(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210921866.0 (22)申请日 2022.08.02 (71)申请人 西北农林科技大 学 地址 712100 陕西省咸阳市杨凌渭惠路23 号 (72)发明人 许贝贝　张兴瑾　陈帝伊　毕小剑　 段宏江　石立　张军智　曾茂森　 (74)专利代理 机构 西安研创天下知识产权代理 事务所(普通 合伙) 61239 专利代理师 王小慧 (51)Int.Cl. G06Q 10/06(2012.01) G06Q 30/02(2012.01) G06Q 50/06(2012.01) H02J 3/00(2006.01)H02J 3/06(2006.01) H02J 3/32(2006.01) H02J 3/38(2006.01) (54)发明名称 一种适用 于水风光储一体化系统的内部效 益分摊方法 (57)摘要 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， 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。 权利要求书6页 说明书15页 附图3页 CN 115330156 A 2022.11.11 CN 115330156 A 1.一种适用于水风 光储一体化系统的内部效益分摊方法， 其特 征在于： 包括 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； 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； 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P ython平台， 调用Gurobi 求解器进行优化 求解， 获得电站的优化调度计划； 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； 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； 步骤六： 基于合作博 弈的shapley值法计算各电站的shapley值； 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； 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； 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。 2.根据权利要求1所述的一种适用于水风光储一体化系统的内部效益分摊方法， 其特 征在于： 步骤一所述的经济调度模型的目标函数为 max MTotal＝Mwind+Msolar+Mhydro+MPSPS    (1) 式(1)中， MTotal为联合送电系统收益， Mwind、 Msolar、 Mhydro和MPSPS分别为风电、 光电、 水电和 抽水蓄能电站的收益 函数； 其中 一体化系统中各蓄能电站的收益表达式如下： (1)风电机组的收益 函数 风力发电机组收益Mwind包括售电收入、 残值收入、 运维支出和投资支出， 计算公式为： 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； Pwind,t为 风电于t时刻的出力； Swind,t为整个投资生命周期折算到每小时残值收入， Cwind,t为整个投资 生命周期折算到每小时的运维支出； Dwind为总残值收入； r为贴现率； Lwind为风机的平均寿 命； (2)光伏机组的收益 函数 光伏发电机组的收益Msolar与风电机组收益相似， 计算公式为： 权　利　要　求　书 1/6 页 2 CN 115330156 A 2式(3)中， Psolar,t为光电于t时刻的出力； Ssolar,t为整个投资生命周期折算到每小时残值 收入， Csolar,t为整个投资生命周期折算到每小时的运维支出； Dsolar为总残值收入； Lsolar为光 伏机组的平均寿命； (3)水电机组的收益 函数 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Mhydro计算公式为： 式(4)中， J为参与调度的水电站机组总台数； Phydro,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； uj,t为机组j在时段t的运行状态， 1表示运行， 0表示停机； Chydro,t为 整个投资生命周期折 算到每小时的运维支出； (4)抽蓄机组收益 函数 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MPHS为： 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； CPSPS,t为整个投资生命周期折 算到每小时的运维支出。 3.根据权利要求1所述的一种适用于水风光储一体化系统的内部效益分摊方法， 其特 征在于： 步骤二所述的经济调度模型的约束条件为 (1)风力发电出力约束 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： 式(6)中， 为气象条件确定的风电机组于t时刻的最大 出力； (2)光伏发电出力约束 光伏发电的出力约束类似风电机组， 如下： 式(7)中， 为气象条件确定的光伏电站于t时刻的最大 出力； (3)水力发电约束 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： 水量平衡方程： 权　利　要　求　书 2/6 页 3 CN 115330156 A 3