一種基于Shapley值風電并網環境下輸電系統固定成本分攤方法

奚莉莉

摘? 要：風力發電會受風速隨機波動性與間歇性的影響，而電力系統在任一時刻都必須保證電力供需平衡，否則系統將難以保持穩定運行。為了確保風電并網系統的安全穩定經濟運行，需要解決多種不同類型的輸電系統固定成本的分攤問題。文章在有保證區域（AR）約束和無保證區域（AR）約束下采用基于Shapley值的方法計算風電并網環境下輸電系統固定成本的分攤值。

關鍵詞：Shapley值;風電并網;保證區域;固定成本

中圖分類號：TM73 文獻標志碼：A 文章編號：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

采用夏普利值法分攤輸電系統的固定成本是一種很常用的方法。由于任何合作博弈都有Shapley值解，又因為它相對簡單的計算性，所以從提出到現在一直有廣泛的應用。本文也采用Shapley值作為合作博弈的解。

Shapley值的邊際特性，即一個參與者根據自身對聯盟的貢獻來決定自己該分得的收益。這個特性完全體現了根據責任分攤的原則，對于合作者來說這會產生最公平、合理的分攤結果。此外，Shapley值的分攤結果通常可以提供有用的信息，使得各個合作者更多的減少自己的分攤值，即減小固定成本。

1 夏普利值分攤方法

夏普利值分攤方法滿足合作聯盟中的單調性，我們經常用這種方法來解決經濟上的成本分攤問題。基于夏普利值固定成本分攤方法的計算公式如下：

2 算例分析

算例采用的數據如表 1所示。分別在有AR約束條件、無AR約束條件下基于Shapley值的方法對風電并網輸電系統的固定成本進行分攤。

從表2我們可以得出無約束條件下Shapley值方法風電并網輸電系統固定成本的分攤比例。表3給出AR約束風電并網系統固定成本分攤比例。通過圖1，我們可以分析出基于Shapley值方法分攤風電并網輸電系統的固定成本是對每一個參考因素按照其權重對結果進行評估。而傳統郵票法僅僅是將其中每一種參考因素作為其評價標準。圖1的結果表明基于Shapley值方法分攤風電并網輸電系統的固定成本比傳統郵票法更公平合理。

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