基于满意度测算的可再生能源电力消纳责任权重分配方法

技术领域

本发明涉及电力市场的技术领域，更具体地，涉及一种基于满意度测算的可再生能源电力消纳责任权重分配方法。

背景技术

为加快构建清洁低碳、安全高效的能源体系，促进可再生能源开发利用，2019年5月，国家发展改革委、国家能源局印发《关于建立健全可再生能源电力消纳保障机制的通知》(发改能源〔2019〕807号)，决定对各省级行政区域设定可再生能源电力消纳责任权重，建立健全可再生能源电力消纳保障机制，明确由两类四种市场主体协同承担消纳责任。

为完成省级行政区域可再生能源电力消纳责任权重，各省级能源主管部门需制定本省级行政区域可再生能源电力消纳实施方案，目前并没有定量的科学的可再生能源电力消纳责任权重分配技术方法。研究基于满意度测算的可再生能源电力消纳责任权重分配算法能够为省发展改革委(省能源局)组织起草省级可再生能源电力消纳保障实施方案提供科学依据和技术支持，具有较高实际应用价值。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种基于满意度测算的可再生能源电力消纳责任权重分配方法。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种基于满意度测算的可再生能源电力消纳责任权重分配方法，包括以下步骤：

步骤1：根据可再生能源电力消纳责任权重分配子方案，获取承担可再生能源电力消纳责任市场主体的满意度函数；

步骤2：确定承担可再生能源电力消纳责任市场主体的重要性矩阵；

步骤3：采用离差最小化方法，计算各市场主体的重要性权重；

步骤4：以最大化群体满意度为目标建立可再生能源电力消纳责任权重分配模型，计算可再生能源电力消纳责任权重分配结果。

上述技术方案中，进一步地，所述的步骤1中根据可再生能源电力消纳责任权重分配子方案，获取承担可再生能源电力消纳责任市场主体的满意度函数，具体实现方法如下：

根据承担可再生能源电力消纳责任市场主体的相关数据(如各市场主体消纳的可再生能源电量、购买可再生能源电力的单位成本等)进行分配计算可以得到n种可再生能源电力消纳责任权重分配子方案，所得的分配结果为：

式中，ω

第i种市场主体对其消纳责任权重的不满意值ω

ω

ω

承担可再生能源电力消纳责任市场主体的满意度与其承担的可再生能源电力消纳责任权重以及市场主体的重要性有关，市场主体所承担的消纳责任权重越低，其满意度越高，在达到相同的满意度时，重要性越高的市场主体所对应的可再生能源电力消纳责任权重越低，第i种市场主体的满意度函数u

式中，α

更进一步地，所述的步骤2中确定承担可再生能源电力消纳责任市场主体的重要性矩阵，具体实现方法如下：

可再生能源电力消纳责任权重的高低反映了市场主体的贡献度，市场主体的可再生能源电力消纳责任权重越高，对可再生能源消纳做出的贡献越多，在市场中的重要性程度就越高。设第k种市场主体选择其消纳权重最低的分配子方案为第t种(t＝1，2，…，n)，各市场主体不对自身进行判断，则第k种市场主体给出的第i种市场主体的重要性权重值s

通过市场主体的互相判断确定市场主体重要性矩阵S，并引入独立的第三方的判断结果来修正评价矩阵S，最终市场主体重要性矩阵S可表示为：

式中，s

各市场主体给出的重要性权重值需满足：

更进一步地，所述的步骤3中采用离差最小化方法，计算各市场主体的重要性权重，具体实现方法如下：

采用离差最小化方法，最小化市场主体重要性矩阵S的离差，建立第i个市场主体的重要性权重α

通过对该模型的求解，可以计算出各市场主体的重要性权重。

更进一步地，所述的步骤4具体实现方法如下：

基于满意度测算对可再生能源电力消纳责任进行分配，根据满意度最小最大原则，当所有市场主体的最小满意度最大时，群体满意度最大，建立最大化群体满意度可再生能源电力消纳责任权重分配模型为：

式中，ω

通过对该模型的求解，可以计算出可再生能源电力消纳责任权重分配结果。

本发明的有益效果是：

其一、该方法考虑了各个市场主体的可再生能源电力消纳能力和重要性，获取了承担可再生能源电力消纳责任市场主体的满意度函数；

其二、该方法确定了承担可再生能源电力消纳责任市场主体重要性矩阵，综合各主体和独立第三方的判断，公平客观地计算出市场主体的重要性权重；

其三、该方法根据满意度最小最大原则以最大化群体满意度为目标建立模型对可再生能源电力消纳责任权重分配进行计算，得到各市场主体都比较满意的可再生能源电力消纳责任权重分配结果，可以提高市场主体进行可再生能源电力消纳的积极性；

