一种基于VCG理论对机组影响系统运行成本的评估方法

本申请涉及电力系统评估，尤其涉及基于vcg理论对机组影响系统运行成本的评估方法方法和系统。

背景技术：

1、目前，对于机组影响系统运行成本的评估技术已比较成熟，并在世界各地电力系统经济调度运行中投入使用。工程上常用的方法主要有电力系统电能边际生产成本分析法与发电资产生命周期成本分析法两大类。

2、应用电能边际生产成本分析作为机组对系统运行成本影响的评估，在现实工程中应用广泛。但该方法基于发电机组对于自己的生产成本真实申报的假设，不适用于电力供求关系紧张、有大量波动性及难预测性资源引入的未来电力系统。而基于资源发电生命周期成本作为机组影响系统运行成本的分析，生命周期成本分析技术本身在计算过程中涉及投建期、生产运营期、退役期等多时期多种类的成本，包括工程建设、土地租赁、人工成本、设备购置折旧等，这些成本难以准确统计，且依据不同情景、年份、地理分布等差别较大，难以做到精确计算。因此现有的两种主要技术手段都难以得到较为准确的分析结果。

技术实现思路

1、本申请旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

2、为此，本申请的第一个目的在于提出一种基于vcg理论对机组影响系统运行成本的评估方法，解决了现有方法难以得到较为准确的分析结果的技术问题，实现了对机组影响系统运行成本的准确评估。

3、本申请的第二个目的在于提出一种基于vcg理论对机组影响系统运行成本的评估系统。

4、为达上述目的，本申请第一方面实施例提出了一种基于vcg理论对机组影响系统运行成本的评估方法，通过应用vcg机制激励系统成员真实表现达到激励相容，该方法包括：构建基于vcg机制的单一机组对系统运行成本影响的度量技术模型；确定包含与未包含目标机组的机组最优出力计划下的运行成本，并将其输入度量技术模型中，确定目标机组对系统运行成本的影响；将目标机组对系统运行成本的影响输入评价指标建设模型中，输出评估结果，其中，通过评价指标建设模型生成评估结果，包括：建立指标集和评价集，其中，评价集包括评价等级；将目标机组对系统运行成本的影响作为定量指标，确定该定量指标对评价集中每个评价等级的隶属函数，并确定每个评价等级的隶属度；基于每个评价等级的隶属度，采用加权平均评价法计算评估指标值。

5、本申请实施例的基于vcg理论对机组影响系统运行成本的评估方法，通过应用vcg机制激励系统成员真实表现达到激励相容，进而实现系统成本最小化状态下的机组对于成本影响的对比。

6、可选地，在本申请的一个实施例中，确定机组最优出力计划下的运行成本，包括：

7、构建电力系统经济调度模型，并确定约束条件；

8、基于构建的模型和确定的约束条件进行求解，得到电力系统的目标最优出力计划，并确定最优出力计划对应的运行成本。

9、可选地，在本申请的一个实施例中，电力系统经济调度模型表示为：

10、

11、其中，f(·)是系统经济调度的目标函数值，f(·)为所有发电机组的运行成本最小值，是发电机组i申报的成本函数，pi是发电机组i的有功功率，所有节点的有功功率组成向量p。

12、可选地，在本申请的一个实施例中，约束条件包括系统供需平衡约束、线路传输容量约束和发电机组出力约束，系统供需平衡约束表示为：

13、

14、其中，pi是发电机组i的有功功率，di表示节点i的负荷需求，n表示节点数量；

15、线路传输容量约束表示为：

16、

17、

18、其中，fk-i表示节点i对线路k的发电转移分布因子，表示输电线路k的传输容量；

19、发电机组出力约束表示为：

20、

21、其中，pi、分别为发电机组i的功率下限与上限。

22、可选地，在本申请的一个实施例中，机组最优出力计划表示为：

23、

24、其中，p*表示机组最优出力计划，f(·)是系统经济调度的目标函数值。

25、可选地，在本申请的一个实施例中，目标机组对系统运行成本的影响，表示为：

26、

27、其中，表示未包括目标发电机组i后其他机组参与经济调度的发电成本，表示包含目标发电机组i的情况下所有机组参与经济调度的发电成本，表示发电机组i申报的成本函数。

