[发明专利]基于合作博弈和综合赋权的梯级水电站聚合降维补偿效益分配方法

权利要求书

1.一种基于合作博弈和综合赋权的梯级水电站聚合降维补偿效益分配方法，其特征在于，具体包含如下步骤：

步骤1：根据各电站间的关联关系，基于一定原则，将梯级所有电站聚合降维，划分为若干主体，达到减少主体数量和组合情况的目的；

步骤2：对于m个主体，基于合作博弈理论，考虑所有合作形式，即从m个主体中任选s个主体进行联合调度，若其中包含J个电站，结合长系列径流资料和多种调度约束条件，构建s个主体的多年平均总发电效益最大模型，并采用高效算法求解，计算得到所有主体合作形式下的各电站多年平均发电效益；

步骤3：根据步骤2中的所有主体合作形式下的联合调度计算结果，求解总发电效益增量ΔB；

步骤4：采用多种合作博弈分配方法将总发电效益增量ΔB在各主体间进行分配，得到发电效益分配矩阵其中为采用第q种合作博弈分配方法对主体i分配后的发电效益；

步骤5：验证核心条件，计算分裂倾向PTD，从多种分配方案中优选最稳定和接受度最高的分配方案为

步骤6：结合各主体间的效益分配结果，对于含多个电站的主体进一步根据“综合赋权”的思想构建分配模型，将该主体分配所得的发电效益增量ΔB_i＝B_i-V(i)在J个电站间分配，其中V(i)为第i个主体单独调度时的多年平均发电效益，至此可得到最终的各电站效益分配结果；

将含多个电站的主体分配所得的发电效益增量ΔB_i＝B_i-V(i)分配至每个电站，具体为：

(1)对于含有J个电站的主体i，首先采用单指标法，将该主体分配所得的发电效益增量ΔB_i分配至每个电站；单指标选取调节库容、装机容量、保证出力、年发电量、发电水头、年利用小时六种认为对效益补偿有影响的指标，各电站的分配权重为电站某种指标与所有电站该指标之和：

式中：p为指标编号，p∈{1,2,···,P}；α_p为指标p的实际值；为电站j根据指标p分配所得的补偿效益；

(2)根据六种单指标法针对主体i中各电站的发电效益分配矩阵为电站j根据第p种指标分配所得的发电效益；正理想分配结果为Δb⁺＝(Δb₁⁺,Δb₂⁺,…,Δb_J⁺)，Δb_j⁺表示电站j在所有分配方案中能够分配到的最大值，负理想分配结果为Δb^-＝(Δb₁^-,Δb₂^-,…,Δb_J^-)，Δb_j^-表示电站j在所有分配方案中能够分配到的最小值；根据各评价对象与正理想和负理想分配结果的接近水平建立相对满意度函数：

式中：为各电站对指标p分配方案的相对满意度；为指标p分配结果与正理想分配结果的接近程度；为指标p分配结果与负理想分配结果的接近程度；

进一步根据相对满意度构建权重函数对基于每种指标的分配方案赋予权值：

各电站最终分配得到的发电效益为：

2.根据权利要求1所述的基于合作博弈和综合赋权的梯级水电站聚合降维补偿效益分配方法，其特征在于，所述步骤1中将电站聚合划分为少量主体，达到降维的目的，其依据的原则从如下方面综合考虑：

(1)运营管辖关系：属于同一开发主体运营管辖的电站划分为同一主体；

(2)上下游关系：地理位置上属于直接上下游关系的电站划分为同一主体；

(3)调节性能和联调关系：在梯级水电站调度中，多考虑将上游调节性能较好电站连同其下游调节性能较差电站匹配运行，形成“1个控制性电站带多个调节性能较差电站”的情形，以达到增加防洪安全和经济效益、减少弃水的目的，将这些电站划分为同一主体。