其四、本发明的方法为制定省级行政区域可再生能源电力消纳实施方案中的可再生能源电力消纳责任权重分配方案提供了科学依据和技术支持，具有一定的现实意义。

附图说明

图1为基于满意度测算的可再生能源电力消纳责任权重分配方法流程图。

图2为市场主体重要性权重分布图。

具体实施方式

附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。附图中描述位置关系仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制。

附图1为本发明的整体流程示意图，为了更好地理解本发明的目的、技术方案以及技术效果，以下结合附图1对本发明进行进一步的讲解说明。

本发明的一种基于满意度测算的可再生能源电力消纳责任权重分配方法，其实现流程包括以下步骤：

步骤1：根据可再生能源电力消纳责任权重分配子方案，获取承担可再生能源电力消纳责任市场主体的满意度函数。本步骤的具体实现方法如下：

根据承担可再生能源电力消纳责任市场主体的相关数据(如各市场主体消纳的可再生能源电量、购买可再生能源电力的单位成本等)进行分配计算可以得到n种可再生能源电力消纳责任权重分配子方案，所得的分配结果为：

式中，ω

第i种市场主体对其消纳责任权重的不满意值ω

ω

ω

承担可再生能源电力消纳责任市场主体的满意度与其承担的可再生能源电力消纳责任权重以及市场主体的重要性有关，市场主体所承担的消纳责任权重越低，其满意度越高，在达到相同的满意度时，重要性越高的市场主体所对应的可再生能源电力消纳责任权重越低，第i种市场主体的满意度函数u

式中，α

步骤2：确定承担可再生能源电力消纳责任市场主体的重要性矩阵。本步骤的具体实现方法如下：

可再生能源电力消纳责任权重的高低反映了市场主体的贡献度，市场主体的可再生能源电力消纳责任权重越高，对可再生能源消纳做出的贡献越多，在市场中的重要性程度就越高。设第k种市场主体出于自身利益考虑选择其消纳权重最低的分配子方案为第t种(t＝1，2，…，n)，为了保证客观性和公平性，各市场主体不对自身进行判断，则第k种市场主体给出的第i种市场主体的重要性权重值s

通过市场主体的互相判断确定市场主体重要性矩阵S，并引入独立的第三方的判断结果来修正评价矩阵S以提高公平性和客观性，最终市场主体重要性矩阵S可表示为：

式中，s

各市场主体给出的重要性权重值需满足：

步骤3：采用离差最小化方法，计算各市场主体的重要性权重。本步骤的具体实现方法如下：

采用离差最小化方法，最小化市场主体重要性矩阵S的离差，建立第i个市场主体的重要性权重α

通过对该模型的求解，可以计算出各市场主体的重要性权重。

步骤4：根据满意度最小最大原则，计算可再生能源电力消纳责任权重分配结果：

基于满意度测算对可再生能源电力消纳责任进行分配，根据满意度最小最大原则，当所有市场主体的最小满意度最大时，群体满意度最大，建立最大化群体满意度可再生能源电力消纳责任权重分配模型为：

式中，ω

通过对该模型的求解，可以计算出可再生能源电力消纳责任权重分配结果。

下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。

某省总量可再生能源电力消纳责任最低为15％，非水电可再生能源电力消纳责任最低为12.5％。该省级行政区域除去免于考核电量的年全社会用电量为2348.557亿千瓦时，电网公司、售电公司和通过电力市场购电的电力用户购电量分别为974.708亿千瓦时、805.838亿千瓦时和470.118亿千瓦时，拥有自备电厂的企业的年用电量为97.893亿千瓦时，电网公司与售电公司每度电可获得利润分别为1.5分和1.4分，电网公司、售电公司、通过电力市场购电的电力用户以及拥有自备电厂的企业的可再生能源单位购电成本分别为0.47元、0.55元、0.59元和0.59元。分别以消纳电量，售电收益和购电成本为比例因子对可再生能源电力消纳责任权重进行分配可以得到子方案如下：

电网公司、售电公司、通过电力市场购电的电力用户以及拥有自备电厂的企业其消纳责任权重的不满意值分别为20.40％，19.04％，15％，15％，满意值分别为15％，14.25％，0％，0％。市场主体重要性矩阵S为：

根据重要性矩阵，计算得出电网公司、售电公司、通过电力市场购电的电力用户以及拥有自备电厂的企业的重要性权重分别为34.80％，31.70％，17.86％，15.64％。

最后求解得到电网公司、售电公司、通过电力市场购电的电力用户以及拥有自备电厂的企业所需承担的总量可再生能源电力消纳责任权重分别为16.72％，16.53％，9.76％，10.41％，非水电可再生能源电力消纳责任分别为13.93％，13.78％，8.13％，8.68％。

显然，上述实施例仅是为清楚地说明本发明而所作的举例，并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。