1.本发明涉及可再生能源信息处理技术领域，尤其是指一种可再生能源信息数字化采集评估系统及方法。
背景技术：2.可再生能源通常包括太阳能、生物能、风能、水能、海洋能、地热能、氢能等多种不同类型的能源，这些能源数据信息在应用过程中，往往根据其能源类型通过不同的形式实现可再生，比如太阳能通过太阳辐射，实现热量和电能的转换，生物能通过绿色植物容通过光合作用，将太阳能转化为化学能，储存在体内，并沿食物链单向流动，最终转化为热能散失掉，水能通过太阳辐射获取能量，并通过水循环将太阳能转化为势能等。由此可见，能源类型不同，其可再生的种类也不同。而如何实现多种不同能源数据信息的数字化处理是应用不同类型能源的关键。而在应用不同类型能源的过程中，往往需要根据能源供给需求来对不同类型能源进行调度，而现有技术中在对可再生能源进行调度管理的过程中，往往直接采用具体场所对应的可再生能源数据信息的历史数据以及使用数据来实现可再生能源的调度分析，但是这种方式仅能展现可再生能源所提供能源的总体使用情况，对于不同类型的能源应用无法进行有效分析，分析结果的准确性不高，对可再生能源数据信息的数据挖掘深度不够。
3.且在可再生能源的调度分析过程中，往往需要通过确定当前可再生能源的调度状态，来实现对于可再生能源的有效利用，但现有技术中常采用模型预测方法来实现可再生能源的调度预测，但这种方式难以考虑到可再生能源的不稳定性，由于可再生能源受环境影响程度较大，若仅采用模型预测来实现调度预测，预测结果准确性不高，也就使得当前可再生能源的调度状态判断结果不准确，会影响到后续的调度工作。
技术实现要素：4.本发明的目的是克服现有技术中的缺点，提供一种可再生能源信息数字化采集评估系统及方法。
5.本发明的目的是通过下述技术方案予以实现：
6.一种可再生能源信息数字化采集评估方法，包括以下步骤：
7.步骤一，采集可再生能源数据信息，对可再生能源数据信息按照能源类型进行分类，并将每种能源类型内对应的可再生能源数据信息按照应用类型进行再次分类，获取可再生能源数据信息对应的所有能源元素，并通过递阶层次结构确定能源元素之间的相互关系，根据能源元素之间的相互关系构建判断矩阵；
8.步骤二，确定判断矩阵内包括的能源规划因素指标，同时获取若干个备用能源规划配置方案，根据每个备用能源规划配置方案分别对判断矩阵内各能源规划因素指标进行赋值，并根据赋值后的判断矩阵构建对应的方案判断矩阵；
9.步骤三，分别计算每个备用能源规划配置方案对应的方案判断矩阵中各能源规划
因素指标的相对权重，依照计算得到的相对权重对每个备用能源规划配置方案进行打分，根据打分结果获取可再生能源数据信息的调度状态，根据获取的调度状态确定可再生能源数据信息的评估结果。
10.进一步的，步骤一中构建的判断矩阵表达式为：
[0011][0012]
其中：a为判断矩阵，a
ij
为判断输出，a
ij
＞0，a
ij
为第m种能源类型的第n种应用，m为可再生能源数据信息内包括的能源类型，n为可再生能源的应用类型，i为矩阵行数，j为矩阵列数。
[0013]
进一步的，步骤三中在计算方案判断矩阵中各能源规划因素指标的相对权重前，还对方案判断矩阵的一致性指标以及平均随机一致性指标进行计算，并根据一致性指标以及平均随机一致性指标获取随机一致性比率，将随机一致性比率与预设阈值进行比较，当随机一致性比率小于预设阈值时，一致性校验通过；当随机一致性比率大于或等于预设阈值时，继续将一致性指标以及平均随机一致性指标再次与预设阈值进行比较，若一致性指标以及平均随机一致性指标均小于预设阈值，则一次性校验通过，同时判断一致性校验也通过；其他情况下，判断一次性校验未通过，且同时判断一致性校验未通过，返回步骤二，重新构建方案判断矩阵。
