一種基于博弈論組合賦權的光伏電站性能評估方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明屬于新能源控制技術領域，特別是一種基于博弈論組合賦權的光伏電站性 能評估方法。
【背景技術】
[0002] 近年來，在各國政府的大力支持下，具有清潔環(huán)保、無污染、可再生等優(yōu)點的光伏 發(fā)電得到了快速的發(fā)展。隨著光伏電站建設補貼模式的變化，即由原來的電站建設補貼變 更為度電補貼，用戶更加關注電站的發(fā)電效率和發(fā)電量，這也意味著光伏電站發(fā)電能力的 高低、性能質量的好壞，已成為提高電站收益率、縮短成本回收周期的關鍵。因此，為了提高 光伏發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電量、降低發(fā)電成本，保證整個光伏電站的安全穩(wěn)定運行，提出一種高效 的評價方法對光伏電站性能進行綜合評估是非常必要的。
[0003] 我國各高校及電力企業(yè)也相繼開展了對光伏電站性能評估的研究工作。
[0004] 但是目前，對光伏電站性能評估、檢測，大多僅涉及較為單一的指標，檢測評價結 果不夠全面。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的是提供一種基于博弈論組合賦權的光伏電站性能評估方法，用以解 決現(xiàn)有評估方法結果不夠全面的問題。
[0006] 為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的方案包括：
[0007] -種基于博弈論組合賦權的光伏電站性能評估方法，步驟如下：
[0008] 1)選取光伏電站性能評價指標，建立評價矩陣；
[0009] 2)對評價矩陣進行同向化、歸一化處理得到標準評價矩陣；
[0010] 3)采用層次分析法確定各評價指標的權重向量w1;
[0011] 4)采用熵值法確定各評價指標的權重向量w2;
[0012] 5)采用基于博弈論的組合賦權法確定各指標的綜合權重；
[0013] 6)根據(jù)所述綜合權重，計算光伏電站性能評估值，根據(jù)評估值確定光伏電站的性 能。
[0014] 所述的步驟1)中光伏電站的性能評價指標包括光伏陣列標稱效率、光伏陣列效 率、直流回路效率、逆變器效率、理論發(fā)電時數(shù)、滿發(fā)時數(shù)、系統(tǒng)能效比、系統(tǒng)效率、容量因 子、電壓波動率、諧波畸變率。
[0015] 所述步驟1)中建立的評價矩陣為：
[0016] A= i= 1，2,…m，j= 1，2,…η
[0017] 其中，m為評價指標的數(shù)目，η為評價個體的數(shù)目。
[0018] 所述步驟2)中對評價矩陣進行同向化、歸一化處理的具體步驟為：
[0019] (1)對評價矩陣Α進行指標同向化處理得到矩陣B= (bjw，將電壓波動率、諧波 畸變率負指標轉化為正指標，其計算公式為：
[0020]
[0021] (2)對矩陣B進行歸一化處理得到標準評價矩陣C= ，其中
[0022] ?=\
[0023] 所述步驟3)采用層次分析法確定各評價指標的權重向量^，其步驟為：
[0024]a.對矩陣Β每個要素的各指標之間進行兩兩比較，建立判斷矩陣P= 表示指標體系某一元素的指標群中指標pjtPi的重要程度，并求判斷矩陣每行元素的幾何 平均值，即：
[0025] S.尸?
[0026] b.對g進行歸一化處理，得到指標的權重系數(shù)，即
[0027]
[0028]c.求判斷矩陣的最大特征根λ_及其所對應的特征向量'=(ωω2,…，com)， 所求特征向量即為各評價指標的權重向量，其中
[0029]
[0030]d.對判斷矩陣P進行一致性檢驗：確定一致性指標CI= (λ_-m)Am-l)及CI的 平均值RI;當隨機一致性比率CR=CI/RI小于0. 1時，則各指標權重分配是合理的，否則 要重新進行各指標權重的分配。
[0031] 所述步驟4)采用熵值法確定各評價指標的權重向量w2，其步驟為：
[0032] 根據(jù)步驟評價矩陣C計算各指標的信息熵值：
[0033]
[0034]當(^= 0 時，cυ1η(^= 0。
[0035]根據(jù)熵值，計算各指標的權重向量w2=(ωω2,…，com)，其計算公式如下：
[0036]
[0037] 所述步驟5)中采用基于博弈論的組合賦權法確定各指標的綜合權重，其步驟為：
[0038] 由權重向量^、《^勾成基本權重集{Wl，w2}，由這兩個權重向量w/的線性組合構成 的權重集的一個綜合權重向量為：
[0039] Μ.
