申请/专利权人：西华大学

申请日：2022-11-28

公开（公告）日：2023-07-04

公开（公告）号：CN115526550B

主分类号：G06Q10/0631

分类号：G06Q10/0631;G06Q10/0639;G06Q10/067;G06Q30/0202;G06Q30/0201;G06Q30/0283;G06Q50/06;H02J3/00;H02J3/46

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2023.07.04#授权;2023.01.13#实质审查的生效;2022.12.27#公开

摘要：本发明涉及适应新能源电力与常规火电同台竞争的现货市场组织方法，包括步骤：借助实时假设场景计算由新能源机组发电引起的系统平衡成本，分析新能源负荷属性对系统平衡成本的影响机理，从中挖掘主要影响因素；以主要因素确定新能源机组的电力品质指数；并以电力品质指数分摊系统平衡成本至各新能源机组，从而形成新能源机组的电力品质价格；采用主能量和备用联合优化方式，设计新能源机组与常规火电机组同台竞争的市场机制；构建日前市场出清模型，以确定机组组合和备用安排；构建实时市场出清模型，以调整机组出力。

主权项：1.适应新能源电力与常规火电同台竞争的现货市场组织方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1，借助实时假设场景计算由新能源机组发电引起的系统平衡成本，分析新能源负荷属性对系统平衡成本的影响机理，从中挖掘主要影响因素；以主要因素确定新能源机组的电力品质指数；并以电力品质指数分摊系统平衡成本至各新能源机组，从而形成新能源机组的电力品质价格；所述借助实时假设场景计算由新能源机组发电引起的系统平衡成本的步骤，包括：所述实时假设场景是指假设实时超短期负荷预测数据与日前预测数据相同，仅更新新能源机组的超短期预测数据进行实时市场出清；计算系统平衡成本： （1）式（1）中，为在时段下的系统平衡成本； ，表示峰时段，表示平时段，表示谷时段； 为参与市场的机组总数，等于常规火电机组数和新能源机组数之和； 为实时假设场景下机组i在t时刻的出力，为日前出清下机组i在t时刻的出力； 为实时假设场景下t时刻实时电价，为日前t时刻出清电价；所述分析新能源负荷属性对系统平衡成本的影响机理，从中挖掘主要影响因素的步骤，包括：建立以运行成本最小的主能量市场出清模型： （2）式（2）中，为机组i在t时刻的发电成本，是机组i在t时刻出力的函数； ，为常规火电机组g在t时刻的出力，为新能源机组w在t时刻的出力； 为路线l在t时刻的传输功率； 为t时刻负荷的超短期预测数据； 为机组i的出力上限，为机组i的出力下限； 为机组i的爬坡速率上限值，为机组i的爬坡速率下限值；L为线路总数，为路线l的功率传输上限值，路线l的功率传输下限值； 为机组i在t时刻的出力上限约束的影子价格，为机组i在t时刻的出力下限约束的影子价格； 为机组i在t时刻的爬坡上限约束的影子价格，为机组i在t时刻的爬坡下限约束的影子价格； 为线路l在t时刻传输功率上限约束的影子价格，为线路l在t时刻传输功率下限约束的影子价格；根据KKT条件，有，即： （3）式（3）中，为实时电价，为发电机输出功率转移因子；影响新能源机组出力上限的影子价格如式（4）所示： （4）式（4）中，，为实时市场下新能源机组w提交的t时刻的超短期预测能力，为日前市场下新能源机组w提交的t时刻的预测出力，为新能源机组的预测偏差； 为新能源机组w在t时刻出力上限约束的影子价格，且；所述以主要因素确定新能源机组的电力品质指数的步骤，包括：新能源机组w在时段下的准确性指数，用历史r次中标日的日前出清量和实时假设场景出清量的误差均值表示： （5） （6）式（5）、（6）中，为时段下新能源机组w第Di个中标日的日前和实时假设场景出清量的误差；新能源机组w的相关性指数是指新能源机组w在时段下历史r次中标日的实时假设场景下出清结果与负荷相关度的统计值，计算流程如下：1）将某中标日的新能源机组w的出力序列，记为；2）取后项与前项差组成新序列，记为，即；3）对负荷曲线计算，记为，其中； 