一种新能源电厂并网引致辅助服务费用分摊方法技术

本发明专利技术涉及新能源发电及其并网技术领域，特别涉及一种电力市场环境下新能源电厂并网引致辅助服务费用分摊方法。该方法依据新能源发电并网引致调峰、调频及旋转备用辅助服务的机理，建立电网负荷低谷时段、平常时段、高峰时段新能源电厂并网引致辅助服务费用分摊模型，明晰电网不同运行时段新能源电厂并网引致辅助服务费用分摊的方式及步骤，将为电力市场环境下新能源电厂并网动态价格的制定提供技术依据。

【技术实现步骤摘要】
一种新能源电厂并网引致辅助服务费用分摊方法
本专利技术属于新能源发电及其并网
，特别涉及一种电力市场环境下新能源电厂并网辅助服务费用分摊方法。
技术介绍
大规模发展包括风电与光伏发电等新能源发电技术虽已成为应对当前日益严峻的化石资源枯竭与环境污染问题的主要手段，但其并网出力的随机性与波动性对其接入系统安全稳定运行的不利影响已逐渐显现。为实现新能源发电优先调度要求以及保证新能源发电并网系统的安全稳定运行，大量诸如调峰、调频、旋转备用等辅助服务需亟待配置。当前，我国电网辅助服务坚持“按需调度，基于成本补偿，补偿费用按比例在系统内火电机组间分摊”。现阶段我国电网实行的辅助服务管理方法不仅未明晰辅助服务引致原因，违背辅助服务“谁引致谁承担”的原则，而且还不利于激励系统包括火电机组在内的其他发电机组或电厂提供辅助服务的积极性。虽然，现阶段已有部分专家与学者关注新能源发电引致的辅助服务费用分摊机制的制定，提出了一系列有关调峰、调频、旋转备用等辅助服务费用分摊方法，但所提方法均未明确涉及引致机理明晰条件下新能源电厂并网引致辅助服务费用分摊的具体方式与步骤。例如，文献[1](胡军峰.风电接入引致电网辅助服务成本分摊机制及模型研究[D].华北电力大学,2014.)在分析风电出力波动特征的基础上，采用合作博弈论方法探讨了风电场引致辅助服务费用分摊方法，但该方法未明晰风电引致辅助服务与其承担辅助服务费用之间的关联关系；文献[2](文劲宇,杨建华,等.一种基于调峰辅助服务补偿的风电分区电价估算方法:CN,CNIO6972532A[P].2017.)基于抽水蓄能电站、火电机组深度调峰以及常规机组启停参与风电接入系统调峰方式，提出了一种基于调峰辅助服务补偿的风电分区电价估算方法，但该方法涉及风电场引致调峰辅助服务补偿费用的分摊；文献[3](何洋,胡军峰,闫志涛,等.大规模风电入网辅助服务成本补偿机制研究[J].电网技术,2013,37(12):3552-3557.)从电力市场角度，提出了几种风电接入引致辅助服务费用分摊与补偿机理，但也未涉及风电场引致调峰辅助服务补偿费用的具体分摊方法。综上，本专利技术提出一种电力市场环境下新能源电厂并网引致辅助服务费用分摊方法，该方法依据新能源发电并网引致调峰、调频及旋转备用辅助服务的机理，建立电网负荷低谷时段、平常时段、高峰时段新能源电厂并网引致辅助服务费用分摊模型，明晰电网不同运行时段新能源电厂并网引致辅助服务费用分摊的方式及步骤，将为电力市场环境下新能源电厂并网动态价格的制定提供技术依据。
技术实现思路
现阶段我国电网实行的“按需调度，基于成本补偿，补偿费用按比例在系统内火电机组间分摊”的辅助服务管理方法不仅未明晰辅助服务引致原因，违背辅助服务“谁引致谁承担”的原则，而且还不利于激励系统包括火电机组在内的其他发电机组或电厂提供辅助服务的积极性。为此，本专利技术依据新能源发电并网引致调峰、调频及旋转备用辅助服务的机理，提出一种电力市场环境下新能源电厂并网引致辅助服务费用分摊方法，建立电网负荷低谷时段、平常时段、高峰时段新能源电厂并网引致辅助服务费用分摊模型，不仅明晰电网不同运行时段新能源电厂并网引致辅助服务费用分摊的方式及步骤，还将为电力市场环境下新能源电厂并网动态价格的制定提供技术依据。具体内容如下：(1)所述的电网负荷低谷时段新能源电厂并网引致辅助服务费用分摊(以并网运行的第i个新能源电厂为例)如下：fdg,i＝fdg,pR,i+fdg,fR,i+fdg,sR,i式中，fdg,i为负荷低谷时段该新能源电厂并网引致辅助费用分摊结果；fdg,pR,i、fdg,fR,i与fdg,sR,i分别为该时段该新能源电厂并网引致的调峰、调频与旋转备用辅助服务费用分摊结果。