基于合作博弈的啟動費用分攤

摘 要：我國的電力市場還處于初級階段，主要采用的是單一制電價和兩部制電價，而在國外比較成熟的電力市場中電力市場中，通常采用“三部制報價”模式[1]，即發(fā)電商競價上網(wǎng)時的報價由三個部分組成：能量價格、機組空載費用及機組啟動費用。本文就討論了在三部制報價模式下的機組啟動成本分攤問題。

關(guān)鍵詞：電力市場；電價；成本分攤

1 基于合作博弈的成本分攤理論

將合作博弈理論應用到成本分攤工作中，是成本管理理論界的一個重要突破。基于合作博弈理論的成本分攤的主要思想是將費用的分攤的問題轉(zhuǎn)變?yōu)楹献魇找娴姆峙鋯栴}[2]，其主要操作步驟如下：先讓成本分攤對象獨自承擔自己的成本；再按一定的原則將所有分攤對象合作所獲得的收益分配給各對象；前兩步所得結(jié)果之差就是各分攤對象應該承擔的成本[3，4]。

1.1 核仁分攤法

在合作博弈中，分攤問題的解決方案通常是一個集合，而非單個方案，即分攤問題的核是一個域而非一個點[5]。需要說明的是，核分攤的結(jié)果一定是合理的，但卻不一定是公平的，公平分攤是核分攤的充分非必要條件。

2.2 單時段分攤。機組的啟動費用和機組的負荷密切相關(guān)。根據(jù)機組調(diào)度優(yōu)化模型式（5），可以得到所有負荷聯(lián)盟的機組啟動費用，然后再根據(jù)式（2）和式（3）進行核存在性校驗。如果該機組啟動費用分攤問題的核存在，則采用核仁分攤法，這樣就可以得到負荷對機組啟動費用的責任大小。如果核不存在，則采用夏普利（Shapley）值法分攤。

2.3 多時段分攤。不同交易時段的負荷大小是不相同的，因此各負荷對機組啟動費用的影響程度也在不斷的變化。也就是說，在多時段機組啟動費用分攤問題中，如何確定各負荷對機組啟動費用的影響程度至關(guān)重要。具體有以下兩種做法。

（1）分時段法 在進行分時段分攤時，對其中的“時段”必須有一個明確的界限，一般認為這個“時段”應是下面兩種情況：機組啟動到機組停機時間內(nèi)的所有時段；機組啟動到交易日結(jié)束時間內(nèi)的所有時段。由于不同時段內(nèi)的負荷大小是不相同的，因此分時段分攤法一般采用如下步驟對啟動費用進行分攤：按單個時段對機組啟動成本進行分攤，得到每個時段內(nèi)各個負荷的費用分攤值，根據(jù)費用分攤值求出對應時段內(nèi)的平均值；再由平均值來確定各個負荷對機組啟動費用的責任程度；最后按責任程度的大小來分攤啟動費用。

（2）整體法。在多時段機組啟動費用分攤問題中，如果機械地將每個時段分開，勢必存在不妥，因為在這種持續(xù)工作過程中，每個交易時段之間都存在某種耦合作用，因此，必須尋求一種從整體上分攤啟動費用的方法。本文的做法是：計算出整個交易日內(nèi)為了滿足不斷變化的各負荷聯(lián)盟的需求而產(chǎn)生的機組啟動成本；采用夏普利（Shapley）值法或核仁法進行整體啟動費用分攤。

3 算例分析

已知某電力系統(tǒng)包括3臺電機組和3個負荷，如圖1所示，其系統(tǒng)參數(shù)見表1。下面我們運用基于合作博弈的成本分攤理論來分析此電力系統(tǒng)的機組啟動費用的分攤情況。

參考文獻

[1]胡朝陽，甘德強，韓禎祥.市場機制下機組啟動費用的分攤研究[J].電力系統(tǒng)自動化，2004.

[2]胡朝陽，韓禎祥，甘德強.成本分攤理論和競價博弈方法在電力市場中的應用研究[D].杭州：浙江大學，2003.

[3]羅利，魯若愚，hapley.值在產(chǎn)學研合作利益分配博弈分析中的應用[J].軟科學，2001.

[4]趙學順，黃民翔.基于合作對策論的電力交易計劃電力系統(tǒng)及自動化學報[J].2000.

[5]徐蓓，張曉軍，等.應用邊際網(wǎng)損系數(shù)法分攤網(wǎng)損[J].華東電力，2001.