一种基于Shapley值风电并网环境下输电系统固定成本分摊方法
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摘 要：风力发电会受风速随机波动性与间歇性的影响，而电力系统在任一时刻都必须保证电力供需平衡，否则系统将难以保持稳定运行。为了确保风电并网系统的安全稳定经济运行，需要解决多种不同类型的输电系统固定成本的分摊问题。文章在有保证区域（AR）约束和无保证区域（AR）约束下采用基于Shapley值的方法计算风电并网环境下输电系统固定成本的分摊值。
关键词：Shapley值;风电并网;保证区域;固定成本
中图分类号：TM73 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2019）10-0110-02
Abstract： Wind power generation will be affected by the random fluctuation and intermittence of wind speed， and the power system must ensure the balance of power supply and demand at any time， otherwise the system will be difficult to maintain stable operation. In order to ensure the safe， stable and economic operation of wind power Grid-connected system， it is necessary to solve the allocation of fixed costs for different types of transmission systems. In this paper， under the constraints of assurance region （AR） and non-assurance region （AR）， the method based on Shapley value is used to calculate the fixed cost allocation of transmission system in wind power grid-connected environment.
Keywords： Shapley value; wind power integration; assurance region （AR）; fixed cost
引言
采用夏普利值法分摊输电系统的固定成本是一种很常用的方法。由于任何合作博弈都有Shapley值解，又因为它相对简单的计算性，所以从提出到现在一直有广泛的应用。本文也采用Shapley值作为合作博弈的解。
Shapley值的边际特性，即一个参与者根据自身对联盟的贡献来决定自己该分得的收益。这个特性完全体现了根据责任分摊的原则，对于合作者来说这会产生最公平、合理的分摊结果。此外，Shapley值的分摊结果通常可以提供有用的信息，使得各个合作者更多的减少自己的分摊值，即减小固定成本。
1 夏普利值分摊方法
夏普利值分摊方法满足合作联盟中的单调性，我们经常用这种方法来解决经济上的成本分摊问题。基于夏普利值固定成本分摊方法的计算公式如下：
2 算例分析
算例采用的数据如表 1所示。分别在有AR约束条件、无AR约束条件下基于Shapley值的方法对风电并网输电系统的固定成本进行分摊。
从表2我们可以得出无约束条件下Shapley值方法风电并网输电系统固定成本的分摊比例。表3给出AR约束风电并网系统固定成本分摊比例。通过图1，我们可以分析出基于Shapley值方法分摊风电并网输电系统的固定成本是对每一个参考因素按照其权重对结果进行评估。而传统邮票法仅仅是将其中每一种参考因素作为其评价标准。图1的结果表明基于Shapley值方法分摊风电并网输电系统的固定成本比传统邮票法更公平合理。
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