含风电竞标的日前市场出清方法、装置、计算机设备制造方法及图纸

本申请涉及一种日前市场出清方法、装置、计算机设备和存储介质。所述方法包括：预先建立含风电竞标的日前市场出清模型；其中，所述日前市场出清模型包括以最小市场出清总成本为目标的第一目标函数和对应的第一约束条件；预先建立含风电竞标的实时市场出清模型；其中，所述实时市场出清模型包括以最小切负荷期望成本为目标的第二目标函数和对应的第二约束条件；当常规机组申报的真实发电成本报价，风电机组申报的真实风电功率概率分布函数时，所述日前市场出清模型和所述实时市场出清模型达到市场出清总成本最小化的目标。应用本申请实施例，在所有市场成员申报各自真实报价的条件下，每个市场成员的收益均为最大。

Day ahead market clearing methods, devices and computer equipment including wind power bidding

【技术实现步骤摘要】
含风电竞标的日前市场出清方法、装置、计算机设备
本申请涉及电力调度领域，特别是涉及一种含风电竞标的日前市场出清方法、含风电竞标的日前市场出清装置、计算机设备和存储介质。
技术介绍
早在上个世纪九十年代，国外许多电力市场就已经实现了从受监管的垄断体制到市场竞争的转变。其中，以美国PJM电力市场、得克萨斯州、加利福尼亚州、纽约州以及新英格兰地区为代表的电力市场引入了节点边际电价(LMP，LocationalMarginalPrice)。在节点边际电价机制下，每个市场成员申报各自的报价，系统运营商(ISO)依据市场成员的报价做出市场出清决策。1990到2001年间，英国实行联营电力市场。其中，市场中的发电机组在竞价时，存在策略性报价，从而使自身利益最大化的行为，而该行为将导致电力市场的运行效率降低，不利于电力市场的高效健康运行。有关电力市场竞价机制的大多数文献都假定了发电成本的凸性；关于发电机代理商在大规模电力市场中的行为分析的大量文献中，均假设发电机组是定价的，亦或是一些旨在解决博弈理论均衡的数值方法，但大多缺乏风电机组直接参与日前市场竞价情况的研究。
技术实现思路
基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种含风电竞标的日前市场出清方法、一种含风电竞标的日前市场出清装置、一种计算机设备和一种计算机可读存储介质，解决传统的市场竞价机制，即LMP机制，存在发电机组行使市场力量使自身利益最大化，破坏市场秩序，导致经济效率产生损失的问题。一种日前市场出清方法，包括：预先建立含风电竞标的日前市场出清模型；其中，所述日前市场出清模型包括以最小市场出清总成本为目标的第一目标函数和对应的第一约束条件；预先建立含风电竞标的实时市场出清模型；其中，所述实时市场出清模型包括以最小切负荷期望成本为目标的第二目标函数和对应的第二约束条件；当常规机组申报的真实发电成本，风电机组申报的真实风电功率概率分布函数时，所述日前市场出清模型和所述实时市场出清模型达到市场出清总成本最小化的目标。优选地，所述第一目标函数为：所述第一约束条件包括：功率平衡约束：输电网络约束：常规机组出力约束：风电机组出力约束：其中，n表示电力系统含有的节点；i表示第i个节点；表示市场出清总成本；C表示所有常规机组向系统运营商ISO申报的自身发电成本报价组成行向量；表示所有风电机组报价为其预测的风电功率概率分布函数组成向量；∑fi(Pi)表示常规机组发电总成本；表示含风电竞标的日前市场出清中，由于风电机组输出功率的不确定性，系统运营在实时市场产生的切负荷期望成本；表示节点i处风电机组在日前市场的出清功率；Di表示节点i的负荷需求功率；φ＝(φ1,...,φn)表示系统中各节点实际风电机组功率约束上限；表示常规机组出力上限；Hli表示节点i对输电线路l的发电转移分布因子；表示输电线路l的传输容量；Pwind,i表示节点i处风电机组的实际的实时功率。优选地，所述第二目标函数为：所述第二约束条件包括：功率平衡约束：输电网络约束：风电机组出力约束：实时市场切负荷约束：风电机组弃风功率约束：其中，表示节点i处风电机组弃风功率；表示节点i处风电机组系统切负荷量；b为实时市场中，系统运营商ISO切负荷的单位成本。