基于TOPSIS-Shapley值法的梯级水电站补偿效益分摊研究

作者：王洋; 殷会娟; 李强坤^*

来源：中国农村水利水电, 2023, 1-17.

• 效益分摊
• 联合调度
• Shapley值
• TOPSIS法
• 梯级电站

针对流域内联合电站数目众多但利益分配存在纠纷的情况，旨在提出一种更为合理的梯级电站利益分配方法。基于Shapley值法和TOPSIS法，综合考虑电站贡献及电站对不同客观分摊方法的相对满意程度，建立TOPSIS-Shapley值法梯级电站补偿效益分摊模型，同时为解决Shapley值法在求解多利益主体梯级电站联合调度增益分配问题中的局限性，引入聚合降维思想。模型思路如下：将上游电站联合调度前后梯级发电效益的增量作为补偿效益，首先采取四种不同的客观分摊方法对电站特性参数指标进行计算，构成TOPSIS的基础决策矩阵，利用TOPSIS原理得出电站对各个分摊方法的相对满意度，同时采用联盟博弈理论，计算电站所有可能联盟方式下的发电效益，得到基于Shapley值的补偿效益分摊结果，最后将TOPSIS原理得出的分摊系数与由Shapley值法所得的分摊系数结合形成综合分摊权重，应用于黑河上游的八级电站补偿效益分摊中。工程应用实例表明：该方法不仅考虑了联盟电站对整体的边际贡献和各电站的分摊满意程度，且兼顾了电站的特性指标差异，合理量化和分配了各电站间的发电补偿效益，分摊结果公平合理、易被各方接受，可促进流域各级电站参与联合调度从而达到整体效益最大的目标，对于数量较多的梯级水电站补偿效益分配问题具有重要参考意义。

• 单位
  郑州大学; 土木工程学院; 黄河水利委员会黄河水利科学研究院