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區(qū)域綜合能源系統(tǒng)（Regional Integrated Energy System, RIES）作為能源互聯(lián)網(wǎng)的重要組成部分，利用先進的物理信息技術(shù)和創(chuàng)新管理模式對子系統(tǒng)進行協(xié)調(diào)優(yōu)化，并在此基礎(chǔ)上通過耦合電力、天然氣、熱冷源等多種能源滿足系統(tǒng)內(nèi)部的多元化用能需求，提升能源利用效率。建設(shè)完善的RIES是低碳經(jīng)濟背景下實現(xiàn)能源變革的一種解決方案，而對系統(tǒng)進行評價是推進RIES建設(shè)的重要環(huán)節(jié)。

目前國內(nèi)外有關(guān)RIES的評價研究主要集中于系統(tǒng)的技術(shù)經(jīng)濟層面，受限于傳統(tǒng)供能系統(tǒng)的評價思路而忽略了系統(tǒng)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(tǒng)內(nèi)部可再生能源和多元負荷的大量接入使得RIES運行狀態(tài)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(tài)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(tǒng)狀態(tài)影響的不確定數(shù)值，RIES綜合評價轉(zhuǎn)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(xué)者在評價體系中引入正態(tài)云模型，將傳統(tǒng)的確定性指標替換為不確定形式的云指標；有學(xué)者提出可拓云模型，保留指標數(shù)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(xiàn)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(yōu)勢，但考慮到云關(guān)聯(lián)度具有恒大于0的特征，這將削弱系統(tǒng)短板的評價影響，需要對此問題進行改善以免造成評價結(jié)果失真。

燕山大學(xué)電氣工程學(xué)院的研究人員認為，區(qū)域綜合能源系統(tǒng)利用先進的物理信息技術(shù)和創(chuàng)新管理模式將各子供能系統(tǒng)聯(lián)結(jié)成一個整體，且隨著RIES中可再生能源的逐漸增加，系統(tǒng)運行狀態(tài)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(quán)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(fā)展運行中的作用，分別從驅(qū)動力、壓力、狀態(tài)、影響和響應(yīng)五個方面建立RIES評價指標體系。接著，利用非線性最優(yōu)規(guī)劃將網(wǎng)絡(luò)分析法（Analytic Network Process, ANP）、熵值法和變異系數(shù)法進行組合以求得各指標權(quán)重，再結(jié)合可拓云模型在處理不確定問題上的優(yōu)勢得到各指標的評價云等級，并通過懲罰型變權(quán)將各指標云等級進行組合，得到RIES綜合評價結(jié)果。

他們以國內(nèi)某綜合能源系統(tǒng)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(quán)重時，對指標進行重要性判別和相關(guān)性分析會給專家?guī)砜捎^的工作量，未來對其進一步優(yōu)化是所建評價模型得到重用的關(guān)鍵一步。

本文編自2022年第11期《電工技術(shù)學(xué)報》，論文標題為“基于變權(quán)可拓云模型的區(qū)域綜合能源系統(tǒng)綜合評價”。本課題得到了國家自然科學(xué)基金資助項目的支持。