[0040] 其對策模型為
[0041] 根據(jù)矩陣的微分性質，得出對策模型最優(yōu)化的一階導數(shù)條件為：
[0042]
[0043] 對上述的方程進行求解，得出最優(yōu)的系數(shù)向量a= (ai，a2)，并對其進行歸一化處 理：
[0044]
[0045] 將系數(shù)向量代入綜合權重向量式中可得出各指標的綜合權重為：
[0046]
[0047] 所述步驟6)中根據(jù)綜合權重計算光伏電站性能評估值的公式為：
[0048]
[0049] 其中，yj表示第j個光伏電站的性能評估值。
[0050] 本發(fā)明的有益效果是：首先選取光伏電站性能評價指標建立評價矩陣；然后對評 價矩陣進行同向化及歸一化處理得到標準評價矩陣；采用層次分析法確定各評價指標的權 重向量w1;采用熵值法確定各評價指標的權重向量w2;采用基于博弈論的組合賦權法確定 各指標的綜合權重；最后根據(jù)綜合權重計算光伏電站性能評估值，實現(xiàn)光伏電站的性能評 估。本發(fā)明建立了能夠體現(xiàn)光伏電站綜合性能的評價指標體系，而不僅僅在于發(fā)電量、發(fā)電 效率、電能質量單個方面；為了合理、科學的確定各性能指標的權重，本發(fā)明采用基于博弈 論的組合賦權法將層次分析法確定的權重、熵值法確定的權重集成為各指標的綜合權重， 使綜合評價結果更全面、科學，為電力部門對光伏電站性能情況提供了評價依據(jù)，明確進一 步建設完善的方向，促進光伏產(chǎn)業(yè)的健康快速發(fā)展。
【附圖說明】
[0051]圖1是本發(fā)明實施例的基于博弈論組合賦權的光伏電站性能評估的流程示意圖。
【具體實施方式】
[0052] 下面結合附圖對本發(fā)明做進一步詳細的說明。
[0053] 如圖1所示的基于博弈論組合賦權的光伏電站性能評估的流程示意圖，具體評估 步驟為：
[0054] 1.選取光伏電站性能評價指標，建立評價矩陣。
[0055] 光伏電站性能評價指標包括光伏陣列標稱效率、光伏陣列效率、直流回路效率、逆 變器效率、理論發(fā)電時數(shù)、滿發(fā)時數(shù)、系統(tǒng)能效比、系統(tǒng)效率、容量因子、電壓波動率、諧波畸 變率，其中：
[0056] 1)光伏陣列標稱效率η)為：
[0057]
[0058] 式中，Ρ。為額定功率（kWp)，GSTC為標準輻射度（lkW·πι2)，SAS光伏陣列面積（m2)。
[0059] 2)光伏陣列效率nA(% ):
[0060]
A^A
[0061] 式中，EDC為一段時間內(nèi)，光伏陣列最大輸出直流發(fā)電量（kWh)，！^為一段時間內(nèi)， 單位面積的光伏陣列傾斜面接收的總輻射量（kWh·m2)。
[0062] 3)直流回路效率nD(% )，表示實際工況下光伏陣列效率與標稱效率之比，如實反 映光伏陣列受環(huán)境影響而產(chǎn)生的損失，包括低輻射度、高溫、灰塵、積雪、老化、陰影、失配等 廣生的損失：
[0063]
[0064] 4)逆變器效率nj% ):
[0065]
[0066] 式中，EAC為一段時間內(nèi)并網(wǎng)光伏系統(tǒng)的并網(wǎng)發(fā)電量（kWh)。
[0067] 5)理論發(fā)電時數(shù)YR:
[0068]
[0069] 6)滿發(fā)時數(shù)YF:
[0070]
[0071] 7)系統(tǒng)能效比ne(% ):
[0072]
[0073] 8)系統(tǒng)效率PR，并網(wǎng)光伏系統(tǒng)的滿發(fā)時數(shù)與理論發(fā)電時數(shù)之比，反映整個光伏系 統(tǒng)的損失，包括低輻射度、高溫、灰塵、積雪、老化、陰影、失配以及逆變器、線路連接、系統(tǒng)停 機、設備故障等廣生的損失：
[0074] PR~ ~ Ir.
[0075] 9)容量因子CF，表示一段時間內(nèi)（一般以年為單位），并網(wǎng)光伏系統(tǒng)最終并網(wǎng)發(fā)電 量與最大可能產(chǎn)出發(fā)電量之比：
[0076]
[0077] 10)電壓波動率Uv(% ):
[0078]
[0079] 式中，|Ut|表示電壓波動差值的絕對值，U。表示系統(tǒng)標稱電壓。
[0080] 11)諧波畸變率THD :
[0081]
[0082] 式中，1為基汲電壓有效值，Un為各次諧波電壓有效值。
[0083] 本實施例假設需要對5個光伏電站