[发明专利]一种基于合作博弈与DEA的输电系统固定成本分摊方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于合作博弈与DEA的输电系统固定成本分摊方法，具体涉及一种传统发电情况下的固定成本分摊，属于成本分摊领域。

背景技术

一般输电系统固定成本与单个负荷(或发电)电量之间存在映射关系称之为费用-电量映射。研究表明，费用-电量映射的拓扑结构复杂，呈现强非线性、不连续、高维和多时段特征。也就是说费用的使用或者获益与费用的支付之间的信息流是不确定的、复杂的。同时，对于不以赢利为目标的电网运营者而言，其固定成本必须合理公平完全的分摊给用户(固定成本的使用者，包括发电机和电力负荷)。

输电系统固定成本具有不可解耦的特性，即固定成本的产生与具体的负荷之间并不存在一一对应的关系。人们不可能明确指出，哪个负荷应当对哪部分固定成本负责。这主要是因为，电力网络是垄断经营的，全体负荷和发电机必须同时使用同一个电力网络，它们之间复杂的交互作用共同产生了固定成本，要区分实际的交互作用责任在现实中通常无法做到。因此，输电系统固定成本的分摊问题是一个必须解决的难点问题。

目前，在世界各国的输电系统运营中，通常按照负荷大小的比例来分摊固定成本。然而，按比例分摊法的缺点非常明显，不但容易造成负荷之间的交叉补贴，违反经济公平的市场原则，而且更重要的是，它不能够提供正确的经济激励信号，促进负荷在全网的合理分布以达到减少固定成本、节约社会资源的优化目标。

输电系统开放将向发电市场和用户提供一个规范、公正的竞争环境，它使得电力交易能够在公平、无歧视的条件下使用输电资源或设备。为了保证输电系统开放正常有序的进行，如何制定输电定价系统就显得至关重要。

电力工业正在全世界范围内发生着显著的变化，世界上许多国家都在进行或将要进行电力工业的改革，即放松管制，打破垄断，重组结构，建设竞争的市场机制。电力工业改革的目标在于提高电力生产效率，使电价机制合理化，提供安全、高质量的电力产品，促进电力工业的良性发展，以取得更好的经济效益和社会效益。目前，智利、阿根廷、英国、美国、澳大利亚等国的电力市场改革已经为其电力工业注入了新的活力，并激励了世界其他各国的电力市场化发展。电力市场实质上就是电力的买方和卖方相互作用以决定其电价和电量的过程。具体的讲是采用经济手段，本着公平竞争、自愿互利的原则，对电力系统中发电、输电、配电、用户等各成员组织协调运行的管理机制和执行系统的总和。电力市场建设的总体目标是引入竞争机制，优化资源配置、提供优质服务、促使电价合理化、促进电力工业的可持续发展电力市场改革的一个最重要的方面是实行输电系统开放，输电系统开放随之带来的就是输电系统的定价问题。电力市场建立以前，电力系统的发电、输电、配电系统没有分开，输电系统的成本不需要向使用输电线路的发电厂或用户单独收取，但实际上每个使用电能的用户电费中都包含了这部分输电费用。电力市场建立以后，输电公司与发电公司分开核算，输电费用与发电费用也要分开核算，而此时使用输电系统的成员将包含很多发电厂和用户，它们通过一个错综复杂的电网联系，那么如何合理的计算与分摊输电费用就成为电力市场一个亟待解决的问题。

输电定价系统包括输电费用的计算与分摊，其过程可以看作是在考虑了输电公司的收支平衡和适当的盈利情况下，输电费用在使用输电线路的发电厂或用户之间的分配问题。电力系统的输电费用一般由两部分构成：一部分是反映输电系统的运行费用，也称为可变成本，主要包括电能的损耗成本、阻塞成本与基于合作博弈核仁解的输电固定费用分摊成本；另一部分是反映输电线路的投资建设费用，又称为固定成本，包括修建输电线路、购买设备的费用、运行管理和维护费、折旧费以及投资成本的回报率等，由于输电系统的固定成本在输电费用中占有很大比重，并且输电固定成本的分摊方法同样适用于输电系统可变成本(网损、阻塞费用)的分摊，本发明中仅以输电固定成本为例，探讨费用的分摊方法。

输电费用具体的分配方式由电力法和电力市场运营的规约确定，在不同的场合或为达到不同的运行目的，可以实行不同的定价模式，相应的，在不同的定价模式下也可以采用不同的分配形式。如成本结算时需要满足输电系统投资费用的完全回收问题，可以采用综合成本分摊法；若为了给用户和发电厂提供明确的系统运行状态信息，促进网络资源良性发展，可以采用边际成本法。但无论采用哪种方法都需要尽可能地保证输电公司的年收支平衡，能为用户和发电厂提供长期或短期的经济信息，并对复杂的输电网和交易网具有可行性和透明性。