优选地，如果为最优解，VCG机制下，系统运营商ISO支付给节点i处常规机组的费用为：VCG机制下，系统运营商ISO支付给节点i处风电机组的费用为：其中，P表示电力系统所有常规发电机组在日前市场出清出力组成列向量；表示所有市场成员参与出清时的最优市场出清总成本；表示不包含节点i处常规机组时，新系统的最优市场出清总成本；表示不包含节点i处风力机组时，新系统的最优市场出清总成本；表示其余风电机组提交的风电功率概率分布函数。优选地，VCG机制下，常规机组的激励相容性和个体理性，至少包括当且仅当常规机组申报真实发电成本时，其日前出清净利润最大；对于节点i处常规机组，若所有风电机组均申报真实风电功率概率分布函数，除节点i处常规机组之外的其他常规机组申报发电成本为时，若节点i处常规机组申报虚假发电成本则获得的支付为：其中，表示节点i处常规机组不参与市场出清，新系统的所有常规机组申报发电成本时，常规机组的市场出清；表示系统所有常规机组的总出清；表示节点i处常规机组申报虚假发电成本时的市场最优出清；若节点i处常规机组申报真实发电成本Ci，则获得的支付为：其中，Pi表示节点i处常规机组申报真实发电成本Ci时的市场最优出清；当节点i处常规机组申报虚假发电成本时，净利润为：其中，和分别为节点i处常规机组申报虚假发电成本时，系统优化调度节点i处常规机组出清分别在其虚假发电成本和真实发电成本Ci下的发电成本；为所有市场成员参与出清，且节点i处常规机组申报虚假发电成本为除节点i处常规机组之外的其他常规机组申报发电成本系统其他常规机组最优发电成本之和；当节点i处常规机组申报真实发电成本Ci时，净利润为：其中，fi(Pi,Ci)表示除节点i处常规机组之外的其他常规机组申报发电成本节点i处常规机组申报真实发电成本Ci时，市场出清节点i处常规机组出清Pi在其真实发电成本Ci下的发电成本；表示所有市场成员参与出清，且其他常规机组申报发电成本节点i处常规机组申报真实发电成本Ci，除节点i处常规机组之外的其他常规机组最优发电成本之和；在上述的净利润的计算公式中，两个等式右端第一项与节点i处常规机组申报的发电成本无关；而Pi和分别为节点i处常规机组申报真实发电成本Ci，其他常规机组申报发电成本时的系统常规发电机组最优出清计划，所以有：因此，节点i处常规机组申报真实发电成本Ci获得的净利润不小于申报虚假发电成本时的净利润，所以有：当节点i处常规机组申报真实发电成本，常规机组的激励相容性；对于常规机组的个体理性，当节点i处常规机组申报真实发电成本Ci时，等效于在所有常规机组参与市场出清中，增加Pi＝0的约束条件；因此，日前出清模型优化可行域缩小，目标函数值不小于所有常规机组参与日前市场出清模型的目标函数值，所以有：优选地，VCG机制下，风电机组的激励相容性和个体理性，至少包括当且仅当风电机组申报真实风电功率概率分布函数时，其日前出清净利润最大；对节点i处风电机组，若所有常规机组均申报真实发电成本，当其他风电机组申报风电功率概率分布函数时，若节点i处风电机组申报虚假风电功率概率分布函数为则获得的支付为：其中，表示基于节点i处风电机组虚报风电功率概率分布函数为其他风电机组申报风电功率概率分布函数时，系统的切负荷量；若节点i处风电机组申报真实风电功率概率分布函数为则获得的支付为：其中，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种含风电竞标的日前市场出清方法，其特征在于，包括：/n预先建立含风电竞标的日前市场出清模型；其中，所述日前市场出清模型包括以最小市场出清总成本为目标的第一目标函数和对应的第一约束条件；/n预先建立含风电竞标的实时市场出清模型；其中，所述实时市场出清模型包括以最小切负荷期望成本为目标的第二目标函数和对应的第二约束条件；/n当常规机组申报的真实发电成本，风电机组申报的真实风电功率概率分布函数时，所述日前市场出清模型和所述实时市场出清模型达到市场出清总成本最小化的目标。/n

