一种基于调峰辅助服务市场的发电和用电组织方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开的基于调峰辅助服务市场的发电和用电组织方法，根据电力用户提交的C－G直接交易合同的日交割曲线和调峰用电曲线以及风电企业、火电机组的申报，构建了包括电力用户调峰辅助的市场出清模型，进行市场出清后获得各低谷调峰时段的调峰用电曲线，最后，再按照潜在可调峰电量的火电机组、弃风电量减少的风电机组分别的潜在可调峰电量和弃风减少电量分摊补偿价格，解决了现有电力用户－发电机组直接交易模式缺少用户侧参与调峰辅助、中断负荷调峰涉及面窄的问题，能够在常规电能市场交易的基础上，让电力用户参与调峰辅助服务市场，激发用户侧的调峰潜力，降低全网弃风电量。

【技术实现步骤摘要】
一种基于调峰辅助服务市场的发电和用电组织方法及装置
本专利技术涉及电力市场领域，尤其涉及一种基于调峰辅助服务市场的发电和用电组织方法及装置。
技术介绍
纵观国外电力系统的风电消纳经验，利用基于价格或激励机制的需求响应资源参与风电消纳是其中一种重要的解决思路。如今，在智能电网环境下，需求响应已成为各国促进风电消纳的重要手段。国内外学者在利用需求侧响应促进风电消纳方面已经开展了大量研究工作，需求侧响应机制主要包括基于价格机制、激励机制和将二者相配合使用三种类型，上述需求侧响应计划被应用于考虑大规模风电接入的日前调度优化决策、期货市场、日前市场出清、系统运行模拟等工作当中。随着电力用户－发电机组(C－G)直接交易量的不断扩大，交易能够最大程度地降低对电网安全的影响，将成为未来我国售电侧市场发展的重要方向。然而，现有的基于现货市场的C－G直接交易仅作为一种双边交易模式，是市场成员锁定成交价格、规避风险的交易品种，而忽略了蕴藏在用户侧的调峰潜力。另一方面，在调峰辅助服务市场中，首先考虑可中断负荷调峰此交易品种。中断负荷在市场初期暂定义为具有蓄能设施，主要在电网低谷负荷时段用电，可在负荷侧为电网提供调峰辅助服务的用电负荷项目，交易周期为月度及以上，交易模式为双边交易和集中交易。但其涉及面较窄，大量无蓄能设施、无法灵活中断负荷的大工业用户，虽然可以通过用电负荷平移等方式提供电网调峰服务，却无法参与到调峰辅助服务市场，为电网提供调峰辅助服务。
技术实现思路
本专利技术实施例的目的是提供一种基于调峰辅助服务市场的发电和用电组织方法及装置，能有效解决现有电力用户－发电机组直接交易模式缺少用户侧参与调峰辅助、中断负荷调峰涉及面窄的问题，适用的范围更广，更有利于调动电力用户参与调峰辅助的积极性。为实现上述目的，本专利技术实施例提供了一种基于调峰辅助服务市场的发电和用电组织方法，包括步骤：根据系统风功率预测信息和负荷预测信息，接收电力用户提交的日交割曲线、若干调峰用电曲线及相应的调峰补偿价格；执行常规的电力市场出清后生成第一出清结果，若所述第一出清结果存在弃风电量，统计风电机组的日弃风电量和弃风时段；若所述风电机组的日弃风电量大于零，则根据所述弃风时段、日交割曲线、若干调峰用电曲线及相应的调峰补偿价格，分别计算每一所述调峰用电曲线的平均调峰补偿价格；根据每一所述调峰用电曲线的平均调峰补偿价格、若干调峰用电曲线及相应的调峰补偿价格，执行电力用户参与调峰辅助服务的电力市场出清后生成第二出清结果；其中，所述第二出清结果包括若干发电机组的发电计划和成交价格、每一所述调峰用电曲线的是/否调用结果；根据第二出清结果，计算火电机组的潜在可调峰电量和风电机组的弃风电量减少量；根据所述火电机组的潜在可调峰电量和风电机组的弃风电量减少量，计算用户调峰补偿价格；根据所述火电机组的潜在可调峰电量、风电机组的弃风电量减少量和用户调峰补偿价格，分别计算所述火电机组的用户调峰补偿成本和所述风电机组的用户调峰补偿成本；将所述若干发电机组的发电计划和成交价格、所述火电机组的用户调峰补偿成本、所述风电机组的用户调峰补偿成本发送至各发电企业，将每一所述调峰用电曲线的是/否调用结果和所述用户调峰补偿价格发送至所述电力用户。与现有技术相比，本专利技术公开的基于调峰辅助服务市场的发电和用电组织方法基于调峰辅助服务市场的发电和用电组织方法通过接收电力用户提交的日交割曲线、若干调峰用电曲线及相应的调峰补偿价格，先执行常规的电力市场出清后生成第一出清结果，若所述第一出清结果存在弃风电量，根据所述弃风时段、日交割曲线、若干调峰用电曲线及相应的调峰补偿价格，执行电力用户参与调峰辅助服务的电力市场出清后生成第二出清结果，从而获得每一所述调峰用电曲线的是/否调用结果；同时，根据第二出清结果，计算用户调峰补偿价格、火电机组的用户调峰补偿成本和所述风电机组的用户调峰补偿，最后将所述若干发电机组的发电计划和成交价格、所述火电机组的用户调峰补偿成本、所述风电机组的用户调峰补偿成本发送至各发电企业，将每一所述调峰用电曲线的是/否调用结果和所述用户调峰补偿价格发送至所述电力用户，解决现有电力用户－发电机组直接交易模式缺少用户侧参与调峰辅助、中断负荷调峰涉及面窄的问题，能够在常规电能市场交易的基础上，让电力用户参与调峰辅助服务市场，激发用户侧的调峰潜力，降低全网弃风电量，促进消纳风电以进一步增加电网的有效调峰资源，减轻系统的调峰压力，适用的范围更广，更有利于调动电力用户参与调峰辅助的积极性。