一種基于Shapley值風(fēng)電并網(wǎng)環(huán)境下輸電系統(tǒng)固定成本分?jǐn)偡椒?/h1>
2019-06-27 00:08:15奚莉莉
科技創(chuàng)新與應(yīng)用 2019年10期
奚莉莉
摘? 要：風(fēng)力發(fā)電會受風(fēng)速隨機(jī)波動性與間歇性的影響，而電力系統(tǒng)在任一時刻都必須保證電力供需平衡，否則系統(tǒng)將難以保持穩(wěn)定運行。為了確保風(fēng)電并網(wǎng)系統(tǒng)的安全穩(wěn)定經(jīng)濟(jì)運行，需要解決多種不同類型的輸電系統(tǒng)固定成本的分?jǐn)倖栴}。文章在有保證區(qū)域（AR）約束和無保證區(qū)域（AR）約束下采用基于Shapley值的方法計算風(fēng)電并網(wǎng)環(huán)境下輸電系統(tǒng)固定成本的分?jǐn)傊怠?/p>
關(guān)鍵詞：Shapley值;風(fēng)電并網(wǎng);保證區(qū)域;固定成本
中圖分類號：TM73 文獻(xiàn)標(biāo)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?jǐn)傒旊娤到y(tǒng)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(xiàn)在一直有廣泛的應(yīng)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(jù)自身對聯(lián)盟的貢獻(xiàn)來決定自己該分得的收益。這個特性完全體現(xiàn)了根據(jù)責(zé)任分?jǐn)偟脑瓌t，對于合作者來說這會產(chǎn)生最公平、合理的分?jǐn)偨Y(jié)果。此外，Shapley值的分?jǐn)偨Y(jié)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?jǐn)傊?，即減小固定成本。
1 夏普利值分?jǐn)偡椒?/p>
夏普利值分?jǐn)偡椒M足合作聯(lián)盟中的單調(diào)性，我們經(jīng)常用這種方法來解決經(jīng)濟(jì)上的成本分?jǐn)倖栴}。基于夏普利值固定成本分?jǐn)偡椒ǖ挠嬎愎饺缦拢?/p>
2 算例分析
算例采用的數(shù)據(jù)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(fēng)電并網(wǎng)輸電系統(tǒng)的固定成本進(jìn)行分?jǐn)偂?/p>
從表2我們可以得出無約束條件下Shapley值方法風(fēng)電并網(wǎng)輸電系統(tǒng)固定成本的分?jǐn)偙壤?。?給出AR約束風(fēng)電并網(wǎng)系統(tǒng)固定成本分?jǐn)偙壤Ｍㄟ^圖1，我們可以分析出基于Shapley值方法分?jǐn)傦L(fēng)電并網(wǎng)輸電系統(tǒng)的固定成本是對每一個參考因素按照其權(quán)重對結(jié)果進(jìn)行評估。而傳統(tǒng)郵票法僅僅是將其中每一種參考因素作為其評價標(biāo)準(zhǔn)。圖1的結(jié)果表明基于Shapley值方法分?jǐn)傦L(fēng)電并網(wǎng)輸電系統(tǒng)的固定成本比傳統(tǒng)郵票法更公平合理。
參考文獻(xiàn)：
[1]荊朝霞，段獻(xiàn)忠，文福拴，等.輸電系統(tǒng)固定成本分?jǐn)倖栴}[J].電力系統(tǒng)自動化，2003，27（15）：84-89.
[2]何永秀，黃文杰，趙曉麗，等.大用戶直購電輔助服務(wù)成本分?jǐn)倷C(jī)制[J].華北電力大學(xué)學(xué)報，2004（4）.
[3]吳秋偉.基于DSM分時電價的確定與分析[D].南京理工大學(xué)，2003.
[4]袁越，吳博文，李振杰，等.基于多場景概率的含大型風(fēng)電場的輸電網(wǎng)柔性規(guī)劃[J].電力自動化設(shè)備，2009，29（10）：8-12.
[5]李成仁，高效.基于Shapley值的輸電網(wǎng)固定成本分配對用戶的經(jīng)濟(jì)激勵[J].電力技術(shù)經(jīng)濟(jì)，2007，19（6）：48-51.
[6]童強(qiáng)，高效.輸電固定成本分配的合作博弈[J].電力系統(tǒng)保護(hù)與控制，2008，36（13）：48-51.
[7]Thompson RG，Singleton F F，Comparative Site Evaluations for Locating a High-Energy Physics Lab in Texas[J]. Interfaces，1986，16（6）：35-49.
[8]丁樂群，徐越，董術(shù)濤，等.基于AR-DEA聯(lián)盟博弈的直購電用戶轉(zhuǎn)運費用中固定成本綜合分?jǐn)偡╗J].華北電力大學(xué)學(xué)報：自然科學(xué)版，2011，38（1）：60-65.
