一种适用于水风光储一体化系统的内部效益分摊方法

1.本发明涉及电力系统技术领域，具体涉及一种适用于水风光储一体化系统的内部效益分摊方法。


背景技术：

2.为推动电力结构向清洁能源转型，我国在十四五期间提出了规划建设“水风光储一体化”能源基地的发展思路；抽水蓄能作为储能技术的一种，其作用主要体现在提高风电和光电等可再生资源的消纳率，促进节能减排，保障电网安全稳定运行，提高一体化系统整体经济效益；此外，抽水蓄能是技术最成熟、经济性最优、最具大规模开发条件的储能方式，是未来清洁能源电力系统的优选方案；然而，就目前而言，抽水蓄能电站的发展还存在很多的问题，主要体现在三个方面：
3.第一，在市场机制方面，利益冲突是抽水蓄能机组助力于新能源消纳面临的重大挑战；
4.第二，在运营策略方面，抽水蓄能电站运营基于传统的峰谷价差运行套利策略，不能够保证投资成本回收；沿用目前实施的两部制电价，使得抽水蓄能电站为电网提供的稳定运行服务不能得到合理回报；
5.第三，在规划建设方面，水风光储一体化系统内部各能源设施由单一主体投资建设运营，但是抽水蓄能建设周期长，提供的辅助服务缺乏合理的投资回报模式，一体化系统整体将承担较大的投资风险。
6.上述问题产生的主要原因是抽水蓄能电站能量时移和削峰填谷的能力给水风光储一体化系统中其他发电主体带来了效益，但抽水蓄能电站自身却不能因此获得相应的价值补偿；
7.因此，如何合理建立合理的一体化系统内部效益分配策略，并对抽水蓄能电站的价值给予相应补偿是当前亟需解决的难题。


技术实现要素：

8.针对上述存在的问题，本发明旨在提供一种适用于水风光储一体化系统的内部效益分摊方法，本方法通过以经济效益最大化为目标建立一体化系统的优化调度模型和搭建基于合作博弈的shapley值法搭建考虑综合贡献度的一体化系统内部效益分摊机制，能够有效的进行水-风-光-蓄一体化运营商通过综合贡献度和边际效益考核，效益分摊结果工公平、合理，具有计算效率高和使用方便的特点。
9.为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案如下：
10.一种适用于水风光储一体化系统的内部效益分摊方法，包括
11.步骤一：构建以水风光储一体化系统运行效益最大为优化的经济调度模型；
12.步骤二：根据各电站的运行特性、调度原则以及一体化系统的输电平稳性约束，设置经济调度模型的约束条件；
13.步骤三：根据所述水风光储一体化系统的经济调度模型，基于python平台，调用gurobi求解器进行优化求解，并获得电站的优化调度计划；
14.步骤四：构建表征水风光储一体化系统综合效益的评价指标体系，并计算系统内部各发电主体对综合效益指标的边际贡献度；
15.步骤五：采用熵权法计算各发电主体的综合贡献度评价指标权重σj；
16.步骤六：基于合作博弈的shapley值法计算各电站的shapley值；
17.步骤七：利用步骤五计算的权重σi对步骤六的shapley值进行修正，得到一体化系统中各发电主体的分配效益；
18.步骤八：根据步骤七获得的各发电主体分摊的经济效益，结合水风光储一体化系统的经济寿命周期，计算各发电主体的内部收益率irr；
19.步骤九：引入现行抽水蓄能电价价机制，判断抽水蓄能电站内部收益率是否满足6.5％，否则重新调整上网电价λ，返回步骤一。
20.优选的，步骤一所述的经济调度模型的目标函数为
21.maxm
total
＝m
wind
m
solar
m
hydro
m
psps
ꢀꢀ
(1)
22.式(1)中，m
total
为联合送电系统收益，m
wind
、m
solar
、m
hydro
和m
psps
分别为风电、光电、水电和抽水蓄能电站的收益函数；其中
23.一体化系统中各蓄能电站的收益表达式如下：
24.(1)风电机组的收益函数
25.风力发电机组收益m
