[发明专利]一种基于信息物理系统架构的智慧电厂成熟度评估方法及系统

权利要求书

1.一种基于信息物理系统架构的智慧电厂成熟度评估方法，其特征在于：包括以下步骤，

步骤一：构建智慧电厂能力成熟度模型，根据CMM各个等级具有的不同特征把IPP-CMM由低到高分成五个等级，即为规划级、基础级、发展级、成熟级和优化级；

步骤二：构建智慧电厂成熟度能力评价指标，对智慧电厂成熟度评价从智能、要素、价值三个维度分解作为准则层一，再分别以该层为目标层往下因子分析，建立准则层二和准则层三，考虑当方案层评价指标一般大于9阶的判断矩阵很难保证判断的一致性，且难以计算，因此，根据智慧电厂各要素情况，分别建设单元级CPS、系统级CPS和系统之系统级CPS；

步骤三：智慧电厂成熟度层次分析综合评价，在构建科学的指标体系之后，选择合理的评价方法是完成评价的另一个重要方面；

步骤四：智慧电厂成熟度模糊综合评价，鉴于智慧电厂和信息物理系统的评价是一个模糊概念，难以直接量化，故在成熟度层次分析模型的基础上，引入模糊数学进行评价较为科学，同时为了保证评价过程的客观公正，采用群决策的模糊综合评价，以避免单纯由其中一方进行评价所带来的主观片面性，应用模糊综合评价技术对智慧电厂能力成熟度进行评价，结合层次分析法构建的层次结构模型，首先考虑与被评价目标相关的各个因素，先从最底层的各个评价指标进行综合评价，考虑各因素的组合权重，再依次向上往中间层，直到最高的决策目标层，最终得到一个综合评价结果；

步骤五：成熟度判断集等级标准，智慧电厂成熟度模型的评分包括定量和定性分析，定量评价指标可以直接通过定义规则进行专家评分，而对于定性指标通过能力成熟度模型对不同发展程度给出模糊定级评估，评价指标定量方法的各个能力等级，均对应100分的不同分值，分值越高，该指标的成熟度越高；

步骤六：单元级信息物理系统模糊层析分析评价，考虑到智慧电厂成熟度层次分析模型方案层中基础设施、支撑平台和办公智能的评价容易通过上述模糊评价方法直接进行判定，而对于方案层中以优化、诊断、分析和决策等为需求的单元级CPS信息物理系统评价，难以直接通过上述的模糊评价方法进行评价，所以，对于难以直接模糊评价的单元级CPS进行第二阶段层次分析和模糊评价，按SoS级CPS分解的三个维度对单元级CPS的评价，然而要素维度和价值维度分解的因子无法确切的进行模糊评价，故需要其进行等价替换；

步骤七：综合评价最终结果。

2.根据权利要求1所述的一种基于信息物理系统架构的智慧电厂成熟度评估方法，其特征在于：针对步骤三中提到的智慧电厂成熟度层次分析综合评价，主要采用层次分析法主观和客观组合赋权方法实现智慧电厂成熟度评价指标的权重计算，对于智慧电厂成熟度评价模型的目标层、准则层和子准则层各评价指标权重计算，采用专家主观权重和熵权客观赋权组合的方法确定各层级的指标权重。而对于智慧电厂成熟度层次分析法的子准则层的组织规划、基础设施、支撑平台、安全智能管控、办公智能等可以通过分解评价指标，采取一定的规则进行量化评分。

3.根据权利要求1所述的一种基于信息物理系统架构的智慧电厂成熟度评估方法，其特征在于：步骤四中针对智慧电厂成熟度模糊综合评价主要通过因素和评价集的建立、判断集等级分值、单因素评价及模糊关系矩阵、模糊综合评判向量、各指标模糊综合评价来实现。

4.根据权利要求1所述的一种基于信息物理系统架构的智慧电厂成熟度评估方法，其特征在于：步骤六中单元级CPS价值维度评价是通过对信息物理系统建设的投入产出分析进行估算的。

5.一种基于信息物理系统架构的智慧电厂成熟度评估方法的系统，用于实现权利要求1-4任意一项所述的步骤，其特征在于：该系统主要结构功能包括4大模块，分别是：前端录入与展示模块、数据存储模块、成熟度模型计算模块，评估结果可视化与报告下载模块。

6.根据权利要求5所述的一种基于信息物理系统架构的智慧电厂成熟度评估方法的系统，其特征在于：数据前端录入模块负责各问卷调查报告、主观数据和客观数据的输入，经过前端导入后，可以进行原始数据的显示，查看已导入的数据是否有错误或缺漏，方便修改。通过对导入数据进行不同维度属性的判别和选择操作后，通过数据存储模块分别存储，再利用上述方法固化的模型在系统后台的计算模块中完成对智慧电厂成熟度的评估模型计算。在可视化与报告下载模块，可以对成熟度模型计算结果进行在线展示和历史计算结果查询，同时提供EXCEL表格和word报告下载功能。