一种基于预测误差制定风电投标策略的方法技术

本发明专利技术公开了一种基于预测误差制定风电投标策略的方法，包括：获取风电场的历史出力数据及预测出力值，计算风电场的预测误差，拟合预测误差与预测出力值之间的统计规律；引入投标策略参数，制定风电机组报价形式；根据电力市场出清模型的供需平衡关系，计算电力市场出清模型的优化目标；计算风电场在日前、实时市场的总收益；将风电场在日前、实时市场的总收益对投标策略参数进行求导，得到风电场在最优投标策略下投标策略参数与预测误差之间的关系式；采用投标策略参数与预测误差之间的关系式计算投标电量，以在日前市场进行投标。采用本发明专利技术提出的方法，能够制定最优的投标策略，实现风电场在日前、实时市场的总收益最大化。

A Method of Wind Power Bidding Strategy Based on Prediction Error

【技术实现步骤摘要】
一种基于预测误差制定风电投标策略的方法
本专利技术涉及电网
，尤其涉及一种基于预测误差制定风电投标策略的方法。
技术介绍
随着风电逐步参与电力现货市场竞争，风电出力的不确定性将造成日前市场、实时市场的价格出现波动，给风电场收益带来不确定风险。在目前的市场环境下，风电作为优先消纳的可在生能源，在电力市场中作为价格接受者，但需要对其发电量在日前进行申报。风电场日前申报电量按照日前市场的价格进行结算，而日前申报的电量与实时实际发出电量的偏差则按照实时市场的价格进行结算，两个市场的总收益即为风电场的投标总收益。如何对风电场的申报电量进行优化，平衡其在日前市场和实时市场的收益，对提高风电场运行效益起到重要作用。目前，风电场日前通常直接采用预测出力值进行电量申报，在这种情况下，预测误差将造成风电场实时出力具有不确定性，从而给风电场收益带来不确定性的风险。
技术实现思路
本专利技术实施例的目的是提供一种基于预测误差制定风电投标策略的方法，对预测误差进行评估，同时平衡日前、实时两级市场收益，制定最优的投标策略，实现风电场在日前、实时市场的总收益最大化，减少由于风电不确定性对风电场收益带来的风险。为实现上述目的，本专利技术实施例提供了一种基于预测误差制定风电投标策略的方法，包括：获取风电场的历史出力数据及所对应的预测出力值，根据所述历史出力数据和所述预测出力值计算所述风电场的预测误差，并拟合所述预测误差与所述预测出力值之间的统计规律；引入投标策略参数，制定风电机组的报价形式；根据电力市场出清模型的供需平衡关系，计算所述电力市场出清模型的优化目标；计算所述风电场在日前、实时市场的总收益和风电场的投标策略参数之间的关系；对所述风电场在日前、实时市场的总收益对投标策略参数进行求导，得到风电场在最优投标策略下投标策略参数与预测误差之间的关系式；采用所述投标策略参数与所述预测误差之间的关系式计算投标电量，以在日前市场进行投标。与现有技术相比，本专利技术公开的基于预测误差制定风电投标策略的方法通过推导风电场日前市场最优投标电量与风电出力预测误差之间的关系式，平衡风电场在日前市场和实时市场的收益，实现风电场总收益的最大化。相比于直接采用风电预测出力值进行投标，所提出的最优投标策略兼顾了日前市场和实时市场，实现了风电场收益的最大化。作为上述方案的改进，所述拟合所述预测误差与预测出力值之间的统计规律，具体包括：采用线性规律对所述预测误差与预测出力值间的统计规律进行拟合，满足以下公式：Perro＝mPf+n公式(1)；其中，Perro为所述预测误差，Pf为所述预测出力值，m、n为自定义的线性拟合参数。作为上述方案的改进，所述方法还包括：制定火电机组的报价形式，满足以下公式：F(P)＝aP2+bP+c公式(2)；其中，P为火电机组的出力；a、b、c为自定义的火电机组报价参数；F(P)为火电机组报价。作为上述方案的改进，所述引入投标策略参数，制定风电机组的报价形式，满足以下公式：E(Pf)＝αPf公式(3)；其中，Pf为所述预测出力值；α为所述投标策略参数；E(Pf)为所述风电机组的报价。