wind
包括售电收入、残值收入、运维支出和投资支出，计算公式为：
[0026][0027]
式(2)中，t为整个调度周期的时长；λ为电源的上网电价，其他电源电价均为λ；p
wind,t
为风电于t时刻的出力；s
wind,t
为整个投资生命周期折算到每小时残值收入，c
wind,t
为整个投资生命周期折算到每小时的运维支出；d
wind
为总残值收入；r为贴现率；l
wind
为风机的平均寿命；
[0028]
(2)光伏机组的收益函数
[0029]
光伏发电机组的收益m
solar
与风电机组收益相似，计算公式为：
[0030][0031]
式(3)中，p
solar,t
为光电于t时刻的出力；s
solar,t
为整个投资生命周期折算到每小时残值收入，c
solar,t
为整个投资生命周期折算到每小时的运维支出；d
solar
为总残值收入；l
solar
为光伏机组的平均寿命；
[0032]
(3)水电机组的收益函数
[0033]
水电机组收益由售电收入、水电机组成本，和运维支出构成，收益m
hydro
计算公式
为：
[0034][0035]
式(4)中，j为参与调度的水电站机组总台数；p
hydro,j,t
为水电机组j在时段t的出力；κ为水电站机组的启停成本；u
j,t
为机组j在时段t的运行状态，1表示运行，0表示停机；c
hydro,t
为整个投资生命周期折算到每小时的运维支出；
[0036]
(4)抽蓄机组收益函数
[0037]
抽蓄机组包括发电、抽水蓄能两种运行工况，抽蓄机组的收益由发电收入与抽水的支出之差和运维成本构成，收益m
phs
为：
[0038][0039]
式(5)中，n为参与调度的抽水蓄能机组数目；和为分别抽水蓄能机组k在t时刻的发电功率和抽水耗电功率；和为二进制变量，分别表示抽蓄机组k于t时刻是否处于发电和抽水状态；c
psps,t
为整个投资生命周期折算到每小时的运维支出。
[0040]
优选的，步骤二所述的经济调度模型的约束条件为
[0041]
(1)风力发电出力约束
[0042]
风电场向系统供应的有功功率小于气象条件决定的最大出力，约束如下：
[0043][0044]
式(6)中，为气象条件确定的风电机组于t时刻的最大出力；
[0045]
(2)光伏发电出力约束
[0046]
光伏发电的出力约束类似风电机组，如下：
[0047][0048]
式(7)中，为气象条件确定的光伏电站于t时刻的最大出力；
[0049]
(3)水力发电约束
[0050]
水电站机组的运行约束包括水库水量平衡约束、水库运行约束、机组运行约束、机组发电水头约束和机组动力特性约束：
[0051]
水量平衡方程：
[0052]
水库运行约束：
[0053]
水电机组出力约束：p
hydro,j,t
＝η
hydro
ρgh
j,tqj,t
/10000
ꢀꢀ
(10)
[0054]
水电机组运行约束：
[0055]
式(8)-(11)中，v
t
为电站在t时段末的水库库容；q
inflow,t
为水库t时段的区间流量；q
t
为t时段出库流量；δt为调度计算时段的步长；q
j,t
为机组j在t时段的发电流量；q
spillt
为t时段的弃水流量；v
min
和v
max
分别为水库的最小和最大库容；q
min
和q
max
分别为水库出库流量的上、下限；q
spillt,max
为水库允许弃水流量的最大值；η
hydro
为水电机组的效率；ρ为水的密度；g为重力加速度；h
j,t
为机组j在t时段末的发电净水头；和为水电机组j的出力上、下限；q
min.,j
和q
max.,j
为水电机组j发电流量的上、下限；
[0056]
(4)抽水蓄能机组约束
[0057]
发电和抽水功率约束：
[0058]
上下游水库能量存储约束：
[0059][0060]
发电和抽水工况转换次数约束：