[0014]
进一步的，步骤三中计算能源规划因素指标权重时，通过方根法计算能源规划因素指标权重，能源规划因素指标权重的计算公式为：
[0015][0016][0017][0018]
其中：mi为将方案判断矩阵内元素按行相乘获取的新向量，为对新向量mi开n次方根处理后所得向量，wi为第i行能源规划因素指标的权重向量。
[0019]
一种可再生能源信息数字化采集评估系统，包括能源信息检测模块以及能源信息采集模块，所述能源信息检测模块与能源信息采集模块连接，所述能源信息采集模块用于提取可再生能源数据信息，并将提取的可再生能源数据信息以电信号形式传输至能源信息检测模块，能源信息检测模块用于对可再生能源数据信息进行分析，对可再生能源数据信息进行数字化转换。
[0020]
进一步的，所述可再生能源信息数字化采集评估系统还包括能源信息验证评估模块，所述能源信息验证评估模块与能源信息检测模块连接，所述能源信息验证评估模块用于根据能源信息检测模块的转换结果进行校验，再确定可再生能源数据信息的调度状态，获取可再生能源数据信息的评估结果。
[0021]
进一步的，所述能源信息采集模块包括信号采集电路，所述信号采集电路包括电源vcc、控制芯片u1、电阻r1、电阻r2、电阻r3、电阻r4、电阻 r5、电阻r6、电阻r7、电容c1、电容c2、电容c3、三极管q1、三极管q2、二极管d1和放大器a1，所述控制芯片u1的vfb引脚与三极管q1的发射极连接，所述三极管q1的集电极通过电阻r1与控制芯片u1的comp引脚连接，三极管q1的基极空置，所述二极管d1的正极与控制芯片u1的vfb引脚连接，二极管d1的负极接地，二极管d1和三极管q1构成t1结构，进行闭环控制，所述控制芯片u1的vref引脚通过电容c3接地，所述控制芯片 u1的vcc引脚连接电源vcc，同时控制芯片u1的vcc引脚还通过电容c2接地，所述控制芯片u1的comp引脚还与电阻r7的一端连接，电阻r7的另一端同时与电阻r6的一端以及三极管q2的集电极连接，所述电阻r6的另一端则同时与三极管q2的基极以及控制芯片u1的rt/ct引脚连接，所述控制芯片u1的rt/ct引脚还与放大器a1的正极输入引脚连接，所述三极管q2 的发射极与放大器a1的负极输入引脚连接，同时三极管q2的发射极还通过电阻r3连接在控制芯片u1的in引脚以及电容c1之间，电容c1的一端与控制芯片u1的in引脚连接，电容c1的另一端与电源vcc连接，信号采集端与电阻r4的一端连接，电阻r4的另一端在通过电阻r2连接控制芯片u1的 in引脚的同时，还通过电阻r5接地，所述控制芯片u1的gnd引脚接地。
[0022]
进一步的，所述能源信息采集模块和能源信息检测模块之间通过接口适配器连接。
[0023]
本发明的有益效果是：
[0024]
能够将可再生能源的宏观数据信息转换为微观数据分析，从而进一步提高了能源数字化分析能力，能够将太阳能、风能这类可再生能源的抽象化数据信息转换为矩阵元素，能够针对不同的能源类型进行分析，在后续进行调度状态分析，以及可再生能源数据信息评估时，能够有效提高计算效率，同时进一步提高调度状态的分析准确性。
附图说明
[0025]
图1是本发明的一种结构示意图；
[0026]
图2是本发明实施例的一种信号采集电路图；
[0027]
图3是本发明的一种流程示意图。
[0028]
其中：1、能源信息检测模块，2、能源信息采集模块，3、能源信息验证评估模块。
具体实施方式
[0029]
下面结合附图和实施例对本发明进一步描述。
[0030]
实施例：
[0031]