作为上述方案的改进，所述根据电力市场出清模型的供需平衡关系，计算所述电力市场出清模型的优化目标，具体包括：根据日前电力市场出清模型的供需平衡关系，计算所述日前电力市场出清模型的优化目标；其中，所述日前电力市场出清模型的供需平衡关系表达式，满足以下公式：其中，G表示所述火电机组的个数，i＝1、2、3...G；N表示所述风电场的个数，j＝1、2、3...N；Pi表示第i个所述火电机组的出力；αj表示第j个风电场的投标策略参数；Pf,j表示第j个风电场的预测出力值；Plood为日前电力市场的总负荷；所述日前电力市场出清模型的优化目标，满足以下公式：其中，B(Plood)为日前用电收益；F(Pi)表示第i个火电机组的报价；根据实时电力市场出清模型的供需平衡关系，计算所述实时电力市场出清模型的优化目标；其中，所述实时电力市场出清模型的供需平衡关系，满足以下公式：其中，Pw,j为第j个风电场实时的实际出力；P′lood为实时电力市场的总负荷；所述实时电力市场出清模型的优化目标，满足以下公式：其中，B(P′lood)为实时用电收益；F(Pi)表示第i个火电机组的报价。作为上述方案的改进，所述计算所述风电场在日前、实时市场的总收益和风电场的投标策略参数之间的关系，具体包括：在所述日前电力市场出清模型的优化目标中引入拉格朗日函数LDA，满足以下公式：其中，LDA为拉格朗日函数；λDA为日前市场对应的拉格朗日系数；aiPi2+biP+ci表示第i个火电机组的报价；对所述拉格朗日函数LDA进行求导，联合所述日前电力市场出清模型的供需平衡关系表达式得到日前市场对应的拉格朗日系数的表达式，满足以下公式：其中，所述日前市场对应的拉格朗日系数为日前市场的出清价格；在所述实时电力市场出清模型的优化目标中引入拉格朗日函数LRT，满足以下公式：其中，LRT为拉格朗日函数；λRT为实时市场对应的拉格朗日系数；aiPi2+biP+ci表示第i个火电机组的报价；对所述拉格朗日函数LRT进行求导，联合所述实时电力市场出清模型的供需平衡关系表达式得到实时市场对应的拉格朗日系数的表达式，满足以下公式：其中，所述实时市场对应的拉格朗日系数为实时市场的出清价格；根据所述日前市场对应的拉格朗日系数与所述实时市场对应的拉格朗日系数计算所述风电场在日前和实时市场的总收益，满足以下公式：作为上述方案的改进，所述对所述风电场在日前、实时市场的总收益对投标策略参数进行求导，满足以下公式：其中，Perro,j为第j个风电场的日前出力预测误差。附图说明图1是本专利技术实施例提供的一种基于预测误差制定风电投标策略的方法的流程图；图2是本专利技术实施例提供的一种基于预测误差制定风电投标策略的方法中风电预测出力值与预测误差之间的关系曲线；图3是本专利技术实施例提供的一种基于预测误差制定风电投标策略的方法中风电场有无采用最优投标策略时的收益对比曲线。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。参见图1，图1是本专利技术实施例提供的一种基于预测误差制定风电投标策略的方法的流程图；包括：S1、获取风电场的历史出力数据及所对应的预测出力值，根据所述历史出力数据和所述预测出力值计算所述风电场的预测误差，并拟合所述预测误差与所述预测出力值之间的统计规律；S2、引入投标策略参数，制定风电机组的报价形式；S3、根据电力市场出清模型的供需平衡关系，计算所述电力市场出清模型的优化目标；S4、计算所述风电场在日前、实时市场的总收益和风电场的投标策略参数之间的关系；S5、对所述风电场在日前、实时市场的总收益对投标策略参数进行求导，得到风电场在最优投标策略下投标策略参数与预测误差之间的关系式；S6、采用所述投标策略参数与所述预测误差之间的关系式计算投标电量，以在日前市场进行投标。具体的，在步骤S1中，获取风电场的历史出力数据及所对应的预测出力值，并本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于预测误差制定风电投标策略的方法，其特征在于，包括：获取风电场的历史出力数据及所对应的预测出力值，根据所述历史出力数据和所述预测出力值计算所述风电场的预测误差，并拟合所述预测误差与所述预测出力值之间的统计规律；引入投标策略参数，制定风电机组的报价形式；根据电力市场出清模型的供需平衡关系，计算所述电力市场出清模型的优化目标；计算所述风电场在日前、实时市场的总收益和风电场的投标策略参数之间的关系；对所述风电场在日前、实时市场的总收益对投标策略参数进行求导，得到风电场在最优投标策略下投标策略参数与预测误差之间的关系式；采用所述投标策略参数与所述预测误差之间的关系式计算投标电量，以在日前市场进行投标。

