- 頭條燕山大學科研人員提出區域綜合能源系統綜合評價的新方法2022-11-09 作者：馬麗葉、張濤 等 | 來源：《電工技術學報》 | 點擊率：導語區域綜合能源系統（RIES）在提升能源利用水平和促進可再生能源消納方面具有顯著作用，合理有效地對其進行評價是促進其發展的重要前提。燕山大學電氣工程學院的研究人員馬麗葉、張濤、盧志剛、楊林林，在2022年第11期《電工技術學報》上撰文，計及系統運行狀態不確定性對于評價結果的影響，提出一種基于變權可拓云模型的RIES綜合評價模型。
區域綜合能源系統（Regional Integrated Energy System, RIES）作為能源互聯網的重要組成部分，利用先進的物理信息技術和創新管理模式對子系統進行協調優化，并在此基礎上通過耦合電力、天然氣、熱冷源等多種能源滿足系統內部的多元化用能需求，提升能源利用效率。建設完善的RIES是低碳經濟背景下實現能源變革的一種解決方案，而對系統進行評價是推進RIES建設的重要環節。
目前國內外有關RIES的評價研究主要集中于系統的技術經濟層面，受限于傳統供能系統的評價思路而忽略了系統的管理層面和外部反饋情況，以至于最后無法上升到綜合評價的高度。
同時，系統內部可再生能源和多元負荷的大量接入使得RIES運行狀態的不確定性增加，考慮到評價指標取值于某一時間段，其典型代表性隨著狀態不確定性程度的增加而減小，故而可將指標值看作是受系統狀態影響的不確定數值，RIES綜合評價轉換為一個不確定性評價問題。
云模型作為一種描述不確定性的有效方法，有學者在評價體系中引入正態云模型，將傳統的確定性指標替換為不確定形式的云指標；有學者提出可拓云模型，保留指標數值形式而將物元等級界限以云模型形式表達，指標的不確定性體現為兩者的相對不確定性。顯然，相比于前者，可拓云模型增加了處理不相容問題的優勢，但考慮到云關聯度具有恒大于0的特征，這將削弱系統短板的評價影響，需要對此問題進行改善以免造成評價結果失真。
燕山大學電氣工程學院的研究人員認為，區域綜合能源系統利用先進的物理信息技術和創新管理模式將各子供能系統聯結成一個整體，且隨著RIES中可再生能源的逐漸增加，系統運行狀態不確定性對評價指標典型代表性的影響已不可忽略。基于此，他們提出了一種基于變權可拓云模型的RIES綜合評價模型。
圖1 RIES綜合評價指標體系
研究人員充分考慮管理決策和外部資源在其發展運行中的作用，分別從驅動力、壓力、狀態、影響和響應五個方面建立RIES評價指標體系。接著，利用非線性最優規劃將網絡分析法（Analytic Network Process, ANP）、熵值法和變異系數法進行組合以求得各指標權重，再結合可拓云模型在處理不確定問題上的優勢得到各指標的評價云等級，并通過懲罰型變權將各指標云等級進行組合，得到RIES綜合評價結果。
他們以國內某綜合能源系統工程項目作為算例進行仿真分析，同時在靈敏度仿真驗證中確定了各評價指標的改善順序，驗證了評價模型的可行性與有效性。
研究人員最后指出，為求模型的通用性和評價的綜合性，所建指標體系犧牲了一定的深入性，而深度挖掘RIES某一方面的特性并將其具體量化仍然是一個值得探究的課題。此外，利用ANP計算主觀權重時，對指標進行重要性判別和相關性分析會給專家帶來可觀的工作量，未來對其進一步優化是所建評價模型得到重用的關鍵一步。
本文編自2022年第11期《電工技術學報》，論文標題為“基于變權可拓云模型的區域綜合能源系統綜合評價”。本課題得到了國家自然科學基金資助項目的支持。
