(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111509655.8 (22)申请日 2021.12.10 (71)申请人 湖南大唐先一科技有限公司 地址 410000 湖南省长 沙市天心区雀园路 568号创谷产业园1栋10 01-1061号 (72)发明人 肖祥武　李志金　舒畅　尹晓峰　 刘雄彪　牛晓瑞　白全生　李偲希　 曾婷　 (74)专利代理 机构 广西科泰智航知识产权代理 事务所(普通 合伙) 4513 6 代理人 韦京华 (51)Int.Cl. G06Q 10/06(2012.01) G06Q 30/02(2012.01) G06Q 50/06(2012.01) (54)发明名称 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 (57)摘要 针对当前火力发电智慧电厂建设成效不佳， 缺乏相应的评价体系和评价模型的问题， 本发明 公开了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。 本发明首先根据智慧电 厂信息物理系统特征， 构建为五个等级的智慧电 厂能力成熟度模型， 即由低到高分为规划级、 基 础级、 发展级、 成熟级和优化级。 并分别从智能 ‑ 价值‑要素三个维度构建智慧电厂成熟度层次分 析评价指标体系， 采用主观和客观组合赋权方法 对智慧电厂成熟度评价指标的权重计算， 基于建 立的成熟度判断集等级标准和模糊层次分析方 法构建出智慧电厂成熟度评价模 型， 实现对单元 级信息物理系统模糊层析分析评价和智慧电厂 成熟度综合评价。 权利要求书2页 说明书10页 附图4页 CN 114331041 A 2022.04.12 CN 114331041 A 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CP S和系统之系统级CP S； 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。权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114331041 A 24.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EXC EL表格和w ord报告下 载功能。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114331041 A 3