[发明专利]基于ANP和模糊TOPSIS的海上风力发电机多属性决策方法及系统

说明书

本发明提出了基于ANP和模糊TOPSIS的海上风力发电机多属性决策方法及系统，对备选的海上风力发电机设计方案建立了全生命周期的模型，对海上风力发电机设计方案的设计信息进行了集成的表达，解决目前仅考虑了功能和设计需求，而没有对海上风力发电机设计方案的全生命周期进行有效生成和表达的问题。针对海上风力发电机设计方案的决策的多属性特征，将海上风力发电机的评价指标进行关联表达并与所建立的全生命周期模型进行映射关联，通过直觉模糊对专家评价数据进行模糊化处理表达。通过对评价指标的关联以及对专家评价的不确定信息进行模糊处理，在表达了不确定决策信息基础上通过TOPSIS方法保证了评价结果的客观性和准确性。

技术领域

本发明属于海上风力发电机技术领域，尤其涉及基于ANP和模糊TOPSIS的海上风力发电机多属性决策方法及系统。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

风力发电对减少环境污染、减少温室气体排放、促进可持续发展具有重要作用。然而，风力发电机的制造、物流和退役过程中会产生温室气体排放，并消耗能源。因此，在风力发电机的全生命周期各个环节都要考虑到其对环境的影响。同时随着越来越少的风资源在土地上发展，海上风电场已成为未来风能工业的重要方向之一。然而，与陆上风力发电相比，海上风力发电更加复杂，诸如高盐雾，闪电袭击和海上台风等严酷的生态环境对其安装、操作和维护有很大的影响，这对海上风力发电机的选择提出了更高的要求。在这种背景下，解决以上问题的有效途径是全生命周期设计(Life Cycle Design，LCD)，其核心是将绿色特性融入产品生命周期的全过程。海上风力发电机的全生命周期设计成为设计过程中必不可少的重要环节。因此，如何在考虑海上风电发电机全生命周期信息基础上建立海上风电发电机全生命周期模型是目前亟须解决的问题。

此外，选择海上风力发电机备选设计方案是海上风电场建设中的关键问题，这是一个多指标决策问题。目前专家在评估备选的设计方案时，未考虑评价指标联系，从而导致决策结果与实际偏离较大的问题。

发明内容

为克服上述现有技术的不足，本发明提供了基于ANP和模糊TOPSIS的海上风力发电机多属性决策方法及系统，对备选的海上风力发电机设计方案建立了全生命周期的模型，对海上风力发电机设计方案的设计信息进行了集成的表达，针对海上风力发电机设计方案的决策的多属性特征，将海上风力发电机的评价指标进行关联表达并与所建立的全生命周期模型进行映射关联，通过直觉模糊对专家评价数据进行模糊化处理表达。通过对评价指标的关联以及对专家评价的不确定信息进行模糊处理，在表达了不确定决策信息基础上通过TOPSIS方法保证了评价结果的客观性和准确性。

为实现上述目的，本发明的第一个方面提供基于ANP和模糊TOPSIS的海上风力发电机多属性决策方法，包括：

基于FBS模型和产品结构树，对多个备选的海上风力发电机设计方案分别建立全生命周期模型；所述全生命周期模型包括功能域、结构域、材料域、工艺域、运输域五个相关联的部分；

构建海上风力发电机的全生命周期评价指标体系，并与各个备选的海上风力发电机设计方案的全生命周期模型建立映射关系，基于网络分析法对海上风力发电机全生命周期设计方案的全生命周期评价指标建立关联并计算每一个指标的权重；

根据海上风力发电机全生命周期模型与全生命周期评价指标体系的映射关联以及每个指标的权重，获取备选的海上风力发电机设计方案的各个专家评价数据；

利用直觉模糊TOPSIS对各个专家评价数据进行模糊处理和评估排序，得到备选的海上风力发电机设计方案的评估结果。

本发明的第二个方面提供基于ANP和模糊TOPSIS的海上风力发电机多属性决策系统，包括：