[0061]
式(12)-(14)中，和分别为机组k的最小和最大发电功率；和分别为机组k的最小和最大抽水功率；分别为机组k的最小和最大抽水功率；分别为抽蓄电站上、下水库等值日库容变化等值电量最小值、最大值；和分别为一天中抽蓄机组k发电、抽蓄状态变化的最大次数；
[0062]
(5)最大输电功率约束
[0063]
各电厂间相互配合外送时，输电线路的实时传输功率限定在额定输电容量范围之内：
[0064][0065]
式(15)中，p
total,t
为系统的总输出功率；p
tran,max
为输电线路的最大输电容量；
[0066]
(6)输电平稳性约束
[0067]
δp-≤p
total,t-p
total,t-1
≤δp

ꢀꢀ
(16)
[0068]
式(16)中，δp-、δp

分别为输电功率波动的上、下限。
[0069]
优选的，步骤四所述的综合效益评估指标包括
[0070]
(1)可再生能源利用率：用于评估风电和光电的使用情况，表达式如下：
[0071][0072]
式(17)中，α为可再生能源利用率；和分别为t时刻的弃风和弃光电力；
[0073]
发电主体i对一体化系统可再生能源利用率的边际贡献如下：
[0074]
δαi＝|α
s-α
s\{i}
|
ꢀꢀ
(18)
[0075]
式(18)中，δαi为有发电主体i时的一体化系统联盟s相对于无发电主体i时的可再生能源利用率变化量；αs为联盟为s时的系统可再生能源利用率；α
s\{i}
为联盟s中除发电主体i外剩余电站构成联盟系统的可再生能源利用率；i∈{wind，solar，hydro，psps}；
[0076]
(2)输电线路负载率：用于评估输电线路的利用情况，表达式如下：
[0077][0078]
式(19)中，s
tran
为一体化系统联盟的输电线路负载率；
[0079]
发电主体i对一体化系统输电线路负载率的边际贡献如下：
[0080]
δs
tran,i
＝|s
tran,s-s
tran,s\{i}
|
ꢀꢀ
(20)
[0081]
式(20)中，δs
tran,i
为有发电主体i时的一体化系统联盟s相对于无发电主体i时的输电线路负载率变化量；s
tran,s
为联盟为s时的系统输电线路负载率；s
tran,s\{i}
为联盟s中除发电主体i外剩余电站构成联盟系统的输电线路负载率；
[0082]
(3)减排效益：
[0083][0084]
式(21)中，e
co2
为一体化系统在建设和运行中总的二氧化碳减排效益；为联合发电系统在建设运行中的生产的碳排放；和分别为风电、光电、水电和抽水蓄能电站在运行时碳排放系数；p
wind,t
、p
solar,t
和p
hydro,t
分别为风电、光电和水电在t时刻的出力；h
psps
和h
hydro
分别为抽水蓄能电站和水电站的净水头；为抽水蓄能电站上游水库库容，v
hydro
为水电站的调节库容；ta为水库使用年限；为同等发电的前提下，
风电、光伏、水电和抽蓄联合系统替代火电机组时减少碳排放；σ
co2
为标准煤的碳排放系数；
[0085]
发电主体i对一体化系统减排效益的边际贡献如下：
[0086]
δe
co2,i
＝|e
co2,s-e
co2,s\{i}
|
ꢀꢀ
(22)
[0087]
式(22)中，δe
co2,i
为有发电主体i时的一体化系统联盟s相对于无发电主体i时的减排效益变化量；e
co2,s
为联盟为s时的系统减排效益；e
co2,s\{i}
为联盟s中除发电主体i外剩余电站构成联盟系统的减排效益。
[0088]
优选的，步骤五所述的采用熵权法计算各发电主体的综合贡献度评价指标权重σj的过程包括
[0089]
(1)将初始决策矩阵x进行标准化后得到矩阵y，为使每个指标标准值符合大于0的条件，并使其在[0.1,1]范围内变化，则形成标准化矩阵y＝(y