作为上述方案的改进，所述若干调峰用电曲线由用户根据自身的用电计划、移峰能力提交；所述相应的调峰补偿价格由用户根据倒班成本、储能装置电能损耗、自备电厂发电成本提交。作为上述方案的改进，通过以下公式计算每一所述调峰用电曲线的平均调峰补偿价格：其中，λj,p为电力用户j所提交调峰用电曲线p的平均调峰补偿价格，为电力用户j提交的日交割曲线在时段t的用电功率；为电力用户j提交的调峰用电曲线p在时段t的用电功率，为电力用户j提交的调峰用电曲线p所对应的调峰补偿价格，TW为弃风时段，T为交易出清总时段数。作为上述方案的改进，通过电力用户所在的母线的用电负荷模型获取每一所述调峰用电曲线的是/否调用结果，其中所述电力用户所在的母线的用电负荷模型具体为：其中，Ij，p为电力用户j第p条调峰用电曲线的调用变量，为0/1整数变量，为电力用户j提交的日交割曲线在时段t的用电功率，为电力用户j提交的调峰用电曲线p在时段t的用电功率，K为电力用户提交的调峰用电曲线的最大允许条数，T为交易出清总时段数。作为上述方案的改进，通过电力用户参与调峰辅助服务的出清模型执行电力用户参与调峰辅助服务的电力市场出清，其中，所述出清模型包括目标函数，所述目标函数具体为：其中，为火电机组i在时段t的有功出力，NG为总的火电机组数，βi,t、γi,t分别为火电机组i在时段t的开、停机变量，εk,t为风电机组k在时段t的弃风电量，为火电机组i的发电成本函数且CU,i(βi,t,γi,t)＝uiβi,t+viγi,t为火电机组i的启停成本函数，ui、vi分别为火电机组i的启停成本系数，为电力用户j提交的调峰补偿成本，ND为总的电力用户数，K为电力用户提交的调峰用电曲线的最大允许条数，为全网弃风电量，M1、M2均为罚因子。作为上述方案的改进，所述目标函数包括若干相关的约束条件，其中，所述若干相关的约束条件包括：系统负荷平衡约束条件，具体为：系统备用约束条件，具体为：线路有功潮流约束条件，具体为：电力用户调峰性能约束条件，具体为：调峰补偿价格上限约束条件，具体为：λj,pIj,p≤χmax其中，为风电机组k在时段t的风功率预测值，为火电机组i在时段t的有功出力，NG为总的火电机组数，ND为总的电力用户数，Nd为总的节点数，Nw为总的风电机组数，εk,t为风电机组k在时段t的弃风电量，Dd,t为节点d在时段t的有功负荷，为电力用户j所提交调峰用电曲线p在时段t的用电功率，分别为火电机组i的出力上、下限，分别为系统在时段t的正、负备用率，分别为节点i、j、k、d对线路l的节点输出功率转移分布因子，和分别为线路l的有功潮流上、下限，K为电力用户提交的调峰用电曲线的最大允许条数，Ij本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于调峰辅助服务市场的发电和用电组织方法，其特征在于，包括步骤：根据系统风功率预测信息和负荷预测信息，接收电力用户提交的日交割曲线、若干调峰用电曲线及相应的调峰补偿价格；执行常规的电力市场出清后生成第一出清结果，若所述第一出清结果存在弃风电量，统计风电机组的日弃风电量和弃风时段；若所述风电机组的日弃风电量大于零，则根据所述弃风时段、日交割曲线、若干调峰用电曲线及相应的调峰补偿价格，分别计算每一所述调峰用电曲线的平均调峰补偿价格；根据每一所述调峰用电曲线的平均调峰补偿价格、若干调峰用电曲线及相应的调峰补偿价格，执行电力用户参与调峰辅助服务的电力市场出清后生成第二出清结果；其中，所述第二出清结果包括若干发电机组的发电计划和成交价格、每一所述调峰用电曲线的是/否调用结果；根据第二出清结果，计算火电机组的潜在可调峰电量和风电机组的弃风电量减少量；根据所述火电机组的潜在可调峰电量和风电机组的弃风电量减少量，计算用户调峰补偿价格；根据所述火电机组的潜在可调峰电量、风电机组的弃风电量减少量和用户调峰补偿价格，分别计算所述火电机组的用户调峰补偿成本和所述风电机组的用户调峰补偿成本；将所述若干发电机组的发电计划和成交价格、所述火电机组的用户调峰补偿成本、所述风电机组的用户调峰补偿成本发送至各发电企业，将每一所述调峰用电曲线的是/否调用结果和所述用户调峰补偿价格发送至所述电力用户。...

