基于合作博弈论和工程方法的调峰费用分摊

枯水期,水电装机比重较大的水火电系统的调峰任务基本上由水电承担。然而,在市场机制尚没有建立的前提下,水电调峰价值没有细化在政府核定的上网电价中。以我国西北电网枯水期的调峰问题为研究背景,基于合作博弈论提出水电机组调峰费用分摊方法,分析了分摊机制的单调性、超加特性、凸博弈特性,提出若干方法克服Shapley值计算中的组合爆炸问题;基于工程方法提出水电机组调峰费用分摊方法,该机制在统计机组调峰里程的基础上给出对各机组的调峰费用分摊。最后,通过对某4机8节点系统以及西北电网的仿真分析验证了分摊方法的有效性。     

基于合作博弈成本分摊理论的电力系统备用容量分配的研究

为探求公平有效的电力系统备用容量分配方法,以某大区域实际电力负荷和机组参数数据为例,运用基于合作博弈的成本分摊理论进行分析计算,并指明各算法的不同适用范围。算例结果表明核仁分摊法和Shapley值法分配备用容量较现有比例分配法更具公平性、合理性。     

梯级补偿效益分摊的变异系数-Shapley值法

针对流域水能梯级开发中各水电站隶属于不同业主,在梯级水电站补偿效益分摊中既要保证梯级整体效益最大化,又要满足分摊结果公平合理的问题,将变异系数法与Shapley值法相结合,提出多业主梯级水电站补偿效益分摊的变异系数-Shapley值法,并将其应用于汉江中游南河流域梯级中的三级水电站补偿效益分摊实例中。结果表明,该方法不仅考虑了各水电站在参与联合调度时的自身贡献率,同时也兼顾了各水电站自身的装机容量、保证出力、调节库容、多年平均发电量等个体特征,实现了各水电站间补偿效益分摊的公平性与合理性,有利于提高各级水电站参与梯级联合调度的积极性,确保流域梯级联合调度效益最大化。     

基于多方合作博弈及梯级化的电能替代效益分析EI北大核心CSCD

电能替代对提高电能在终端能源消费中的比重,推动节能减排具有重大意义。首先,针对潜在群体化用户参与电能替代项目的次序问题,提出了用户群梯级化替代机制。其次,构建了基于多方合作博弈理论的电能替代效益分析模型,并在Pareto面上进行Nash均衡分析。最后,以云南曲靖地区以电替煤烤烟项目为例,采用改进交互式NSGA-II算法得到Nash均衡解。仿真结果表明,被替代的用户群密集程度是博弈中影响各方收益的重要因素。经算例验证,所提的博弈方法可有效求解各参与者的均衡策略,同时可推动电能替代项目的开展,并为相关政策的制定提供科学依据。     

云南烤烟房电能替代综合效益分析

针对云南地区用户侧用能特性,提出符合电能消费者的电能替代综合效益分析,根据电能消费者用能特点构建了电能替代效益指标,建立了电能替代综合效益分析模型,阐述了电能替代的含义,以"以电代煤"为例,分别从经济效益、环境效益方面进行算例分析,并利用TOPSIS法比较分析其综合效益与可行性.     

电能替代应用及效益评价

结合高校生活热水供应系统来具体量化电能替代所带来的经济效益和环境效益,同时在此基础上,结合较成熟的评价方法,对高校生活热水供应系统电能替代的效益进行全面的量化评价。计算结果表明,考虑环境效益的计算模型更贴近实际,评价结果更合理,为进一步推广电能替代技术提供了参考。     

港口岸电电能替代技术与效益分析

通过对港口采用岸电技术,有效减少港口污染物排放,节约船舶靠港供电的成本,直接节省船舶自身发电设施的维护费用以及提高港口的能效等成效的阐述和效益分析,证明实施岸电技术应用是开展电能替代、建设"绿色低碳港口"和提高码头竞争力的重要举措。     

基于灰色理论的电能替代项目综合效益评价研究

电能替代是提升环境质量的必经之路,也是我国实现碳中和目标的必要手段,对推动能源消费革命、落实国家能源战略、促进能源清洁化发展意义重大。从实施电能替代的综合效益出发,基于灰色关联度方法建立了电能替代项目的综合效益评价模型,从用户角度分析,确定了适合河南省地区电能替代的实施途径,为河南省的电能替代发展提供了理论支撑。     

负荷侧碳排放责任直接分摊方法的比较研究

为了电力系统碳排放责任分摊机制的有效性和透明性,可以考虑从基于电力消费的角度出发在负荷侧直接进行碳排放责任分摊。由于负荷成员在碳排放责任分摊问题上的相互联系,该分摊问题可从合作博弈的角度出发,应用经典的解的概念如Shapley值和广义核仁进行求解。结合该问题的实际特点,分别阐述了基于Shapley值、广义核仁、节点碳迹强度和节点边际碳强度的四种分摊方法的基本原理和计算方法,并总结了相关公理作为衡量标准来对比分析这四种方法。其中,基于Shapley值的分摊方法更能综合评估负荷的位置、负荷成员间的相互影响等相关因素的作用,从而准确地反映出各个负荷成员对于全系统碳排放的实际贡献。最后采用一个PJM-5节点系统算例验证该分摊方法的公平性、合理性和可行性。     

基于讨价还价博弈理论的分布式能源合作收益分配模型

虚拟电厂(VPP)内参与合作的分布式能源(DERs)往往分属不同的利益实体,实现VPP收益公平合理的分配至关重要。基于讨价还价博弈理论,通过效用函数反映风险厌恶程度,综合考虑边际贡献、间歇性电源的预测能力、平衡市场的惩罚力度等因素量化谈判力水平,从而建立DERs联合参与短期能量市场的收益分配模型。通过对VPP的实际算例分析,验证了所提模型的可行性与合理性,该模型可有效评价各DER的特性,保证分配的相对公平性和联盟的稳定性,并可对DERs行为形成正向激励和引导,提高经济利益。     