ij
)n×m计算公式为：
[0090]yij
＝[(x
ij-x
minj
)/(x
maxj-x
minj
)]
×
0.9 0.1,y
ij
∈[0.1,1]
ꢀꢀ
(23)
[0091]
式(23)中，y
ij
为综合贡献度指标j在第i类电站的指标标准值，x
minj
and x
maxj
分别为电站综合贡献度指标j的最大和最小特征值；
[0092]
(2)计算第j个综合贡献度指标下第i个电站指标值所占的比重：
[0093][0094]
(3)计算第j个综合贡献度指标的熵值：
[0095][0096]
(4)计算第j个综合贡献度指标的差异系数：
[0097]gj
＝1-ejꢀꢀ
(26)
[0098]
(5)计算第j个综合贡献度指标的权重：
[0099][0100]
(6)计算第i个电站的综合评价指标权重：
[0101][0102]
优选的，步骤六所述的各电站的shapley值的计算公式为
[0103][0104]
式(29)中，为发电主体i的shapley值；n为大联盟中发电站主体数目；s为联盟中发电主体个数；(|s|-1)！(n-|s|)！/n！为联盟s出现的联盟概率；v(s)-v(s\i)为发电主体i对联盟s的边际经济效益贡献值。
[0105]
优选的，步骤七所述的利用步骤五计算的权重σi对步骤六的shapley值进行修正的修正式为
[0106]
[0107]
式(30)中，为经过修正后发电主体i分摊的shapley值。
[0108]
本发明的有益效果是：本发明公开了一种适用于水风光储一体化系统的内部效益分摊方法，与现有技术相比，本发明的改进之处在于：
[0109]
(1)本发明提出了一种适用于水风光储一体化系统的内部效益分摊方法，本方法首先以经济效益最大化为目标、考虑送端联合发电系统中各发电主体的建设运营成本和发电效益建立了一体化系统的优化调度模型；然后纳入输电平稳性约束以保证系统能够安全稳定的供应电力；再从技术、经济和环境3个角度出发，提出综合贡献度评价指标，采用熵权法计算各发电主体对一体化系统的边际贡献权重，最后建立考虑综和贡献度的内部效益分摊机制；本方法不仅考虑了各发电主体对整一体化系统的综合贡献度，而且考虑了抽水蓄能带给各发电主体的电量增益，有助于激励抽水蓄能充分发挥其调用效益，提升送端电力系统的稳定性与经济性，具有计算效率高和使用方便的特点；
[0110]
(2)本方法从水-风-光-蓄一体化运营角度出发，从可再生能源利用率、输电线路负载率和减少碳排放量3个层面设计综合贡献度评价指标，基于合作博弈的shapley值法搭建考虑综合贡献度的一体化系统内部效益分摊机制；有利于水-风-光-蓄一体化运营商通过综合贡献度和边际效益考核，实现内部效益的合理分摊，同时效益分摊结果工公平、合理，易被各发电运营商接受；
[0111]
(3)与现有方法相比，本方法弥补了传统shapley值法的平均主义缺陷，提出的综合贡献度考核机制有利于避免各发电主体间的利益冲突，同时提高了抽水蓄能机组助力于可再生能源消纳的积极性；此外，利用本方法获得的一体化系统最优综合上网电价，一方面保证了抽水蓄能电站的收支平衡，另一方面也降低了一体化系统的投资风险。
附图说明
[0112]
图1为本发明适用于水风光储一体化系统的内部效益分摊方法的算法流程图。
[0113]
图2为本发明适用于水风光储一体化系统的内部效益分摊方法的实时流程图。
[0114]
图3为本发明典型周水风光蓄一体化系统优化调度图。
[0115]
图4为本发明水-风-光-蓄一体化系统内部效益分摊流程图。
具体实施方式
[0116]
为了使本领域的普通技术人员能更好的理解本发明的技术方案，下面结合附图和实施例对本发明的技术方案做进一步的描述。
[0117]
实施例1：参照附图1-4所示的一种适用于水风光储一体化系统的内部效益分摊方法，包括
[0118]