其中，该新能源电厂并网引致的调峰辅助服务费用分摊为：式中，Idg为负荷低谷时段以Δt为周期的时间间隔总数；fdg,pR,i(t)表示负荷低谷时段第t个Δt周期该新能源电厂并网引致的调峰辅助服务费用，如下：式中，pdg,i(t)为第t个Δt周期该新能源电厂并网出力；Pdg,pR,1、Pdg,pR,2与Pdg,pR,3分别为调峰辅助服务由储能系统、火电机组深度调峰、常规机组启停提供时的调峰辅助服务价格，均由电网公司与政府机构联合制定；pdg,i,1,rg(t)与pdg,i,2,rg(t)分别为第t个Δt周期该新能源电厂按装机容量理应有偿使用的由储能系统与火电机组深度调峰提供的调峰辅助服务容量，为：式中，N表示系统内并网运行的新能源电厂总数；ch表示并网运行的第h个新能源电厂装机容量；pdg,1,rg(t)与pdg,2,rg(t)分别为第t个Δt周期系统内储能系统提供的调峰容量与火电机组深度调峰提供的调峰容量。该新能源电厂并网引致的调频辅助服务费用分摊fdg,fR,i为：式中，fdg,fR,i(t)表示负荷低谷时段第t个Δt周期该新能源电厂并网引致的调频辅助服务费用，如下：式中，pdg,i,Δt(t)与pdg,Δt(t)分别为第t个Δt周期内的第i个新能源电厂并网出力波动量与新能源电厂并网综合出力波动量；adj(·,·)为第i个新能源电厂并网出力波动方向与新能源电厂并网综合出力波动方向一致性判定函数，其值为0表示两者波动方向不一致，否则表示两者波动方向一致；Gdg表示出力波动方向与新能源电厂并网综合出力波动一致的新能源电厂集合；Pdg,Δt表示负荷低谷时段新能源发电并网引致的调频辅助服务价格，由电网公司与政府部门联合制定。该新能源电厂并网引致的旋转备用辅助服务费用分摊fdg,sR,i为：式中，fdg,sR表示负荷低谷时段新能源电厂并网引致旋转备用辅助服务总费用；σdg,i与kdg,i为负荷低谷时段第i个新能源电厂并网出力预测偏差的标准差，以及分摊该时段新能源发电并网引致旋转备用辅助服务费用的系数，如下：式中，σdg,l为负荷低谷时段的负荷预测偏差的标准差。(2)电网负荷平常时段，第j个新能源电厂并网引致辅助服务费用分摊为：fpc,j＝fpc,fR,j+fpc,sR,j式中，fpc,j为负荷平常时段该新能源电厂并网引致辅助费用分摊结果；fpc,fR,j与fpc,sR,j分别为该时段该新能源电厂并网引致的调频与旋转备用辅助服务费用分摊结果。其中，该新能源电厂并网引致的调频辅助服务费用fpc,fR,j为：式中，Ipc为负荷平常时段以Δt周期的时间间隔数目；fpc,fR,j(t)表示负荷平常时段第t个Δt周期该新能源电厂并网引致的调频辅助服务费用，如下：式中，ppc,j,Δt(t)与ppc,Δt(t)分别为第t个Δt周期内第j个新能源电厂并网出力波动量与新能源电厂并网综合出力波动量；Gpc(t)表示第t个Δt周期内出力波动方向与新能源电厂并网综合出力波动方向一致的新能源电厂集合；Ppc,Δt表示负荷平常时段新能源发电并网引致的调频辅助服务价格，由电网公司与政府部分联合制定。该新能源电厂并网引致的旋转备用辅助服务费用分摊fpc,sR,j：式中，fpc,sR表示负荷平常时段新能源发电并网引致的旋转备用辅助服务总费用；M为负荷平常时段新能源发电并网数目；σpc,j与kpc,j分别为负荷平常时段第j个新能源电厂并网出力预测偏差标准差及其分摊该时段旋转备用本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种新能源电厂并网引致辅助服务费用分摊方法，其特征在于，该方法依据新能源发电并网引致调峰、调频与旋转备用辅助服务的机理，建立电网负荷低谷时段、平常时段、高峰时段新能源电厂并网引致辅助服务费用分摊模型，明晰电网不同运行时段新能源电厂并网引致辅助服务费用分摊的方式及步骤，将为电力市场环境下新能源电厂并网动态价格的制定提供技术依据。