【技术特征摘要】
1.一种基于预测误差制定风电投标策略的方法，其特征在于，包括：获取风电场的历史出力数据及所对应的预测出力值，根据所述历史出力数据和所述预测出力值计算所述风电场的预测误差，并拟合所述预测误差与所述预测出力值之间的统计规律；引入投标策略参数，制定风电机组的报价形式；根据电力市场出清模型的供需平衡关系，计算所述电力市场出清模型的优化目标；计算所述风电场在日前、实时市场的总收益和风电场的投标策略参数之间的关系；对所述风电场在日前、实时市场的总收益对投标策略参数进行求导，得到风电场在最优投标策略下投标策略参数与预测误差之间的关系式；采用所述投标策略参数与所述预测误差之间的关系式计算投标电量，以在日前市场进行投标。2.如权利要求1所述的基于预测误差制定风电投标策略的方法，其特征在于，所述拟合所述预测误差与预测出力值之间的统计规律，具体包括：采用线性规律对所述预测误差与预测出力值间的统计规律进行拟合，满足以下公式：Perro＝mPf+n公式(1)；其中，Perro为所述预测误差，Pf为所述预测出力值，m、n为自定义的线性拟合参数。3.如权利要求2所述的基于预测误差制定风电投标策略的方法，其特征在于，所述方法还包括：制定火电机组的报价形式，满足以下公式：F(P)＝aP2+bP+c公式(2)；其中，P为火电机组的出力；a、b、c为自定义的火电机组报价参数；F(P)为火电机组报价。4.如权利要求3所述的基于预测误差制定风电投标策略的方法，其特征在于，所述引入投标策略参数，制定风电机组的报价形式，满足以下公式：E(Pf)＝αPf公式(3)；其中，Pf为所述预测出力值；α为所述投标策略参数；E(Pf)为所述风电机组的报价。5.如权利要求4所述的基于预测误差制定风电投标策略的方法，其特征在于，所述根据电力市场出清模型的供需平衡关系，计算所述电力市场出清模型的优化目标，具体包括：根据日前电力市场出清模型的供需平衡关系，计算所述日前电力市场出清模型的优化目标；其中，所述日前电力市场出清模型的供需平衡关系表达式，满足以下公式：其中，G表示所述火电机组的个数，i＝1、2、3...G；N表示所述风电场的个数，j＝1、2、3...N；Pi表示第i个...

【专利技术属性】
技术研发人员：邹金，禤培正，朱继忠，谢平平，
申请(专利权)人：南方电网科学研究院有限责任公司，中国南方电网有限责任公司，
类型：发明
国别省市：广东,44