一种日前电力现货市场出清方法、系统、装置及存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种日前电力现货市场出清方法、系统、装置及存储介质。方法包括：通过安全约束机组组合模型确定机组开机组合，并根据机组开机组合和调频市场规则，得到调频计划；根据备用容量、备用报价和安全约束备用出清模型，确定备用计划；根据机组开机组合、调频计划、备用计划和安全约束经济调度模型，确定机组发电计划。本发明专利技术实施例通过构建与电能量市场、调频市场相对独立的备用容量市场，充分考虑到了备用容量的实时情况，可以高效率的调度备用资源，从而得到合理、可靠、可执行性高的发电计划，确保了电力系统的稳定运行，提高了电力系统的发电效率，可广泛应用于电力市场技术领域。

【技术实现步骤摘要】
一种日前电力现货市场出清方法、系统、装置及存储介质
本专利技术涉及电力市场
，尤其是一种日前电力现货市场出清方法、系统、装置及存储介质。
技术介绍
备用服务是保证电力系统可靠性不可缺少的重要技术手段，将其商品化有助于为系统获取充足的备用服务提供新的途径。由于服务提供方的供给能力和成本存在差异，将竞争引入备用服务领域是可行的，且引入竞争形成价格的方式，有助于激励备用服务提供方提高效率、进行技术革新。备用服务市场的建立有助于设备所有者进行提供电能量与提供备用服务之间的协调，能够使备用服务的机会成本、运行成本、随时间变化的服务需求和价格等更加清晰。现阶段的电力市场还未能实现备用服务的市场化交易，通常只是在日前电力现货市场出清的过程中，根据现行备用容量管理规范对负荷备用、事故备用、旋转备用和发电侧备用的要求，将其作为约束条件嵌入日前电力现货市场出清模型(安全约束机组组合和安全约束经济调度)中进行计算，并按预设的标准进行补偿。这种方法得到的发电计划，并没有考虑到备用容量的实时情况，从而导致发电计划的可执行性低，大大限制了电力系统的发电效率。此外，随着可再生能源发电的大规模发展，电力系统对常规电源备用服务的需求也将越来越大，常规电源是否可以提供足够的备用服务对于可再生能源发电的发展至关重要。因此，为保证电力系统的安全可靠运行，电力系统需要预留更多的备用容量。而如何高效地调度备用资源，完成日前电力现货市场出清得到合理、可靠、可执行性高的发电计划，已成为大规模发展可再生能源发电亟需解决的一个问题。名词解释：电力现货市场：通过交易机构在日前及更短时间内集中开展的次日、日内至实时调度之前电力交易活动的总称；日前电力现货市场：运行日提前一天进行的决定运行日机组组合状态和发电计划的电能交易市场；电力市场出清：通过出清模型得到机组组合状态和发电计划的过程；安全约束机组组合(SCUC)：保证电网安全稳定运行的前提下的发电机组开关机状态组合，对调度计划的要求相对较低，只要满足电网安全和系统供需平衡即可；安全约束经济调度(SCED)：在已经确定的机组组合基础上，编制可以用于调度实际执行的发电计划。
技术实现思路
本专利技术的目的在于至少一定程度上解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术实施例的一个目的在于提供一种日前电力现货市场出清方法，该方法在通过SCUC模型确定机组组合的基础上，构建安全约束备用出清模型确定满足要求的备用计划，在此基础上，进一步通过SCED模型确定机组发电计划。该方法通过安全约束备用出清模型得到备用计划，考虑到了备用容量的实时情况，可以高效率地调度备用资源，从而得到合理、可靠、可执行性高的发电计划，提高了电力系统的发电效率，确保了电力系统的稳定运行。本专利技术实施例的另一个目的在于提供一种日前电力现货市场出清系统。