[發明專利]一種考慮新能源隱含碳排的改進Shapley值分攤方法

在審

• 申請號: 202111056065.4
• 申請日: 2021-09-09
• 公開（公告）號: CN113869669A
• 公開（公告）日: 2021-12-31
• 發明（設計）人: 仇晨光;張浩;曹毅;周航;蔡赟;陶媛;蔣雪冬;李曉波
• 申請（專利權）人: 國網江蘇省電力有限公司;浙達電力科技（杭州）有限公司
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q50/06;G06F30/20;G06F111/04;G06F113/04
• 代理公司: 南京行高知識產權代理有限公司 32404
• 代理人: 李曉

1.一種考慮新能源隱含碳排的改進Shapley值分攤方法，其特征在于，所述方法包括步驟：

(1)從新能源出力場景數據中，獲取日前計劃碳排數據與日內碳排數據，計算碳排放量差值x(N)；

(2)采集單一能源出力波動下機組產生的碳排量x(i)和多種新能源聯盟合作出力形式下機組產生的碳排量x(S∪{i})；

(3)獲取聯盟分攤成員機組數量N；

(4)獲取單一新能源機組負荷量與所有機組總負荷量，計算各機組負荷貢獻率λ_i，計算Shapley值碳排修正因子Δλ_i；

(5)根據步驟(1)、(2)、(3)、(4)獲取的數據進行公理約束下的Shapley值計算，得到各機組負荷所對應的Shapley值，即應該承擔的碳排分攤量。

2.根據權利要求1所述的考慮新能源隱含碳排的改進Shapley值分攤方法，其特征在于，所述步驟(4)中，各機組負荷貢獻率λ_i：

其中，為調節新能源波動做出的總負荷量，即計劃負荷與實際負荷之差，p_i為新能源機組i的負荷量，i＝1，2,......,N，N為機組數量。

3.根據權利要求2所述的考慮新能源隱含碳排的改進Shapley值分攤方法，其特征在于，所述步驟(4)中，碳排修正因子Δλ_i：

其中，i＝1,2,......,N，N為機組數量。

4.根據權利要求1所述的考慮新能源隱含碳排的改進Shapley值分攤方法，其特征在于，所述步驟(5)中，碳排分攤量：

式中，為新能源機組i在多能源合作x中應該承擔的碳排分攤量；I_s為所有新能源機組組成的集合；I_s\{i}表示I_s不包含新能源機組i的集合；S為不含有新能源機組i的出力形式；|S|為聯盟S中的新能源機組個數；S∪{i}表示聯盟S中加入新能源機組i后得到的集合；w(S)表示聯盟S在全部可能出現的聯盟中占的權重，即發生概率。x(S)表示不含有新能源機組i的出力形式所產生碳排，x(S∪{i})表示含有新能源機組i的出力形式所產生碳排，x(S∪{i})-x(S)表示分攤成員i并入聯盟S所產生的碳排。

5.根據權利要求4所述的考慮新能源隱含碳排的改進Shapley值分攤方法，其特征在于，所述步驟(5)中，引入修正因子后的碳排分攤量：

其中，表示碳排修正量，表示修正后，新能源機組i在多能源合作x中應該承擔的碳排分攤量。

6.根據權利要求1所述的考慮新能源隱含碳排的改進Shapley值分攤方法，其特征在于，所述步驟(5)中，Shapley值理論中各個機組成員出現在排序各位置的可能性相等，Shapley值存在且唯一解且滿足有效性、對稱性、冗員性和可加性4個公理。

7.根據權利要求6所述的考慮新能源隱含碳排的改進Shapley值分攤方法，其特征在于，所述有效性為，Shapley值解中所有分攤解之和等于新能源出力波動造成的總碳排放量，滿足碳排放總量守恒，即：

其中，x(N)為新能源出力波動造成的總碳排放量。

8.根據權利要求6所述的考慮新能源隱含碳排的改進Shapley值分攤方法，其特征在于，所述對稱性為，如果存在兩個具有相同邊際作用的機組成員i₁,i₂，則認為在博弈分攤中，兩個成員屬于對稱成員，即分攤碳排責任也應該相等：

9.根據權利要求6所述的考慮新能源隱含碳排的改進Shapley值分攤方法，其特征在于，所述冗員性為，

若對于包含機組成員i的所有子集S都有x(s\{i})＝x(s)，則其中，s\{i}為集合S去掉元素后的集合。

10.根據權利要求6所述的考慮新能源隱含碳排的改進Shapley值分攤方法，其特征在于，所述可加性為，若在某個個體聯盟中存在多個機組i₁,i₂，則有：