【技术特征摘要】
1.一种新能源电厂并网引致辅助服务费用分摊方法，其特征在于，该方法依据新能源发电并网引致调峰、调频与旋转备用辅助服务的机理，建立电网负荷低谷时段、平常时段、高峰时段新能源电厂并网引致辅助服务费用分摊模型，明晰电网不同运行时段新能源电厂并网引致辅助服务费用分摊的方式及步骤，将为电力市场环境下新能源电厂并网动态价格的制定提供技术依据。2.依据权利要求1所述的新能源电厂并网引致辅助服务费用分摊方法，其特征在于，所述的电网负荷低谷时段与高峰时段新能源电厂并网引致辅助服务费用分摊包括调峰辅助服务费用分摊、调频辅助服务费用分摊以及旋转备用辅助服务费用分摊，电网负荷平常时段新能源电厂并网引致辅助服务费用分摊包括调频辅助服务费用分摊与旋转备用辅助服务费用分摊，如下：(1)电网负荷低谷时段，第i个新能源电厂并网引致辅助服务费用分摊为：fdg,i＝fdg,pR,i+fdg,fR,i+fdg,sR,i(1)式中，fdg,i为负荷低谷时段该新能源电厂并网引致辅助费用分摊结果；fdg,pR,i、fdg,fR,i与fdg,sR,i分别为该时段该新能源电厂并网引致的调峰、调频与旋转备用辅助服务费用分摊结果；(2)电网负荷平常时段，第j个新能源电厂并网引致辅助服务费用分摊为：fpc,j＝fpc,fR,j+fpc,sR,j(2)式中，fpc,j为负荷平常时段该新能源电厂并网引致辅助费用分摊结果；fpc,fR,j与fpc,sR,j分别为该时段该新能源电厂并网引致的调频与旋转备用辅助服务费用分摊结果；(3)负荷高峰时段，第k个新能源电厂并网引致辅助服务费用分摊为：fgf,k＝fgf,pR,k+fgf,fR,k+fgf,sR,k(3)式中，fgf,k为负荷高峰时段该新能源电厂并网引致辅助费用分摊结果；fgf,pR,k、fgf,fR,k与fgf,sR,k分别为该时段该新能源电厂并网引致的调峰、调频与旋转备用辅助服务费用分摊结果。3.依据权利要求1所述的一种新能源电厂并网引致辅助服务费用分摊方法，其特征在于，所述的电网负荷低谷时段、平常时段、高峰时段新能源电厂并网引致辅助服务费用分摊方法，所述的负荷低谷时段第i个新能源电厂并网引致的调峰、调频与旋转备用辅助服务费用分摊方法为：(1)第i个新能源电厂并网引致的调峰辅助服务费用分摊：式中，Idg为负荷低谷时段以Δt为周期的时间间隔总数；fdg,pR,i(t)表示负荷低谷时段第t个Δt周期该新能源电厂并网引致的调峰辅助服务费用，如下：式中，pdg,i(t)为第t个Δt周期该新能源电厂并网出力；Pdg,pR,1、Pdg,pR,2与Pdg,pR,3分别为调峰辅助服务由储能系统、火电机组深度调峰、常规机组启停提供时的调峰辅助服务价格，均由电网公司与政府机构联合制定；pdg,i,1,rg(t)与pdg,i,2,rg(t)分别为第t个Δt周期该新能源电厂按装机容量理应有偿使用的由储能系统与火电机组深度调峰提供的调峰辅助服务容量，为：式中，N表示系统内并网运行的新能源电厂总数；ch表示并网运行的第h个新能源电厂装机容量；pdg,1,rg(t)与pdg,2,rg(t)分别为第t个Δt周期系统内储能系统提供的调峰容量与火电机组深度调峰提供的调峰容量；(2)第i个新能源电厂并网引致的调频辅助服务费用分摊：式中，fdg,fR,i(t)表示负荷低谷时段第t个Δt周期该新能源电厂并网引致的调频辅助服务费用，如下：式中，pdg,i,Δt(t)与pdg,Δt(t)分别为第t个Δt周期内的第i个新能源电厂并网出力波动量与新能源电厂并网综合出力波动量；adj(·,·)为第i个新能源电厂并网出力波动方向与新能源电厂并网综合出力波动方向一致性判定函数，其值为0表示两者波动方向不一致，否则表示两者波动方向一致；Gdg表示出力波动方向与新能源电厂并网综合出力波动一致的新能...

【专利技术属性】
技术研发人员：周识远，李凤婷，陶仁峰，陈钊，张金平，何世恩，丁坤，李津，张珍珍，高鹏飞，
申请(专利权)人：国网甘肃省电力公司电力科学研究院，国网甘肃省电力公司，新疆大学，
类型：发明
国别省市：甘肃,62