一种可再生能源信息数字化采集评估系统，如图1所示，包括能源信息检测模块1、能源信息采集模块2以及能源信息验证评估模块3，所述能源信息检测模块与能源信息采集模块连接，所述能源信息采集模块用于提取可再生能源数据信息，并将提取的可再生能源数据信息以电信号形式传输至能源信息检测模块，能源信息检测模块用于对可再生能源数据信息进行分析，对可再生能源数据信息进行数字化转换。
[0032]
所述能源信息验证评估模块与能源信息检测模块连接，所述能源信息验证评估模块用于根据能源信息检测模块的转换结果进行校验，再确定可再生能源数据信息的调度状
态，获取可再生能源数据信息的评估结果。
[0033]
所述能源信息采集模块包括信号采集电路，所述信号采集电路如图2所示，包括电源vcc、控制芯片u1、电阻r1、电阻r2、电阻r3、电阻r4、电阻r5、电阻r6、电阻r7、电容c1、电容c2、电容c3、三极管q1、三极管 q2、二极管d1和放大器a1，所述控制芯片u1的vfb引脚与三极管q1的发射极连接，所述三极管q1的集电极通过电阻r1与控制芯片u1的comp引脚连接，三极管q1的基极空置，所述二极管d1的正极与控制芯片u1的vfb 引脚连接，二极管d1的负极接地，二极管d1和三极管q1构成t1结构，进行闭环控制，所述控制芯片u1的vref引脚通过电容c3接地，所述控制芯片 u1的vcc引脚连接电源vcc，同时控制芯片u1的vcc引脚还通过电容c2接地，所述控制芯片u1的comp引脚还与电阻r7的一端连接，电阻r7的另一端同时与电阻r6的一端以及三极管q2的集电极连接，所述电阻r6的另一端则同时与三极管q2的基极以及控制芯片u1的rt/ct引脚连接，所述控制芯片u1的rt/ct引脚还与放大器a1的正极输入引脚连接，所述三极管q2 的发射极与放大器a1的负极输入引脚连接，同时三极管q2的发射极还通过电阻r3连接在控制芯片u1的in引脚以及电容c1之间，电容c1的一端与控制芯片u1的in引脚连接，电容c1的另一端与电源vcc连接，信号采集端与电阻r4的一端连接，电阻r4的另一端在通过电阻r2连接控制芯片u1的 in引脚的同时，还通过电阻r5接地，所述控制芯片u1的gnd引脚接地。
[0034]
本实施例中所述控制芯片u1具体采用了sx1276芯片，能够有效加强数据处理能力，保证数据传输速度。该芯片采用lora连接状态，对波动信号的传输具有一定的抗性，其信号发射功率和集成数据处理功率较好，能够实现可再生能源数据信息的有效且快速提取。
[0035]
在信号采集电路的运行过程中，sx1276处理芯片运行为收发器形式，通过转变运行中的变化规律实现信号的传递。sx1276处理芯片设有8个引脚，分别完成不同功能，同时相互联系，其中comp引脚作为补偿引脚，可以外接补偿元件，从而有效减少芯片内部的输出信号误差；vfb引脚则与补偿引脚进行循环，并配合t1结构完成闭环控制；in引脚作为输入接口，与外接电源以及起充电作用的电容c1连接，完成对芯片的持续供电，同时接收信号采集端所获取的可再生能源数据；rt/ct为转换引脚，主要作为芯片的收发器功能，信号的转化通过连接放大器完成；vref引脚则通过连接安全电路来保持芯片电压的恒定；vcc引脚连接电源，控制芯片的总电压，从而控制芯片的启动；pwm引脚负责整理信号形态，对转化电流进行脉冲控制；gnd引脚连接接地装置，负责能源调度的线路保护。
[0036]
sx1276芯片可以视为半双工收发器，既能够接收各类采集信号，又能够发送处理后的信号，采集的信号在芯片中完成调制处理，使发送的信号能够实现规律化。
[0037]
