[發明專利]一種基于層次分析法的氫能發電系統評估方法

在審

• 申請號: 202011490333.9
• 申請日: 2020-12-16
• 公開（公告）號: CN112465270A
• 公開（公告）日: 2021-03-09
• 發明（設計）人: 李建林;李光輝;馬速良;譚宇良;崔宜琳;屈樹慷
• 申請（專利權）人: 北方工業大學;北京聯智匯能科技有限公司
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q10/06;G06Q50/06
• 代理公司: 天津佳盟知識產權代理有限公司 12002
• 代理人: 劉書元

本發明涉及一種基于層次分析法的氫能發電系統評估方法。包括如下過程：構建評估指標體系，包括：低成本、環境友好、高能量轉化率、低工作溫度、快速啟動性；對指標進行兩兩比較，構造權重判斷矩陣；計算最大特征值及最大特征值對應特征向量并進行一致性檢驗；將特征向量作為權重向量；將方案層各個方案對指標層的每個指標形成兩兩對比，得到權重判斷矩陣；計算權重判斷矩陣的最大特征值及最大特征值對應特征向量并進行一致性檢驗；特征向量組合為權向量矩陣；兩個特征向量相乘運算，得到一個一維向量，即可得出哪一個氫能發電方案最適合用戶選擇的這個應用場景。本發明整體結構分層少，結構簡單，有效提高了對氫能發電系統評估的可操作性。

技術領域：

本發明涉及氫能發現系統，進一步涉及一種基于層次分析法的氫能發電系統評估方法。

背景技術：

隨著世界對清潔能源的日益重視，氫儲能發電系統蓬勃發展，同時也帶來了許多不可避免的問題。因此系統評估過程十分復雜。當前國內外的單一的決策模型，不論是從理論上還是應用上都有很多不足，無法完全考慮到不同重要程度的指標之間的平衡，導致模型算法的應用無法作為科學可靠的決策依據知道決策部門選擇最優的決策方案。氫能發電系統需要考慮眾多指標因素，如成本、環境友好度、發電效率等，及其應用場景，如交通、航空航天、電站等等，要實現某些相對重要性高的指標的最大化，同時也要考慮到其他一些指標的平衡。不同的氫能發電系統對不同指標的重視程度不同，如何分配權重；以及在不同應用場景下，需要使用不同的氫能發電系統以使發電系統綜合效益最優。各指標之間權重如何定值，如何在對應使用場景下找出最優發電方案，都是當前亟待解決的問題。

層次分析法是一種層次權重決策分析方法，其特點是在對復雜的決策問題的本質、影響因素及其內在關系等進行深入分析的基礎上，利用較少的定量信息使決策的思維過程數學化，從而為多目標、多準則或無結構特性的復雜決策問題提供簡便的決策方法，是對難于完全定量的復雜系統作出決策的模型和方法。其優點是簡單實用，結構清晰，不分裂各個指標對總決策目標的影響，又同時將分析過程數學化、系統化。在決策指標和方案過多的情況下，需要構造多個層次，多個判斷矩陣，會對層次單排序和總排序一致性產生影響，使得一致性校驗不能通過。

發明內容：

本發明是結合層次分析法的優點和發電系統評估的特殊性，提出一種針對性的評估方法。具體技術方案如下：

一種基于層次分析法的氫能發電系統評估方法，包括如下過程：

一種基于層次分析法的氫能發電系統評估方法，其特征在于，包括如下過程：

步驟1：根據應用場景，構建評估指標體系，指標包括：低成本、環境友好、高能量轉化率、低工作溫度、快速啟動性；

步驟2：對各個指標進行兩兩比較，構造各指標之間的的權重判斷矩陣：

步驟3：計算步驟2所述權重矩陣的最大特征值及最大特征值對應特征向量；

步驟4：根據步驟3所述求得的最大特征值計算矩陣的一致性；如果一致性比率小于0.1時，認為判斷矩陣A不一致程度在容許范圍內，有滿意的一致性，通過一致性檢驗，繼續步驟5；如果矩陣一致性比率大于或等于0.1，則需要重新構造成對比較矩陣A，對C_ij加以調整，返回步驟2；

步驟5：將特征向量作為權重向量；

步驟6：將方案層各個方案對指標層的每個指標形成兩兩對比，得到權重判斷矩陣:

其中，Β_i表示方案層的所有方案對于指標層的每一個指標的兩兩對比得出的判斷矩陣，其元素b_ij i,j∈(1，m)表示第i個方案和第j個方案關于某一個指標的相對權重判斷矩陣；

步驟7：計算步驟6所述權重判斷矩陣的最大特征值及最大特征值對應特征向量；