【技术特征摘要】
1.一种含风电竞标的日前市场出清方法，其特征在于，包括：
预先建立含风电竞标的日前市场出清模型；其中，所述日前市场出清模型包括以最小市场出清总成本为目标的第一目标函数和对应的第一约束条件；
预先建立含风电竞标的实时市场出清模型；其中，所述实时市场出清模型包括以最小切负荷期望成本为目标的第二目标函数和对应的第二约束条件；
当常规机组申报的真实发电成本，风电机组申报的真实风电功率概率分布函数时，所述日前市场出清模型和所述实时市场出清模型达到市场出清总成本最小化的目标。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
所述第一目标函数为：



所述第一约束条件包括：
功率平衡约束：
输电网络约束：



常规机组出力约束：
风电机组出力约束：
其中，n表示电力系统含有的节点；i表示第i个节点；表示市场出清总成本；C表示所有常规机组向系统运营商ISO申报的自身发电成本报价组成行向量；表示所有风电机组报价为其预测的风电功率概率分布函数组成向量；∑fi(Pi)表示常规机组发电总成本；表示含风电竞标的日前市场出清中，由于风电机组输出功率的不确定性，系统运营在实时市场产生的切负荷期望成本；表示节点i处风电机组在日前市场的出清功率；Di表示节点i的负荷需求功率；φ＝(φ1,...,φn)表示系统中各节点实际风电机组功率约束上限；表示常规机组出力上限；Hli表示节点i对输电线路l的发电转移分布因子；表示输电线路l的传输容量；Pwind,i表示节点i处风电机组的实际的实时功率。


3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，
所述第二目标函数为：



所述第二约束条件包括：
功率平衡约束：
输电网络约束：



风电机组出力约束：
实时市场切负荷约束：
风电机组弃风功率约束：
其中，表示节点i处风电机组弃风功率；表示节点i处风电机组系统切负荷量；b为实时市场中，系统运营商ISO切负荷的单位成本。


4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，如果为最优解，
VCG机制下，系统运营商ISO支付给节点i处常规机组的费用为：
VCG机制下，系统运营商ISO支付给节点i处风电机组的费用为：



其中，P表示电力系统所有常规发电机组在日前市场出清出力组成列向量；表示所有市场成员参与出清时的最优市场出清总成本；表示不包含节点i处常规机组时，新系统的最优市场出清总成本；表示不包含节点i处风力机组时，新系统的最优市场出清总成本；表示其余风电机组提交的风电功率概率分布函数。


5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，VCG机制下，常规机组的激励相容性和个体理性，至少包括当且仅当常规机组申报真实发电成本时，其日前出清净利润最大；
对于节点i处常规机组，若所有风电机组均申报真实风电功率概率分布函数，除节点i处常规机组之外的其他常规机组申报发电成本为时，若节点i处常规机组申报虚假发电成本则获得的支付为：



其中，表示节点i处常规机组不参与市场出清，新系统的所有常规机组申报发电成本时，常规机组的市场出清；表示系统所有常规机组的总出清；表示节点i处常规机组申报虚假发电成本时的市场最优出清；
若节点i处常规机组申报真实发电成本Ci，则获得的支付为：



其中，Pi表示节点i处常规机组申报真实发电成本Ci时的市场最优出清；
当节点i处常规机组申报虚假发电成本时，净利润为：



其中，和分别为节点i处常规机组申报虚假发电成本时，系统优化调度节点i处常规机组出清分别在其虚假发电成本和真实发电成本Ci下的发电成本；为所有市场成员参与出清，且节点i处常规机组申报虚假发电成本为除节点i处常规机组之外的其他常规机组申报发电成本系统其他常规机组最优发电成本之和；
当节点i处常规机组申报真实发电成本Ci时，净利润为：



其中，fi(Pi,Ci)表示除节点i处常规机组之外的其他常规机组申报发电成本节点...

【专利技术属性】
技术研发人员：张昆，周华锋，高红亮，朱文，顾慧杰，彭超逸，胡亚平，
申请(专利权)人：中国南方电网有限责任公司，
类型：发明
国别省市：广东;44