[發(fā)明專利]基于GIS的清潔能源綜合電站選址方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811051792.X
• 申請日: 2018-09-10
• 公開（公告）號: CN109325676B
• 公開（公告）日: 2021-08-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張秀霞;馬翼飛;張寧楠;張海生;劉士進;郭麗新;魏舒怡;樊榮;馬源澤
• 申請（專利權(quán)）人: 北方民族大學
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q50/06;G06F16/29
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 徐文權(quán)

1.基于GIS的清潔能源綜合電站選址方法，其特征在于，包括如下步驟；

步驟1，在待選址區(qū)域內(nèi)，分別選擇光照強度最大的N個地點分別采集光照強度、風力最大的N個地點分別采集風力和降水最多的N個地點風力降水量；

步驟2，將采集到的所有的光照強度、風力和降水量作為一個集合，建立一個準則集為:C＝{c₁,c₂,……,c_n},準則的數(shù)目n＝3N；將選定的所有地點作為一個集合，建立一個方案集為：P＝{p₁,p₂,……,p_m}，m≤3N；得到方案p_i對于準則c_j的得分x_ij(i＝1,2,…,m；j＝1,2,…,n)，每種方案對每條準則的得分構(gòu)成的得分矩陣X；采用排序和法，確定第j個準則的標準權(quán)重w_j，得到相應(yīng)的標準權(quán)重集W＝{w₁,w₂,…,w_n}；

步驟3，根據(jù)得分矩陣X和標準權(quán)重集W，建立的評估函數(shù)為Y＝f(W，X)，得到如下公式所示的希望權(quán)重Y；

式中：Y_i是第i個方案的希望權(quán)重，即最終得分；x_ij是第i個方案在第j個準則下的得分；w_j是第j個準則的標準權(quán)重值；

步驟4，將建立的準則集C在GIS的空間地理分析系統(tǒng)中生成對應(yīng)的準則圖層，用于表示對應(yīng)準則中的數(shù)據(jù)；采用線性加權(quán)法，以希望選址方案中的能源整體利用量為約束，建立包括所有希望選址方案的綜合評價模型；

步驟5，對綜合評價模型中的所有希望選址方案，以對居住區(qū)域的發(fā)電效率為約束，采用多點選址模型確定最終的選址方案；

多點選址模型建立如下，

利用資源分配算法，根據(jù)已知各個居住區(qū)域電量使用者的位置，每個居住區(qū)域電量使用者的用電需求量和每個居住區(qū)域的電能輸送費用，建立如下的多點選址模型：

其中，(x，y)為希望選址方案所對應(yīng)的最優(yōu)解；(X_i,Y_j)是希望選址方案中綜合電站建設(shè)點的選址(j＝1,2,……,n)，(x_i,y_i)是已知的居住區(qū)域(i＝0,1,2,……,n)，t_i是單位電量通過單位距離的費用，ω_i是第i個居住區(qū)用戶對電量的需求量；D為所有電站建設(shè)點到所有居住區(qū)用戶的總加權(quán)距離，d_ij是綜合電站建設(shè)點j到第i個居住區(qū)用戶的加權(quán)距離；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于GIS的清潔能源綜合電站選址方法，其特征在于，采用衛(wèi)星遙感技術(shù)RS獲取待選址區(qū)域內(nèi)包括光照強度、風力和降水量的地理信息，從而選擇符合要求的地點；或者根據(jù)當?shù)貧庀缶值挠跋駡D選擇符合要求的地點。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于GIS的清潔能源綜合電站選址方法，其特征在于，步驟2中，每一個標準權(quán)重值都大于0，且滿足∑w_j＝1(j＝1,2,…,n)；對于標準權(quán)重的確定，采用排序和法如下，

式中：r_j是第j個準則在準則序列中的序號。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于GIS的清潔能源綜合電站選址方法，其特征在于，步驟4中，所述的線性加權(quán)法如下，

基于GIS的空間地理分析系統(tǒng)中GIS數(shù)據(jù)圖層的疊加操作，將每個準則圖層與對應(yīng)的希望權(quán)重相乘，然后對加權(quán)后的所有準則圖層進行邏輯疊加操作，每三個分別對應(yīng)光照強度，風力和降水量的準則圖層疊加后得到一個選址的結(jié)果圖層，每一個結(jié)果圖層表示三種能源整體利用量，按照能源整體利用量對結(jié)果圖層中的選址進行排序，得到每個結(jié)果圖層中的能源整體利用量最多的希望選址方案，將所有的希望選址方案集合后得到的綜合評價模型。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于GIS的清潔能源綜合電站選址方法，其特征在于，步驟5中，所述的綜合電站建設(shè)點j到第i個居住區(qū)用戶的加權(quán)距離

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于GIS的清潔能源綜合電站選址方法，其特征在于，為了避免有兩個或兩個以上的電站向同一片居住區(qū)用戶供電，以為限制條件，將綜合評價模型的任意一個希望選址的地址值(X_i,Y_j)賦給上式中的右側(cè)，解出左側(cè)對應(yīng)的最優(yōu)值(x，y)，如此多次迭代計算，當左邊求出的地址值與右側(cè)給出的地址值差值最小時，則可以停止計算，此時的最優(yōu)值(x，y)就是期望的最優(yōu)解，即最終的選址方案。