申请/专利权人：国网江苏省电力有限公司;东南大学

申请日：2020-10-30

公开（公告）日：2024-05-28

公开（公告）号：CN112270443B

主分类号：G06Q10/04

分类号：G06Q10/04;G06Q10/0635;G06Q50/06;G06F17/18

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.05.28#授权;2021.04.27#专利申请权的转移;2021.02.12#实质审查的生效;2021.01.26#公开

摘要：本发明公开一种用于月度电力市场和日前市场的统筹规划优化算法，通过对负荷预测不确定性的风险分析及将风险成本引入经济最优的优化函数，并通过将非线性约束条件进行线性化变换，来实现优化求解，本算法用来统筹安排月度电力市场和日前市场的购电策略，并且提升了求解效率，在月度电力市场中，电价是双边交易的电价，在日前市场中，电价是每小时变化的，价格由每个交易时段的市场出清价格决定，如果日前市场和月度电力市场的购电量超过实际电量，未执行的电力合同会被处以罚款。本发明统筹规划优化算法，通过计算解决两个市场预测误差大，供需不平衡，实现了月度电力市场和日前市场统筹安排的交易策略，为电力市场的组织者提供了参考。

主权项：1.一种用于月度电力市场和日前市场的统筹规划优化算法，其特征在于，所述算法包括如下几个步骤：S1：建立针对负荷预测误差的风险评估计算模型，通过条件风险价值CVaR来度量风险；S2:建立基于条件风险价值的优化模型，利用通过对负荷预测不确定性的风险分析，将风险成本引入经济最优的优化函数，并通过将非线性约束条件进行线性化变换，来实现优化求解；S21：设置目标函数；S22：构建不等式约束条件，并将非线性约束线性化；S23：构建等式约束条件，并将非线性约束线性化；月度电力市场中电价是双边交易的电价，电价为常数；日前市场中电价是每小时变化的；价格由每个交易时段的市场价格决定；如果日前市场和月度电力市场的购电量超过实际电量，超出的电量未执行的电力合同，会被处以罚款；所述算法包括建立针对负荷预测误差的风险评估计算模型；令fx,y为投资的损失函数；其中，x∈Rn为n维投资组合方案向量，y∈Rm为m维随机向量，表示市场中随机因素；在给定置信水平ββ∈0，1下，风险价值VaR的值为 其中α为允许损失的临界值，ρy是y的概率密度函数；所述算法包括通过条件风险价值CVaR来度量风险；条件风险价值CVaR的表达式为 将fCVaRx简化并转化为以下形式，并用Fβx，α表示CVaR 所述算法不能准确得到y的概率密度函数，将上式转换为离散化的形式，并带入样本数据计算，该离散化表达式为 其中， 上式中，为CVaR的估计值，yk是第k组样本数据，共有N组样本数据；所述算法包括建立基于条件风险价值的优化模型，利用通过对负荷预测不确定性的风险分析，将风险成本引入经济最优的优化函数，并通过将非线性约束条件进行线性化变换，来实现优化求解；设置目标函数包含购电成本和风险成本，表达式如下 上式中，λ0是月度电力市场的电价；λ1，t为t时间间隔日前市场中预测的电价；Q0,t表示月度电力市场中t时间间隔的购电量；Q1,t表示日前市场中t时间间隔的购电量；λ2为罚款价格；Q2,t为t时间间隔为执行的合同电量；ρ为风险厌恶系数，越保守的决策者选择的ρ越大，越激进的决策者选择的ρ越小；t为时间间隔，T为总时间间隔；所述算法包括构建不等式约束条件，并将非线性约束线性化；在所提出的模型中，CVaR存在以下不等式约束条件，通过蒙特卡罗模拟得到CVaR的估计值；其中，下标k表示该标识符为第k个样本的值； 上式中，R为CVaR的最大值；为了将线性化，引入中间量zk； 将式线性化得 zk≥0 上式中，λ1,t,k式蒙特卡罗模拟中t时刻日前市场预测价格的第k个样本；日前市场预测价格存在预测误差，预测误差用均值为0的正态分布来表示，则预测价格有表达式λ1,t,k～λ1,t,σprice2，其中price为价格，σprice2为价格的方差；月度电力市场和日前市场中的购电量，以及未执行的合同电量存在以下约束0≤Q0,t≤Qload,tQ1,t≥0Q2,t≥0其中，Qload,t为月前预测中t时间间隔的负荷预测值，load为负荷；所述算法包括构建等式约束条件，并将非线性约束线性化；优化函数存在以下等式约束Q0,t+Q1,t-Q2,t＝Qload,tQ0,t+Q1,t,k-Q2,t,k＝Qload,t,kQ1,t＝maxQload,t-Q0,t,0Q2,t＝maxQ0,t-Qload,t0Q1,t,k＝maxQload,t,k-Q0,t,0Q2,t,k＝maxQ0,t-Qload,t,k,0其中，Qload,t,k是日前负荷预测蒙特卡洛采样中的第k组样本，预测存在误差，误差用均值为0的正态分布来表示，则Qload,t,k存在关系Qload,t,k～Qload,m,t,σload2；将上述表达式线性化，引入两个中间量ak和bkat,k＝maxQload,t,k-Q0,t,0bt,k＝maxQ0,t-Qload,t,k,0则不等式进一步线性化为 at,k≥0at,k≥Qload,t,k-Q0,tbt,k≥0bt,k≥Q0,t-Qload,t,k。

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