奚莉莉
摘? 要：風(fēng)力發(fā)電會受風(fēng)速隨機(jī)波動性與間歇性的影響，而電力系統(tǒng)在任一時刻都必須保證電力供需平衡，否則系統(tǒng)將難以保持穩(wěn)定運行。為了確保風(fēng)電并網(wǎng)系統(tǒng)的安全穩(wěn)定經(jīng)濟(jì)運行，需要解決多種不同類型的輸電系統(tǒng)固定成本的分?jǐn)倖栴}。文章在有保證區(qū)域（AR）約束和無保證區(qū)域（AR）約束下采用基于Shapley值的方法計算風(fēng)電并網(wǎng)環(huán)境下輸電系統(tǒng)固定成本的分?jǐn)傊怠?/p>
關(guān)鍵詞：Shapley值;風(fēng)電并網(wǎng);保證區(qū)域;固定成本
中圖分類號：TM73 文獻(xiàn)標(biāo)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?jǐn)傒旊娤到y(tǒng)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(xiàn)在一直有廣泛的應(yīng)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(jù)自身對聯(lián)盟的貢獻(xiàn)來決定自己該分得的收益。這個特性完全體現(xiàn)了根據(jù)責(zé)任分?jǐn)偟脑瓌t，對于合作者來說這會產(chǎn)生最公平、合理的分?jǐn)偨Y(jié)果。此外，Shapley值的分?jǐn)偨Y(jié)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?jǐn)傊?，即減小固定成本。
1 夏普利值分?jǐn)偡椒?/p>
夏普利值分?jǐn)偡椒M足合作聯(lián)盟中的單調(diào)性，我們經(jīng)常用這種方法來解決經(jīng)濟(jì)上的成本分?jǐn)倖栴}。基于夏普利值固定成本分?jǐn)偡椒ǖ挠嬎愎饺缦拢?/p>
2 算例分析
算例采用的數(shù)據(jù)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(fēng)電并網(wǎng)輸電系統(tǒng)的固定成本進(jìn)行分?jǐn)偂?/p>
從表2我們可以得出無約束條件下Shapley值方法風(fēng)電并網(wǎng)輸電系統(tǒng)固定成本的分?jǐn)偙壤?。?給出AR約束風(fēng)電并網(wǎng)系統(tǒng)固定成本分?jǐn)偙壤Ｍㄟ^圖1，我們可以分析出基于Shapley值方法分?jǐn)傦L(fēng)電并網(wǎng)輸電系統(tǒng)的固定成本是對每一個參考因素按照其權(quán)重對結(jié)果進(jìn)行評估。而傳統(tǒng)郵票法僅僅是將其中每一種參考因素作為其評價標(biāo)準(zhǔn)。圖1的結(jié)果表明基于Shapley值方法分?jǐn)傦L(fēng)電并網(wǎng)輸電系統(tǒng)的固定成本比傳統(tǒng)郵票法更公平合理。
參考文獻(xiàn)：
[1]荊朝霞，段獻(xiàn)忠，文福拴，等.輸電系統(tǒng)固定成本分?jǐn)倖栴}[J].電力系統(tǒng)自動化，2003，27（15）：84-89.
[2]何永秀，黃文杰，趙曉麗，等.大用戶直購電輔助服務(wù)成本分?jǐn)倷C(jī)制[J].華北電力大學(xué)學(xué)報，2004（4）.
[3]吳秋偉.基于DSM分時電價的確定與分析[D].南京理工大學(xué)，2003.
[4]袁越，吳博文，李振杰，等.基于多場景概率的含大型風(fēng)電場的輸電網(wǎng)柔性規(guī)劃[J].電力自動化設(shè)備，2009，29（10）：8-12.
[5]李成仁，高效.基于Shapley值的輸電網(wǎng)固定成本分配對用戶的經(jīng)濟(jì)激勵[J].電力技術(shù)經(jīng)濟(jì)，2007，19（6）：48-51.
[6]童強(qiáng)，高效.輸電固定成本分配的合作博弈[J].電力系統(tǒng)保護(hù)與控制，2008，36（13）：48-51.
[7]Thompson RG，Singleton F F，Comparative Site Evaluations for Locating a High-Energy Physics Lab in Texas[J]. Interfaces，1986，16（6）：35-49.
[8]丁樂群，徐越，董術(shù)濤，等.基于AR-DEA聯(lián)盟博弈的直購電用戶轉(zhuǎn)運費用中固定成本綜合分?jǐn)偡╗J].華北電力大學(xué)學(xué)報：自然科學(xué)版，2011，38（1）：60-65.
