一種基于模糊綜合分析的需求響應效果評估方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于模糊綜合分析的需求響應效果評估方法，立足電網(wǎng)、社會需求，將可靠、經(jīng)濟、環(huán)保作為衡量需求響應效果的三大指標。可靠性指標主要是衡量需求響應過程中用戶的參與方式、響應時間和響應容量的可靠性程度；經(jīng)濟性指標主要是衡量實施需求響應單位響應容量成本和因需求響應事件所帶來的電網(wǎng)峰谷差的減少；環(huán)保性指標主要是指實施需求響應后從環(huán)境污染物排放量和用戶能耗等級來衡量。在指標計算中，對難以量化的指標以相對值或等級形式表示，易于理解、計算。在指標求解中，采用模糊綜合分析方法，可以較好解決評估指標模糊、難以量化的問題，適用于不同電網(wǎng)的不同需求響應階段。
【專利說明】一種基于模糊綜合分析的需求響應效果評估方法【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于用電服務【技術領域】，具體涉及一種基于模糊綜合分析的需求響應效果評估方法。
【背景技術】
[0002]智能電網(wǎng)借助物聯(lián)網(wǎng)、云計算、數(shù)據(jù)挖掘等新興IT技術，通過智能量測、高效控制、高速通信等技術，靈活地管理、調(diào)度、整合需求側(cè)資源，電力需求側(cè)管理正從原來單純依靠強制拉鬧的限電方式轉(zhuǎn)變?yōu)橐揽侩娏﹄娮蛹巴ㄐ偶夹g的負荷轉(zhuǎn)移控制、可中斷負荷控制以及最大需量控制，而需求響應正成為需求側(cè)管理的研究熱點。隨著需求側(cè)管理試點城市建設的不斷推進，在不同激勵、電價機制的作用下，需求響應正進入實際應用階段。
[0003]因需求側(cè)資源具有類型復雜、特性各異、控制多樣等特點，在事件中易出現(xiàn)響應指令難以及時準確接收、未能滿足理想響應容量、響應速度未能滿足調(diào)度要求等問題，導致實際結果與預期結果差距較大，這將給電網(wǎng)安全、穩(wěn)定、運行帶來極大挑戰(zhàn)。類比于發(fā)電側(cè)資源，如何衡量需求側(cè)資源的可靠性、經(jīng)濟性和環(huán)保性成為電網(wǎng)面臨的難題。
[0004]需求響應效果評估的目標是從電網(wǎng)角度出發(fā)，對需求側(cè)資源聚合作用下產(chǎn)生的削減曲線進行統(tǒng)一、全面的評價，其結果直接影響電網(wǎng)、用戶的利益，甚至會影響需求響應的未來發(fā)展。因此，構建需求響應效果評估體系成為需求響應規(guī)?；瘧秘叫杞鉀Q的難點。
[0005]目前很多研究集中在如何評價用戶需求響應潛力、激勵機制、互動機理等方面，對需求響應效果評估指標及體系的研究較少。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明提供一種基于模糊綜合分析的需求響應效果評估方法，立足電網(wǎng)、社會需求，將可靠、經(jīng)濟、環(huán)保作為衡量需求響應效果的三大指標，并通過統(tǒng)一的計算方法來確保指標之間的可比性及累加性，最后以模糊綜合評價法求解。
[0007]本發(fā)明所采用的技術方案如下:
[0008]一種基于模糊綜合分析的需求響應效果評估方法，包括以下步驟:
[0009]I)確定需求響應調(diào)度效果評價指標，所述指標包括可靠性指標、經(jīng)濟性指標和環(huán)保性指標；
[0010]2)確定需求響應效果評價等級及評判集；
[0011]將需求響應效果評價等級由高到低分為6級，定義為評判集，將所述步驟I)的每個指標分別設定6個量化區(qū)間，所述6個等級與每個指標6個量化區(qū)間一一相對應；
[0012]3)確定需求響應效果評價因素集；
[0013]4)確定單指標因素集的判斷矩陣Rk (k = I, 2，3)；
[0014]5)確定評價因素集的權重系數(shù)矩陣；
[0015]6)計算需求響應調(diào)度效果的模糊評估結果。
[0016] 前述的步驟I)中，所述可靠性指標包括響應方式可靠性指標Rtype、響應時間可靠性指標Rtinie和響應容量可靠性指標Rcap，其中:
[0017]響應方式可靠性指標Rtype是指通過自動響應方式參與需求響應調(diào)度的用戶數(shù)占所有參與用戶數(shù)的比例，計算公式如式(I)所示:
【權利要求】