步骤一：构建以水-风-光-蓄一体化系统(水风光储一体化系统)运行效益最大为优化的经济调度模型，所述经济调度模型的目标函数为
[0119]
maxm
total
＝m
wind
m
solar
m
hydro
m
psps
ꢀꢀ
(1)
[0120]
式(1)中，m
total
为联合送电系统收益，m
wind
、m
solar
、m
hydro
和m
psps
分别为风电、光电、水电和抽水蓄能电站的收益函数；
[0121]
一体化系统中各蓄能电站的收益表达式如下：
[0122]
(1)风电机组的收益函数
[0123]
对于风力发电机组，其收益m
wind
包括售电收入、残值收入、运维支出和投资支出，计算公式为：
[0124][0125]
式(2)中，t为整个调度周期的时长；λ为电源的上网电价，为简洁起见，假设其他电源电价均为λ；p
wind,t
为风电于t时刻的出力；s
wind,t
为整个投资生命周期折算到每小时残值收入，c
wind,t
为整个投资生命周期折算到每小时的运维支出；d
wind
为总残值收入；r为贴现率；l
wind
为风机的平均寿命；
[0126]
(2)光伏机组的收益函数
[0127]
光伏发电机组的收益m
solar
与风电机组收益的计算方式相似，其计算公式为：
[0128][0129]
式(3)中，p
solar,t
为光电于t时刻的出力；s
solar,t
为整个投资生命周期折算到每小时残值收入，c
solar,t
为整个投资生命周期折算到每小时的运维支出；d
solar
为总残值收入；l
solar
为光伏机组的平均寿命；
[0130]
(3)水电机组的收益函数
[0131]
对于水电机组，其收益由售电收入、水电机组成本，和运维支出构成，其收益m
hydro
计算公式为：
[0132][0133]
式(4)中，j为参与调度的水电站机组总台数；p
hydro,j,t
为水电机组j在时段t的出力；κ为水电站机组的启停成本；u
j,t
为机组j在时段t的运行状态，1表示运行，0表示停机；c
hydro,t
为整个投资生命周期折算到每小时的运维支出；
[0134]
(4)抽蓄机组收益函数
[0135]
抽蓄机组有发电、抽水蓄能两种运行工况，从其运行角度研究抽蓄机组的收益为发电收入、抽水支出和运维成本构成，其收益m
psps
为；
[0136][0137]
式(5)中，n为参与调度的抽水蓄能机组数目；和为分别抽水蓄能机组k在t时刻的发电功率和抽水耗电功率；和为二进制变量，分别表示抽蓄机组k于t时刻是否处于发电和抽水状态；c
psps,t
为整个投资生命周期折算到每小时的运维支出；
[0138]
步骤二：根据各电站的运行特性、调度原则以及一体化系统的输电平稳性约束，设置经济调度模型的约束条件
[0139]
(1)风力发电出力约束
[0140]
风力发电严重依赖天气状况，风电场向系统供应的有功功率小于气象条件决定的最大出力，约束如下：
[0141][0142]
式(6)中，为气象条件确定的风电机组于t时刻的最大出力；
[0143]
(2)光伏发电出力约束
[0144]
光伏发电也严重依赖天气状况，其出力约束类似于风电机组的，如下：
[0145][0146]
式(7)中，为气象条件确定的光伏电站于t时刻的最大出力；
[0147]
(3)水力发电约束
[0148]
水电站机组的运行约束包括水库水量平衡约束、水库运行约束、机组运行约束、机组发电水头约束和机组动力特性约束：
[0149]
水量平衡方程：
[0150]
水库运行约束：
[0151]
水电机组出力约束：p
hydro,j,t
＝η
hydro
ρgh
j,tqj,t
/10000
ꢀꢀ
(10)
[0152]
水电机组运行约束：
[0153]
式(9)-(11)中，v
t
为电站在t时段末的水库库容；q
inflow,t
