损耗情况；
10、能源储备可持续性：反映在预设时间段内维持系统运转所需的能源储备情况；
11、环境适应性：反映系统在不同环境条件下的稳定性和可靠性；
12、系统扩展性：反映系统在未来的扩展和升级能力以及可维护性情况下的难易程度。
13、优选地，在所述步骤s2中：
14、引入模糊综合评价法，将定性指标转化为定量指标，方法如下：
15、确定水下集群的指标集x和评价集y；
16、采用专家打分法确定各指标的权重w及其隶属度向量j，获得模糊评价矩阵r；
17、分层将模糊评价矩阵与各指标的权重向量进行模糊运算并进行归一化，得到模糊综合评估结果：
18、
19、式中，mz是综合评价值；mp是平均评价值；i是某指标；k是某种子序列的容量。
20、优选地，在所述步骤s2中：
21、引入灰色关联分析法，考虑实际工作效果与预期效果之间的关联性，提高算法的评估精度，方法如下：
22、确定水下集群的分析数列，包括子、母序列；
23、对各个指标值进行无量纲化处理，计算子序列指标与母序列的关联系数；
24、
25、式中，h(x0(k),xi(k))是关联系数；x0(k)、xi(k)分别是母、子序列某无量纲化指标值；i是子序列种类；k是某种子序列的容量；a是两极最小差；b是两极最大差；ρ是分辨系数；
26、统计每个指标的关联系数，分析子序列指标与母序列的灰色关联度；
27、
28、式中，h是子序列与母序列的灰色关联度，n为无量纲化指标的数量。
29、优选地，在所述步骤s3中：
30、根据集群水下工作模式，建立基于串联模式的集群能源保障效能综合评估模型，并根据不同任务交互关系，建立基于并联模式的分系统能力综合评估模型，计算集群的综合效能，方法如下：
31、确定可用性向量a；
32、a＝[a1,a2,…,an] (4)
33、式中，an为系统在任务开始执行时处于第n种状态的概率；
34、确定可信性矩阵d；
35、d＝(djk)n×n (5)
36、式中，djk表示系统在该阶段开始时处于aj状态，结束时处于ak状态的概率。
37、确定能力矩阵c；
38、c＝(cqp)n×m (6)
39、式中，cqp表示在某种状态q中的第p项能力指标，m为能力的种类；
40、计算集群的综合效能e；
41、e＝a×d×cmh (7)
42、式中，cmh是集群的能力优化矩阵；
43、利用构建的评估模型对水下集群能源保障系统进行评估，得出各项评估指标的数值结果。
44、根据本专利技术提供的一种水下集群能源保障效能评估系统，包括：
45、模块m1：分析影响集群能源保障功能和性能的因素，建立集群评估指标体系；
46、模块m2：采用模糊综合评价法和灰色关联分析法相结合的方法，优化集群能源保障评估模型；
47、模块m3：基于集群水下工作模式，建立基于串联模式的集群能源保障效能综合评估模型，并结合不同任务交互关系，建立基于并联模式的分系统能力综合评估模型，评估集群能源保障效能。
48、优选地，在所述模块m1中：
49、根据水下集群能源保障的需求和目标，分析影响功能和性能的因素，确定评估指标，包括能源供给可靠性、能源传输效率、能源储备可持续性；在确定评估指标时，考虑水下环境和能源保障系统的特点，评估指标如下：
50、能源供给可靠性：反映能源供给系统在各种情况下的稳定性和可靠性；
51、能源传输效率：反映能源在传输过程中的效率和损耗情况；
52、能源储备可持续性：反映在预设时间段内维持系统运转所需的能源储备情况；
53、环境适应性：反映系统在不同环境条件下的稳定性和可靠性；
54、系统扩展性：反映系统在未来的扩展和升级能力本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种水下集群能源保障效能评估方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的水下集群能源保障效能评估方法，其特征在于，在所述步骤S1中：
3.根据权利要求1所述的水下集群能源保障效能评估方法，其特征在于，在所述步骤S2中：
4.根据权利要求1所述的水下集群能源保障效能评估方法，其特征在于，在所述步骤S2中：
5.根据权利要求1所述的水下集群能源保障效能评估方法，其特征在于，在所述步骤S3中：
6.一种水下集群能源保障效能评估系统，其特征在于，包括：
7.根据权利要求6所述的水下集群能源保障效能评估系统，其特征在于，在所述模块M1中：
8.根据权利要求6所述的水下集群能源保障效能评估系统，其特征在于，在所述模块M2中：
9.根据权利要求6所述的水下集群能源保障效能评估系统，其特征在于，在所述模块M2中：
10.根据权利要求6所述的水下集群能源保障效能评估系统，其特征在于，在所述模块M3中：
【技术特征摘要】
1.一种水下集群能源保障效能评估方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的水下集群能源保障效能评估方法，其特征在于，在所述步骤s1中：
3.根据权利要求1所述的水下集群能源保障效能评估方法，其特征在于，在所述步骤s2中：
4.根据权利要求1所述的水下集群能源保障效能评估方法，其特征在于，在所述步骤s2中：
5.根据权利要求1所述的水下集群能源保障效能评估方法，其特征在于，在所述步骤s3中：
...【专利技术属性】
技术研发人员：卜晓东，刘佳鹏，乔文超，褚福照，杜选民，
申请(专利权)人：上海船舶电子设备研究所中国船舶集团有限公司第七二六研究所，
类型：发明
国别省市：
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