表示日前市场下t时刻的负荷预测数据；则相关性指数记为： （7） （8）式（7）、（8）中，为时段下新能源机组w在第Di个中标日的实时出清量跟踪负荷的能力大小；综合准确性指数和相关性指数得到新能源机组w在时段下中标r次的电力品质指数为： （9）式（9）中，和分别为准确性指数和相关性指数的权重，；所述并以电力品质指数分摊系统平衡成本至各新能源机组，从而形成新能源机组的电力品质价格的步骤，包括：将峰平谷时段下的系统平衡成本按照各新能源机组的电力品质指数进行分摊： （10）式（10）中，为在时段下各新能源机组w根据自身电力品质指数所分摊的系统平衡成本；将平均细化到时段内的每一时刻，形成新能源机组w在t时刻下的电力品质价格；步骤2，采用主能量和备用联合优化方式，设计新能源机组与常规火电机组同台竞争的市场机制；步骤3，构建日前市场出清模型，以确定机组组合和备用安排；构建实时市场出清模型，以调整机组出力；所述构建日前市场出清模型，以确定机组组合和备用安排的步骤，包括：日前市场出清模型的目标函数：包括常规火电机组发电成本、系统备用成本、新能源机组发电成本以及启停成本； （11）式（11）中为目标函数； （12） （13）式（12）、（13）中，T表示一个调度周期； 表示常规火电机组g的t时刻状态，为1表示常规火电机组处于运行状态，为0表示处于停机状态； 表示日前市场下常规火电机组g在t时刻的计划出力； 表示常规火电机组g在t时刻的发电成本，其中、和为常规火电机组g的煤耗成本系数； 表示常规火电机组g的碳排放成本系数；系统备用成本： （14）式（14）中，为常规火电机组g的正备用报价，为常规火电机组g的负备用报价； 为常规火电机组g在t时刻下系统根据负荷和新能源机组接入预留的正备用容量，为常规火电机组g在t时刻下系统根据负荷和新能源机组接入预留的负备用容量； 表示常规火电机组g在t时刻是否留有负备用的状态，为1表示留有负备用的状态，为0表示未留有负备用的状态；新能源机组发电成本： （15）式（15）中，表示日前市场下新能源机组w在t时刻的中标出力，为新能源机组w的报价函数；启停成本： （16）式（16）中，表示常规火电机组g在t时刻的启动成本，表示常规火电机组g在t时刻的停运成本；所述目标函数的约束条件为：系统有功功率平衡约束： （17）式（17）中，为日前市场下t时刻的出清电价；（2）机组出力约束： （18）式（18）中，为常规火电机组g的出力上限，为常规火电机组g的出力下限；为日前市场下常规火电机组g在t时刻的出力下限约束的影子价格，为日前市场下常规火电机组g在t时刻的出力上限约束的影子价格； （19）式（19）中，为日前市场下新能源机组w在t时刻的出力下限约束的影子价格，为日前市场下新能源机组w在t时刻的出力上限约束的影子价格；（3）备用约束： （20） （21） （22）式（21）中，为负荷备用系数，为新能源机组备用系数； 为正备用的影子价格，为负备用的影子价格；（4）常规火电机组爬坡约束： （23）式（23）中，为常规火电机组g的爬坡率上限值，为常规火电机组g的爬坡率下限值；为日前市场下常规火电机组g在t时刻的爬坡上限约束的影子价格，为日前市场下常规火电机组g在t时刻的爬坡下限约束的影子价格；（5）最小启停时间约束： （24）式（24）中，为常规火电机组g的最小连续关停时间，为常规火电机组g的最小连续开机时间；k表示第k个时刻；为常规火电机组g在k时刻的启停状态数值；（6）常规火电机组启停费用约束： （25） （26）式（25）、（26）中，为常规火电机组g的单次启动成本，为常规火电机组g的单次关停成本；（7）线路有功潮流约束： （27）式（27）中，N为系统总节点数；为节点n在t时刻的发电机注入功率；为节点n在t时刻的负荷功率；为线路l在t时刻传输功率上限约束的影子价格，为线路l在t时刻传输功率下限约束的影子价格； 为节点m注入单位有功引起的第l条线路有功潮流变化； 为常规火电机组节点关联矩阵第m行第n列的元素，为新能源机组节点关联矩阵第m行第n列的元素，若机组n接入节点m，则；反之，，；所述构建实时市场出清模型，以调整机组出力的步骤，包括：实时市场出清模型的目标函数： （28）式（28）中，为实时市场在t时刻下的总运行成本，为实时市场在t时刻下常规火电机组运行成本，为实时市场在t时刻下新能源机组运行成本； 是的函数；是的函数。

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