能源检测模块则采用了gpib(general-purpose interface bus，通用接口总线)检测技术，能够通过位置传感以及速率感知来完成定位显示以及检测进度的预测，gpib检测技术基于labview仿真平台建立，在接收到sx1276芯片发送的信号后开始运行，将接收到的信号输入到数字i/o卡中，同时将可再生能源应用场所对应的参数信息和模拟负载输入到gpib接口卡，参数信息和模拟负载的传输路径为总线形式。数字i/o卡和gpib接口卡共同组成功能模块，其中数字i/o卡在接收到信号后通过算法编程软件建立sobel算子模型，配合gpib接口卡进行检测数据的验证和初步处理。
[0038]
所述能源信息采集模块和能源信息检测模块之间通过接口适配器连接。
[0039]
一种可再生能源信息数字化采集评估方法，如图3所示，包括以下步骤：
[0040]
步骤一，采集可再生能源数据信息，对可再生能源数据信息按照能源类型进行分类，并将每种能源类型内对应的可再生能源数据信息按照应用类型进行再次分类，获取可再生能源数据信息对应的所有能源元素，并通过递阶层次结构确定能源元素之间的相互关系，根据能源元素之间的相互关系构建判断矩阵；
[0041]
步骤二，确定判断矩阵内包括的能源规划因素指标，同时获取若干个备用能源规划配置方案，根据每个备用能源规划配置方案分别对判断矩阵内各能源规划因素指标进行赋值，并根据赋值后的判断矩阵构建对应的方案判断矩阵；
[0042]
步骤三，分别计算每个备用能源规划配置方案对应的方案判断矩阵中各能源规划因素指标的相对权重，依照计算得到的相对权重对每个备用能源规划配置方案进行打分，根据打分结果获取可再生能源数据信息的调度状态，根据获取的调度状态确定可再生能源数据信息的评估结果。
[0043]
本实施例中给出对于可再生能源数据信息调度的两种备用能源规划配置方案，分别为方案a和方案b，并制定能源剩余输电容量、暂态稳定性、电磁污染、投资成本和切负荷成本作为能源规划因素指标。先根据能源规划因素指标对备用能源规划配置方案对应的判断矩阵进行赋值。
[0044]
步骤一中构建的判断矩阵表达式为：
[0045][0046]
其中：a为判断矩阵，a
ij
为判断输出，a
ij
＞0，a
ij
为第m种能源类型的第n种应用，m为可再生能源数据信息内包括的能源类型，n为可再生能源的应用类型，i为矩阵行数，j为矩阵列数。
[0047]
赋值完成后，方案a和方案b的对比矩阵为：
[0048][0049]
其中，以a
12
以及a
23
为例，即投资成本对于备用能源规划配置方案调度目标的重要性为1时，负荷成本重要性为2。即且负荷成本对于备用能源规划配置方案调度
目标的重要性为7时，网络剩余输电容量重要性为1。
[0050]
再将能源规划因素指标按照经济、安全等层面进行划分，并分别按照划分层面对方案a和方案b进行打分，并根据打分结果分别构建方案判断矩阵，方案a所构建的方案判断矩阵为：
[0051][0052]
方案b所构建的方案判断矩阵为：
[0053][0054]
在计算方案判断矩阵中各能源规划因素指标的相对权重前，还对方案判断矩阵的一致性指标以及平均随机一致性指标进行计算，并根据一致性指标以及平均随机一致性指标获取随机一致性比率，将随机一致性比率与预设阈值进行比较，当随机一致性比率小于预设阈值时，一致性校验通过；当随机一致性比率大于或等于预设阈值时，继续将一致性指标以及平均随机一致性指标再次与预设阈值进行比较，若一致性指标以及平均随机一致性指标均小于预设阈值，则一次性校验通过，同时判断一致性校验也通过；其他情况下，判断一次性校验未通过，且同时判断一致性校验未通过，返回步骤二，重新构建方案判断矩阵。
[0055]
一致性指标的计算公式为：
[0056][0057]
其中：λ
max
为方案判断矩阵中的最大特征值对应的特征向量，当一致性指标ci大于0时，方案判断矩阵具备完全的一致性，其中ci的值越大，则方案判断矩阵一致性就越差。当阶数大于2时，则需要通过计算随机一致性比率cr，并将其与预设阈值进行比较，从而对是否符合一致性要求进行校验，本实施例中预设阈值设置为0.1。具体的平均随机一致性指标通过查表获取。