【技术特征摘要】
1.一种基于调峰辅助服务市场的发电和用电组织方法，其特征在于，包括步骤：根据系统风功率预测信息和负荷预测信息，接收电力用户提交的日交割曲线、若干调峰用电曲线及相应的调峰补偿价格；执行常规的电力市场出清后生成第一出清结果，若所述第一出清结果存在弃风电量，统计风电机组的日弃风电量和弃风时段；若所述风电机组的日弃风电量大于零，则根据所述弃风时段、日交割曲线、若干调峰用电曲线及相应的调峰补偿价格，分别计算每一所述调峰用电曲线的平均调峰补偿价格；根据每一所述调峰用电曲线的平均调峰补偿价格、若干调峰用电曲线及相应的调峰补偿价格，执行电力用户参与调峰辅助服务的电力市场出清后生成第二出清结果；其中，所述第二出清结果包括若干发电机组的发电计划和成交价格、每一所述调峰用电曲线的是/否调用结果；根据第二出清结果，计算火电机组的潜在可调峰电量和风电机组的弃风电量减少量；根据所述火电机组的潜在可调峰电量和风电机组的弃风电量减少量，计算用户调峰补偿价格；根据所述火电机组的潜在可调峰电量、风电机组的弃风电量减少量和用户调峰补偿价格，分别计算所述火电机组的用户调峰补偿成本和所述风电机组的用户调峰补偿成本；将所述若干发电机组的发电计划和成交价格、所述火电机组的用户调峰补偿成本、所述风电机组的用户调峰补偿成本发送至各发电企业，将每一所述调峰用电曲线的是/否调用结果和所述用户调峰补偿价格发送至所述电力用户。2.如权利要求1所述的一种基于调峰辅助服务市场的发电和用电组织方法，其特征在于，所述若干调峰用电曲线由用户根据自身的用电计划、移峰能力提交；所述相应的调峰补偿价格由用户根据倒班成本、储能装置电能损耗、自备电厂发电成本提交。3.如权利要求1所述的一种基于调峰辅助服务市场的发电和用电组织方法，其特征在于，通过以下公式计算每一所述调峰用电曲线的平均调峰补偿价格：其中，λj,p为电力用户j所提交调峰用电曲线p的平均调峰补偿价格，为电力用户j提交的日交割曲线在时段t的用电功率；为电力用户j提交的调峰用电曲线p在时段t的用电功率，为电力用户j提交的调峰用电曲线p所对应的调峰补偿价格，TW为弃风时段，T为交易出清总时段数。4.如权利要求1所述的一种基于调峰辅助服务市场的发电和用电组织方法，其特征在于，通过电力用户所在的母线的用电负荷模型获取每一所述调峰用电曲线的是/否调用结果，其中所述电力用户所在的母线的用电负荷模型具体为：其中，Ij，p为电力用户j第p条调峰用电曲线的调用变量，为0/1整数变量，为电力用户j提交的日交割曲线在时段t的用电功率，为电力用户j提交的调峰用电曲线p在时段t的用电功率，K为电力用户提交的调峰用电曲线的最大允许条数，T为交易出清总时段数。5.如权利要求1所述的一种基于调峰辅助服务市场的发电和用电组织方法，其特征在于，通过电力用户参与调峰辅助服务的出清模型执行电力用户参与调峰辅助服务的电力市场出清，其中，所述电力用户参与调峰辅助服务的出清模型包括目标函数，所述目标函数具体为：其中，为火电机组i在时段t的有功出力，NG为总的火电机组数，βi,t、γi,t分别为火电机组i在时段t的开、停机变量，εk,t为风电机组k在时段t的弃风电量，为火电机组i的发电成本函数且CU,i(βi,t,γi,t)＝uiβi,t+viγi,t为火电机组i的启停成本函数，ui、vi分别为火电机组i的启停成本系数，为电力用户j提交的调峰补偿成本，ND为总的电力用户数，K为电力用户提交的调峰用电曲线的最大允许条数，为全网弃风电量，M1、M2均为罚因子。6.如权利要求5所述的一种基于调峰辅助服务市场的发电和用电组织方法，其特征在于，所述目标函数包括若干相关的约束条件，其中，所述若干相关的约束条件包括：系统负荷平衡约束条件，具体为：系统备用约束条件，具体为：线路有功潮流约束条件，具体为：

【专利技术属性】
技术研发人员：汪洋，张化清，李岩春，李承东，冯慧丽，张凯璇，夏叶，赵燃，
申请(专利权)人：北京清能互联科技有限公司，张化清，李岩春，李承东，冯慧丽，
类型：发明
国别省市：北京,11