1.一種基于模糊綜合分析的需求響應效果評估方法，其特征在于:包括以下步驟: 1)確定需求響應調(diào)度效果評價指標，所述指標包括可靠性指標、經(jīng)濟性指標和環(huán)保性指標； 2)確定需求響應效果評價等級及評判集； 將需求響應效果評價等級由高到低分為6級，定義為評判集，將所述步驟I)的每個指標分別設定6個量化區(qū)間，所述6個等級與每個指標6個量化區(qū)間一一相對應； 3)確定需求響應效果評價因素集； 4)確定單指標因素集的判斷矩陣Rk(k = I, 2，3)； 5)確定評價因素集的權重系數(shù)矩陣； 6)計算需求響應調(diào)度效果的模糊評估結果。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種基于模糊綜合分析的需求響應效果評估方法，其特征在于:所述步驟I)中，所述可靠性指標包括響應方式可靠性指標Rtype、響應時間可靠性指標Rtime和響應容量可靠性指標Rmp，其中: 響應方式可靠性指標Rtype是指通過自動響應方式參與需求響應調(diào)度的用戶數(shù)占所有參與用戶數(shù)的比例，計算公式如下:
3.根據(jù)權利要求1所述的一種基于模糊綜合分析的需求響應效果評估方法，其特征在于:所述步驟I)中，所述經(jīng)濟性指標包括單位響應容量成本Emit和減少的電網(wǎng)峰谷差Egap,其中: 單位響應容量成本Eunit是指某次事件下電網(wǎng)公司為需求側(cè)單位響應容量所付出的成本,計算公式如下，
4.根據(jù)權利要求1所述的一種基于模糊綜合分析的需求響應效果評估方法，其特征在于:所述步驟I)中，所述環(huán)保性指標包括減少的環(huán)境污染物排放量\,和用戶能耗等級BleveI，其中: 減少的環(huán)境污染物排放量ΒαΝ是指因執(zhí)行需求響應事件而減少的一氧化碳、二氧化碳、氮氧化碳、二氧化硫、顆粒物和碳氫化物排放量，計算公式如下
5.根據(jù)權利要求1所述的一種基于模糊綜合分析的需求響應效果評估方法，其特征在于:所述步驟3)中，所述響應效果評價因素集分為兩層: 上層的綜合評判因素集為:U={U1，U2，U3} = {可靠性指標，經(jīng)濟性指標，環(huán)保性指標}，底層的單指標因素集分別為=U1 = {un, u12, U13I = {響應方式可靠性指標，響應時間可靠性指標，響應容量可靠性指標}，U2 = {u21, U2J = {單位響應容量成本，減少的電網(wǎng)峰谷差}，U3= {u31, U32I = {減少的環(huán)境污染物排放量，用戶能耗等級}。
6.根據(jù)權利要求1所述的一種基于模糊綜合分析的需求響應效果評估方法，其特征在于:所述步驟4)中，判斷矩陣分別為:

可靠性指標的判斷矩陣R1為:
7.根據(jù)權利要求1所述的一種基于模糊綜合分析的需求響應效果評估方法，其特征在于:所述步驟5)中，評價因素集的權重系數(shù)矩陣分別為: 所述綜合評判因素集權重系數(shù)矩陣為:A = |aia2a3|，且ai+a2+a3 = I ；所述單指標因素集權重系數(shù)矩陣為=A1 = I ana12a131 ,且an+a12+a13 = I, A2 = a21a221 ,且 a2i+a22 = I j A3 = I a31a321，且 a31+a32 = 1， 其中，B1, a2, a3為綜合評判因素集U中各因素相對評判集的權重系數(shù)，an, a12, a13為單指標因素集U1中各因素相對評判集的權重系數(shù)，a21，a22為單指標因素集U2中各因素相對評判集的權重系數(shù)，a31, a32為單指標因素集U3中各因素相對評判集的權重系數(shù)。
8.根據(jù)權利要求1所述的一種基于模糊綜合分析的需求響應效果評估方法，其特征在于:所述步驟6)，計算需求響應調(diào)度效果的模糊評估結果，包括以下步驟: 6-1)用復合運算求出單指標因素集Uk (k= 1,2, 3)的綜合評判結果Bk:
Bk = Ak*Rk = [bklbk2...bk6]；

^ 6-2)首先求解綜合評判因素集U的判斷矩陣R
【文檔編號】G06Q50/06GK103955868SQ201410174837
【公開日】2014年7月30日 申請日期:2014年4月28日 優(yōu)先權日:2014年4月28日
【發(fā)明者】陳璐, 楊永標, 徐石明, 欒寧, 李捷, 薛璐, 黃莉, 顏盛軍, 謝敏, 周靜 申請人:國家電網(wǎng)公司, 國電南瑞科技股份有限公司, 南京南瑞集團公司, 江蘇省電力公司南京供電公司