[0058]
步骤三中计算能源规划因素指标权重时，通过方根法计算能源规划因素指标权重，能源规划因素指标权重的计算公式为：
[0059][0060]
[0061][0062]
其中：mi为将方案判断矩阵内元素按行相乘获取的新向量，为对新向量mi开n次方根处理后所得向量，wi为第i行能源规划因素指标的权重向量。
[0063]
根据上述公式的计算结果，结合方案a和方案b的方案判断矩阵，根据两个方案的全局综合权重计算公式计算得到全局综合权重为：
[0064]
ω＝(0.4828,0.4177)。
[0065]
由此可见，方案a较方案b的分数更高，在方案a下，可再生能源的调度状态更佳，能源利用率更高。再将可再生能源数据信息分别与方案a以及方案b中数据进行比对，根据对比结果判断此时可再生能源数据信息的调度状态，在根据方案a和方案b的分数对比结果，判断可再生能源的调度状态是否处于最佳状态，从而完成可再生能源数据信息的评估。
[0066]
以上所述的实施例只是本发明的一种较佳的方案，并非对本发明作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。
技术特征：1.一种可再生能源信息数字化采集评估方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一，采集可再生能源数据信息，对可再生能源数据信息按照能源类型进行分类，并将每种能源类型内对应的可再生能源数据信息按照应用类型进行再次分类，获取可再生能源数据信息对应的所有能源元素，并通过递阶层次结构确定能源元素之间的相互关系，根据能源元素之间的相互关系构建判断矩阵；步骤二，确定判断矩阵内包括的能源规划因素指标，同时获取若干个备用能源规划配置方案，根据每个备用能源规划配置方案分别对判断矩阵内各能源规划因素指标进行赋值，并根据赋值后的判断矩阵构建对应的方案判断矩阵；步骤三，分别计算每个备用能源规划配置方案对应的方案判断矩阵中各能源规划因素指标的相对权重，依照计算得到的相对权重对每个备用能源规划配置方案进行打分，根据打分结果获取可再生能源数据信息的调度状态，根据获取的调度状态确定可再生能源数据信息的评估结果。2.根据权利要求1所述的一种可再生能源信息数字化采集评估方法，其特征在于，步骤一中构建的判断矩阵表达式为：其中：a为判断矩阵，a
ij
为判断输出，a
ij
＞0，a
ij
为第m种能源类型的第n种应用，m为可再生能源数据信息内包括的能源类型，n为可再生能源的应用类型，i为矩阵行数，j为矩阵列数。3.根据权利要求1所述的一种可再生能源信息数字化采集评估方法，其特征在于，步骤三中在计算方案判断矩阵中各能源规划因素指标的相对权重前，还对方案判断矩阵的一致性指标以及平均随机一致性指标进行计算，并根据一致性指标以及平均随机一致性指标获取随机一致性比率，将随机一致性比率与预设阈值进行比较，当随机一致性比率小于预设阈值时，一致性校验通过；当随机一致性比率大于或等于预设阈值时，继续将一致性指标以及平均随机一致性指标再次与预设阈值进行比较，若一致性指标以及平均随机一致性指标均小于预设阈值，则一次性校验通过，同时判断一致性校验也通过；其他情况下，判断一次性校验未通过，且同时判断一致性校验未通过，返回步骤二，重新构建方案判断矩阵。4.根据权利要求1所述的一种可再生能源信息数字化采集评估方法，其特征在于，步骤三中计算能源规划因素指标权重时，通过方根法计算能源规划因素指标权重，能源规划因素指标权重的计算公式为：素指标权重的计算公式为：素指标权重的计算公式为：