含径流式水电的风-光-氢多能系统合作博弈增益分配策略

在我国大力推进清洁能源示范基地规划建设的研究背景下,以风电、光伏、径流式水电、电制氢系统为研究对象,兼顾系统运行经济性与安全性,以运行收益最大为优化目标构建考虑系统上网电量互补指标的联合优化调度模型。基于转移电量建立改进的最大最小成本(MCRS)法合作增量效益分配模型。通过算例分析可得：通过合作运行各利益主体运行时可以较大幅度提高收益;风、光、水上网电价及其上网电量互补程度对风-光-水-氢多利益主体能源系统合作运行的增量效益影响较大;改进的MCRS法具备合理性,可兼顾公平性与高效性。     

A cooperative game theory analysis for transmission loss allocation

This paper presents an analysis and discussion, based on cooperative game theory, for the allocation of the cost of losses to generators and demands in transmission systems. We construct a cooperative game theory model in which the players are represented by equivalent bilateral exchanges and we search for a unique loss allocation solution, the Core. Other solution concepts, such as the Shapley Value, the Bilateral Shapley Value and the Kernel are also explored. Our main objective is to illustrate why is not possible to find an optimal solution for allocating the cost of losses to the users of a network. Results and relevant conclusions are presented for a 4-bus system and a 14-bus system.     

基于Shapley值的输电费用分配新方法

由于输电网的自然垄断性和规模经济特性,利用合作博弈论分析输电交易最佳联盟方式,用Shapley值对最佳方式下的输电费用进行分配。在系统安全稳定运行的前提下,能促使用户有效利用输电资源,保证输电费用的完全回收,避免用户间费用补贴现象。算例结果表明,该方法简单、具有一定的可行性。     

基于合作博弈的互联电网电力交易优化分配模型

分析了互联电网的特点和问题,指出跨区域互联电网合作的必要性,并运用博弈论构建了基于多人合作对策的互联电网合作对策模型,并采用Shapley值法、核心法和简化的MCRS法等分配方式进行了算例分析,探讨了不同计算结果的寓意。结果表明,合作对策模型可以更好地体现各合作电网之间的相互影响,分配结果较传统方法更为合理,可以较好地应用于互联电网电力交易的优化决策。     

基于改进Shapley值法的风-光-水-储多主体互补发电系统合作增益分配策略

为了充分发挥系统中可调节资源的自身优势,利用变速抽水蓄能机组配合小水电机组进行常规调节,并考虑变速抽水蓄能机组的快速响应特性,提出了兼顾系统小时级以及秒级安全性的风-光-水-储多主体互补发电系统的联合优化调度模型。为了降低合作博弈高效性算法线性增长的计算复杂度,基于改进Shapely值法提出了一种大规模利益主体的合作增量效益(增益)分配策略。通过资源聚合,对高维度问题进行降维处理,利用Shapley值法进行初始分配;构建合作增益贡献指标,采用非对称纳什谈判理论对同类型的不同主体进行细化分配。以某流域风-光-水-储10主体互补发电系统为仿真算例,结果表明：抽水蓄能机组与小水电机组互补运行可以提升系统的灵活性和安全性;基于改进Shapley值法的合作增益分配策略具有计算高效性以及应用可行性。     

基于合作博弈的需求侧响应下光储微电网优化配置

在电力市场环境下,考虑需求侧响应和储能系统对微电网的影响,通过合作博弈的方式进行系统联合优化配置。提出一种在需求侧用户适当转移负荷的情况下实行分时电价的微电网运行策略,用于实现微电网收益最大化和最优可靠性。首先,建立了转移负荷的用户、分时电价下进行负荷响应的用户和储能系统的目标函数和模型。其次,利用合作博弈的方式将三方进行联合优化配置,采用迭代算法求出了三方联合优化纳什(Nash)均衡点(最优配置方案)。基于此提出系统联合优化运行策略。将该模型和算法应用于甘肃某一实际光伏微网系统,验证了其有效性。     

合作博弈下的可中断负荷补偿电费分配机制

为有效管理和利用可中断负荷,实现电网经济、安全运行,在对合作博弈原理简单介绍的基础上,建立了可中断负荷补偿电费分配的合作博弈模型,并采用Shapley值方法分配可中断负荷控制参与成员间的效益。算例计算结果表明,采用这种博弈模型和效益分配方法能促使各成员在需求侧管理中充分合作,从而实现整个网络的优化运行。     

基于合作博弈的能源互联网经济能效分层协同优化调度

在考虑园区与区域能源互联网互动的背景下,提出了园区与区域能源互联网互动分层基本架构,说明了地理因素、调度因素、能量管理因素下的分层现象;在建立下层园区与上层区域能源互联网模型的基础上,提出了下层园区能源互联网日前?效率能效优化调度模型和上层区域能源互联网日前经济优化调度模型,并将能效、经济多目标协同优化调度问题映射到合作博弈策略中;详细构建了基于合作博弈的分层协同优化调度求解流程,阐述了外层合作博弈和内层合作博弈的效果与作用。最后,通过算例分析对比验证了基于合作博弈的分层协同优化模型与方法的合理性和优越性。     

基于合作博弈理论的增量配网收益分配策略研究

以混合所有制方式开展增量配电网投资有利于各方优势互补,促进资本管理效益提升。对于多个投资主体的增量配电网公司,由于投入的资本和承担的风险各不相同,因此收益分配存在一定的差异。为此,将合作博弈理论应用到增量配网的收益分配中去,利用Nash谈判模型寻求一个使增量配网各投资方都比较满意的收益分配方案。