为水库t时段的区间流量；q
t
为t时段出库流量；δt为调度计算时段的步长；q
j,t
为机组j在t时段的发电流量；q
spillt
为t时段的弃水流量；v
min
和v
max
分别为水库的最小和最大库容；q
min
和q
max
分别为水库出库流量的上、下限；q
spillt,max
为水库允许弃水流量的最大值；η
hydro
为水电机组的效率；ρ为水的密度；g为重力加速度；h
j,t
为机组j在t时段末的发电净水头；和为水电机组j的出力上、下限；q
min.,j
和q
max.,j
为水电机组j发电流量的上、下限；
[0154]
(4)抽水蓄能机组约束
[0155]
发电和抽水功率约束：
[0156]
上下游水库能量存储约束:
[0157][0158]
发电和抽水工况转换次数约束：
[0159]
式(12)-(14)中，和分别为机组k的最小和最大发电功率；和分别为机组k的最小和最大抽水功率；分别为机组k的最小和最大抽水功率；分别为抽蓄电站上、下水库等值日库容变化等值电量最小值、最大值；和分别为一天中抽蓄机组k发电、抽蓄状态变化的最大次数；
[0160]
(5)最大输电功率约束
[0161]
在各电厂间相互配合外送时，应当将输电线路的实时传输功率限定在额定输电容量范围之内：
[0162][0163]
式(15)中，p
total,t
为系统的总输出功率；p
tran,max
为输电线路的最大输电容量；
[0164]
(6)输电平稳性约束
[0165]
由于风电和光电的不稳定性加大了输电功率大幅度波动可能性，为防止一体化系统输电功率的大幅度波动对电网造成危害，需要对输电线路功率波动进行约束：
[0166]
δp-≤p
total,t-p
total,t-1
≤δp

ꢀꢀ
(16)
[0167]
式(16)中，δp-、δp

分别为输电功率波动的上、下限；
[0168]
步骤三：根据所述水-风-光-蓄一体化系统的经济调度模型，基于python平台，调用gurobi求解器进行优化求解，并获得电站的优化调度方案；
[0169]
其中所述优化调度方案是指以收益最大化为目标经过优化后的各电站的出力情况，如说明书附图3所示；
[0170]
步骤四：构建表征水-风-光-蓄一体化系统综合效益的评价指标体系，并采用有无对比分析法，计算系统内部各发电主体对综合效益指标的边际贡献度，其中
[0171]
综合效益评估指标包括：
[0172]
(1)可再生能源利用率：用于评估对水-风-光-蓄一体化系统中风电和光电资源的使用情况，表达式如下：
[0173]
[0174]
式(17)中，α为可再生能源利用率；和分别为t时刻的弃风和弃光电力；
[0175]
发电主体i对一体化系统可再生能源利用率的边际贡献如下：
[0176]
δαi＝|α
s-α
s\{i}
|
ꢀꢀ
(18)
[0177]
式(18)中，δαi为有发电主体i时的一体化系统联盟s相对于无发电主体i时的可再生能源利用率变化量；αs为联盟为s时的系统可再生能源利用率；α
s\{i}
为联盟s中除发电主体i外剩余电站构成联盟系统的可再生能源利用率；i∈{wind，solar，hydro，psps}；
[0178]
(2)输电线路负载率：用于评估输电线路的利用情况，表达式如下：
[0179][0180]
式(19)中，s
tran
为一体化系统联盟的输电线路负载率；
[0181]
发电主体i对一体化系统输电线路负载率的边际贡献如下：
[0182]
δs
tran,i
＝|s
tran,s-s
tran,s\{i}
|
ꢀꢀ
(20)
[0183]
式(20)中，δs
tran,i
为有发电主体i时的一体化系统联盟s相对于无发电主体i时的输电线路负载率变化量；s
tran,s
为联盟为s时的系统输电线路负载率；s
tran,s\{i}