其中：m
i
为将方案判断矩阵内元素按行相乘获取的新向量，为对新向量m
i
开n次方根处理后所得向量，w
i
为第i行能源规划因素指标的权重向量。5.一种可再生能源信息数字化采集评估系统，其特征在于，包括能源信息检测模块以及能源信息采集模块，所述能源信息检测模块与能源信息采集模块连接，所述能源信息采集模块用于提取可再生能源数据信息，并将提取的可再生能源数据信息以电信号形式传输至能源信息检测模块，能源信息检测模块用于对可再生能源数据信息进行分析，对可再生能源数据信息进行数字化转换。6.根据权利要求5所述的一种可再生能源信息数字化采集评估系统，其特征在于，还包括能源信息验证评估模块，所述能源信息验证评估模块与能源信息检测模块连接，所述能源信息验证评估模块用于根据能源信息检测模块的转换结果进行校验，再确定可再生能源数据信息的调度状态，获取可再生能源数据信息的评估结果。7.根据权利要求5所述的一种可再生能源信息数字化采集评估系统，其特征在于，所述能源信息采集模块包括信号采集电路，所述信号采集电路包括电源vcc、控制芯片u1、电阻r1、电阻r2、电阻r3、电阻r4、电阻r5、电阻r6、电阻r7、电容c1、电容c2、电容c3、三极管q1、三极管q2、二极管d1和放大器a1，所述控制芯片u1的vfb引脚与三极管q1的发射极连接，所述三极管q1的集电极通过电阻r1与控制芯片u1的comp引脚连接，三极管q1的基极空置，所述二极管d1的正极与控制芯片u1的vfb引脚连接，二极管d1的负极接地，二极管d1和三极管q1构成t1结构，进行闭环控制，所述控制芯片u1的vref引脚通过电容c3接地，所述控制芯片u1的vcc引脚连接电源vcc，同时控制芯片u1的vcc引脚还通过电容c2接地，所述控制芯片u1的comp引脚还与电阻r7的一端连接，电阻r7的另一端同时与电阻r6的一端以及三极管q2的集电极连接，所述电阻r6的另一端则同时与三极管q2的基极以及控制芯片u1的rt/ct引脚连接，所述控制芯片u1的rt/ct引脚还与放大器a1的正极输入引脚连接，所述三极管q2的发射极与放大器a1的负极输入引脚连接，同时三极管q2的发射极还通过电阻r3连接在控制芯片u1的in引脚以及电容c1之间，电容c1的一端与控制芯片u1的in引脚连接，电容c1的另一端与电源vcc连接，信号采集端与电阻r4的一端连接，电阻r4的另一端在通过电阻r2连接控制芯片u1的in引脚的同时，还通过电阻r5接地，所述控制芯片u1的gnd引脚接地。8.根据权利要求5所述的一种可再生能源信息数字化采集评估系统，其特征在于，所述能源信息采集模块和能源信息检测模块之间通过接口适配器连接。
技术总结本发明提供了一种可再生能源信息数字化采集评估系统及方法，所述采集评估系统包括能源信息检测模块以及能源信息采集模块，所述能源信息检测模块与能源信息采集模块连接。所述采集评估方法具体为对可再生能源数据信息按照能源类型以及应用类型进行分类，获取所有能源元素，构建判断矩阵，确定能源规划因素指标，获取若干个备用能源规划配置方案，并以此分别对判断矩阵进行赋值，构建对应的方案判断矩阵，分别计算方案判断矩阵中各能源规划因素指标的相对权重，获取可再生能源数据信息的调度状态以及评估结果。本发明能够数字化分析可再生能源数据信息，并适用于不同类型的可再生能源，有效提高调度评估效率和其准确性。有效提高调度评估效率和其准确性。有效提高调度评估效率和其准确性。
技术研发人员：朱航 方芹 倪利 沈嘉璐 汪磊 裘铭远
受保护的技术使用者：国网浙江省电力有限公司绍兴供电公司 国网浙江省电力有限公司嵊州市供电公司
技术研发日：2022.06.07
技术公布日：2022/11/1