28、可选地，在本申请的一个实施例中，建立指标集和评价集，包括：

29、建立针对单一评价标准层的指标子集、多层划分评价标准后的评价集，其中，对于单一评价标准层u，设u共有l个指标，对应的指标子集可表示为：

30、u＝{u1,u2,…,ul,…,ul}

31、将评价标准划分为m个等级，划分后的评价集表示为：

32、v＝{v1,v2,…,vm,…,vm}

33、其中，vj表示第j个评定等级，j＝1,2,…,5。

34、可选地，在本申请的一个实施例中，隶属函数为梯形模糊函数，确定该定量指标对评价集中每个评价等级的隶属函数，包括：

35、设定评价等级的界定值，基于设定的界定值确定梯形模糊函数的模糊数；

36、隶属函数表示为：

37、

38、其中，φ1、φ2、φ3、φ4为评价等级k的界定值，φ1>φ2>φ3>φ4。

39、可选地，在本申请的一个实施例中，评估指标值表示为：

40、

41、其中，rj表示评价等级vj的隶属度，gj表示评价等级vj的权重。

42、为达上述目的，本发明第二方面实施例提出了一种基于vcg理论对机组影响系统运行成本的评估系统，通过应用vcg机制激励系统成员真实表现达到激励相容，该系统包括模型构建模块、第一评估模块、第二评估模块，其中，

43、模型构建模块，用于构建基于vcg机制的单一机组对系统运行成本影响的度量技术模型；

44、第一评估模块，用于确定包含与未包含目标机组的机组最优出力计划下的运行成本，并将其输入度量技术模型中，确定目标机组对系统运行成本的影响；

45、第二评估模块，用于将目标机组对系统运行成本的影响输入评价指标建设模型中，输出评估结果，其中，通过评价指标建设模型生成评估结果，包括：

46、建立指标集和评价集，其中，评价集包括评价等级；

47、将目标机组对系统运行成本的影响作为定量指标，确定该定量指标对评价集中每个评价等级的隶属函数，并确定每个评价等级的隶属度；

48、基于每个评价等级的隶属度，采用加权平均评价法计算评估指标值。

49、本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

技术特征：

1.一种基于vcg理论对机组影响系统运行成本的评估方法，其特征在于，所述方法通过应用vcg机制激励系统成员真实表现达到激励相容，所述方法包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，确定机组最优出力计划下的运行成本，包括：

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述电力系统经济调度模型表示为：

4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述约束条件包括系统供需平衡约束、线路传输容量约束和发电机组出力约束，所述系统供需平衡约束表示为：

5.如权利要求3或4任一所述的方法，其特征在于，机组最优出力计划表示为：

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述目标机组对系统运行成本的影响，表示为：

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述建立指标集和评价集，包括：

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述隶属函数为梯形模糊函数，所述确定该定量指标对所述评价集中每个评价等级的隶属函数，包括：

9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述评估指标值表示为：

10.一种基于vcg理论对机组影响系统运行成本的评估系统，其特征在于，所述系统通过应用vcg机制激励系统成员真实表现达到激励相容，所述系统包括模型构建模块、第一评估模块、第二评估模块，其中，

技术总结本申请提出了一种基于VCG理论对机组影响系统运行成本的评估方法，通过应用VCG机制激励系统成员真实表现达到激励相容，该方法包括：构建基于VCG机制的单一机组对系统运行成本影响的度量技术模型；确定包含与未包含目标机组的机组最优出力计划下的运行成本，将其输入度量技术模型中，确定目标机组对系统运行成本的影响；将其输入评价指标建设模型，输出评估结果，具体地，建立指标集和评价集；将目标机组对系统运行成本的影响作为定量指标，确定该定量指标对评价集中每个评价等级的隶属函数，并确定每个评价等级的隶属度；基于每个评价等级的隶属度，采用加权平均评价法计算评估指标值。采用上述方案的本发明实现了对机组影响系统运行成本的准确评估。技术研发人员：郭鸿业,单兰晴,夏清,陈启鑫受保护的技术使用者：清华大学技术研发日：技术公布日：2024/7/29