为联盟s中除发电主体i外剩余电站构成联盟系统的输电线路负载率；
[0184]
(3)减排效益：水电、风电、光电和抽蓄机组的制造、材料运输和一体化发电系统的减少都将产生碳排放；因此，一体化系统的建设具有低碳的负面影响；此外，增加风电和光伏的利用率可以降低火电发电量的比例，相当于减少火电的能耗，减少化石能源燃烧引起的碳排放，所以它有低碳的积极作用，因此，一体化系统的减碳效益如下：
[0185][0186]
式(21)中，e
co2
为一体化系统在建设和运行中总的二氧化碳减排效益；为联合发电系统在建设运行中的生产的碳排放；和分别为风电、光电、水电和抽水蓄能电站在运行时碳排放系数；p
wind,t
、p
solar,t
和p
hydro,t
分别为风电、光电和水电在t时刻的出力；h
psps
和h
hydro
分别为抽水蓄能电站和水电站的净水头；为抽水蓄能电站上游水库库容，v
hydro
为水电站的调节库容；ta为水库使用年限；为同等发电的前提下，风电、光伏、水电和抽蓄联合系统替代火电机组时减少碳排放；σ
co2
为标准煤的碳排放系数；
[0187]
类似的，发电主体i对一体化系统减排效益的边际贡献如下：
[0188]
δe
co2,i
＝|e
co2,s-e
co2,s\{i}
|
ꢀꢀ
(22)
[0189]
式(22)中，δe
co2,i
为有发电主体i时的一体化系统联盟s相对于无发电主体i时的
减排效益变化量；e
co2,s
为联盟为s时的系统减排效益；e
co2,s\{i}
为联盟s中除发电主体i外剩余电站构成联盟系统的减排效益；
[0190]
步骤五：采用熵权法计算各发电主体的综合贡献度评价指标权重σj[0191]
(1)将初始决策矩阵x进行标准化后得到矩阵y，为使每个指标标准值符合大于0的条件，并使其在[0.1,1]范围内变化，则形成标准化矩阵y＝(y
ij
)n×m计算公式为：
[0192]yij
＝[(x
ij-x
minj
)/(x
maxj-x
minj
)]
×
0.9 0.1,y
ij
∈[0.1,1]
ꢀꢀ
(23)
[0193]
式(23)中，y
ij
为综合贡献度指标j在第i类电站的指标标准值，x
minj
and x
maxj
分别为电站综合贡献度指标j的最大和最小特征值；
[0194]
(2)计算第j个综合贡献度指标下第i个电站指标值所占的比重：
[0195][0196]
(3)计算第j个综合贡献度指标的熵值：
[0197][0198]
(4)计算第j个综合贡献度指标的差异系数：
[0199]gj
＝1-ejꢀꢀ
(26)
[0200]
(5)计算第j个综合贡献度指标的权重：
[0201][0202]
显然，电站的特性差异系数越小，则该电站相应的特性指标的赋权就会越小；反之，则越大；
[0203]
(6)计算第i个电站的综合评价指标权重：
[0204][0205]
步骤六：基于合作博弈的shapley值法计算各电站的shapley值，其计算公式为：
[0206][0207]
式(29)中，为发电主体i的shapley值；n为大联盟中发电站主体数目，本实施例中n＝4；s为联盟中发电主体个数；(|s|-1)！(n-|s|)！/n！为联盟s出现的联盟概率；v(s)-v(s\i)为发电主体i对联盟s的边际经济效益贡献值；
[0208]
步骤七：利用步骤五计算的权重σi对步骤六的shapley值进行修正，得到一体化系统中各发电主体的分配效益，其计算式如下：
[0209][0210]
式(30)中，为经过修正后发电主体i分摊的shapley值；
[0211]
步骤八：根据步骤七获得的各发电主体分摊的经济效益，结合水-风-光-蓄一体化系统的经济寿命周期，计算各发电主体的内部收益率irr，计算公式如下：
[0212][0213]
式(31)中，n为一体化系统的经济寿命年限；ci为现金流入，主要是包含各电站的发电量收益；co为现金流出，主要包含各电站的建设投资成本、运行维护成本等；(ci-co)
tn
为一体化系统第tn期的净现金流量；
[0214]
步骤九：引入现行抽水蓄能电价价机制，判断抽水蓄能电站内部收益率是否满足6.5％，否则重新调整上网电价λ，返回步骤一；
[0215]
其中所述6.5％这个是参考国家发展改革委员会在2021年发布的633号文《关于进一步完善抽水蓄能价格形成机制的意见》中的规定而设定。
[0216]
实施例2：为验证本发明实施例1所述方法的有效性，以本实施例为例，对上述方法的有效性进行验证：
[0217]
本实施例以西北某水-风-光-蓄一体化清洁能规划建设源基地为例，该基地规划风电、光电、水电和抽水蓄能的装机容量分别为4000mw、5000mw、2000mw和2000mw，各电站的其他参数如表1所示。输电线路的最大输电功率为3000mw，输电功率波动范围为
±
5％。水-风-光-蓄一体化系统的经济寿命周期为25年，贴现率为5％。一体化系统建设项目的资本金比例为20％，剩余80％银行项目贷款，采用等额本息还款方式分25年还清，长期贷款利率为4.90％；
[0218]
表1：水-风-光-蓄一体化系统各电站主要参数
[0219][0220]
结合实施例1步骤一和步骤二建立的水-风-光-蓄一体化系统经济优化调度模型，并利用步骤三所提优化求解方法，得到某周的优化调度曲线如图3所示；
[0221]
根据实施例1步骤四建立的各发电主体对水-风-光-蓄一体化系统的综合贡献度指标，然后计算各发电主体的边际贡献值，如下式：
[0222][0223]
根据信息论基本原理，依据熵权法确定综合贡献度指标体系权重，具体步骤如下：
[0224]
(1)将初始决策矩阵x进行标准化后得到矩阵y，为使每个指标标准值符合大于0的条件，并使其在[0.1,1]范围内变化，则形成标准化矩阵y＝(y
ij
)n×m计算公式为：
[0225]yij
＝[(x
ij-x
minj
)/(x
maxj-x
minj
)]
×
0.9 0.1,y
ij
∈[0.1,1]
ꢀꢀ
(23)
[0226]
式(23)中，y
ij
为综合贡献度指标j在第i类电站的指标标准值，x
minj
and x
maxj
分别为电站综合贡献度指标j的最大和最小特征值；
[0227]
(2)计算第j个综合贡献度指标下第i个电站指标值所占的比重：
[0228][0229]
(3)计算第j个综合贡献度指标的熵值：
[0230][0231]
(4)计算第j个综合贡献度指标的差异系数：
[0232]gj
＝1-ejꢀꢀ
(26)
[0233]
(5)计算第j个综合贡献度指标的权重：
[0234][0235]
显然，电站的特性差异系数越小，则该电站相应的特性指标的赋权就会越小；反之，则越大；
[0236]
(6)计算第i个电站的综合评价指标权重：
[0237][0238]
通过上述计算过程得到各发电主体的综合评价权重如下表2所示；
[0239]
表2：水-风-光-蓄一体化系统综合贡献度指标统计值
[0240][0241]
计算各利益发电主体的获益情况。根据shapley法，发电利益主体i分配到的联合发电增益为该利益主体给所有合作联盟带来边际增益的加权值即：
[0242][0243]
改进shapley值计算，引入各发电主体的综合贡献因子σj对上述算法进行修正；改进shapley值法计算得到的成员收益i的收益为
[0244][0245]
不同效益分摊方法的结果如表3所示；
[0246]
表3：不同效益分摊方法的结果
[0247][0248]
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本
发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。