为了达到上述技术目的，本专利技术实施例所采取的技术方案包括：第一方面，本专利技术实施例提供了一种日前电力现货市场出清方法，包括以下步骤：获取机组计划电量、机组计划报价、备用容量以及备用报价；根据所述机组计划电量、所述机组计划报价和预设的安全约束机组组合模型，确定机组开机组合，并根据所述机组开机组合和调频市场规则，得到调频计划；根据所述备用容量、所述备用报价和预设的安全约束备用出清模型，确定备用计划；根据所述机组开机组合、所述调频计划、所述备用计划和预设的安全约束经济调度模型，确定机组发电计划；其中，所述备用容量包括发电侧备用容量和用户侧备用容量，所述备用报价包括发电侧备用报价和用户侧备用报价。进一步地，在本专利技术的一个实施例中，所述安全约束机组组合模型包括使所有机组的出力运行费用与启动费用之和最小化的第一目标函数和第一约束条件，所述第一约束条件包括第一有功平衡约束、第一线路潮流约束、第一断面潮流约束、第一机组出力上下限约束、第一机组爬坡约束、第一机组最小连续开停机时间约束以及机组最大启停次数约束。进一步地，在本专利技术的一个实施例中，所述第一目标函数为：其中，N表示机组总台数，T表示时段总数，Pi,t表示机组i在时段t的出力，Ci,t(Pi,t)表示机组i在时段t的运行费用，表示机组i在时段t的启动费用，M表示网络潮流约束松弛罚因子，表示线路l的正向潮流松弛变量，表示线路l的反向潮流松弛变量，NL表示线路总数，表示断面s的正向潮流松弛变量，表示断面s的反向潮流松弛变量，NS表示断面总数。进一步地，在本专利技术的一个实施例中，所述安全约束备用出清模型包括使备用容量成本最小化的第二目标函数和第二约束条件，所述第二约束条件包括旋转备用约束、事故备用约束、发电侧事故备用约束、负备用容量约束、第二机组出力上下限约束以及第二机组爬坡约束，其中，所述第二机组出力上下限约束是根据所述调频计划对所述第一机组出力上下限约束进行优化得到的。进一步地，在本专利技术的一个实施例中，所述第二目标函数为其中，n表示根据所述机组开机组合确定开机的机组总台数，N表示机组总台数，T表示时段总数，m表示能够提供非旋转备用的可切除负荷数量，表示机组i在时段t的旋转备用报价，表示机组i在时段t的非旋转备用报价，表示机组i在时段t的负备用报价，Ron,i,t表示机组i在时段t的旋转备用中标容量，Roff,i,t表示机组i在时段t的非旋转备用中标容量，RN,i,t表示机组i在时段t的负备用中标容量。进一步地，在本专利技术的一个实施例中，所述安全约束经济调度模型包括使所有机组的出力运行费用与启动费用之和最小化的第三目标函数和第三约束条件，所述第三约束条件包括第二有功平衡约束、第二线路潮流约束、第二断面潮流约束、第三机组出力上下限约束、第三机组爬坡约束以及第二机组最小连续开停机时间约束，其中，所述第三机组出力上下限约束是根据所述备用计划对所述第二机组出力上下限约束进行优化得到的。进一步地，在本专利技术的一个实施例中，所述第三目标函数为：其中，N表示机组总台数，T表示时段总数，Pi,t表示机组i在时段t的出力，Ci,t(Pi,t)表示机组i在时段t的运行费用，表示机组i在时段t的启动费用，M表示网络潮流约束松弛罚因子，表示线路l的正向潮流松弛变量，表示线路l的反向潮流松弛变量，NL表示线路总数，表示断面s的正向潮流松弛变量，表示断面s的反向潮流松弛变量，NS表示断面总数。第二方面，本专利技术实施例提出了一种日前电力现货市场出清系统，包括：获取模块，用于获取机组计划电量、机组计划报价、备用容量以及备用报价；机组开机组合和调频计划确定模块，用于根据所述机组计划电量、所述机组计划报价和预设的安全约束机组组合模型，确定机组开机组合，并根据所述机组开机组合和调频市场规则，得到调频计划；备用计划确定模块，用于根据所述备用容量、所述备用报价和预设的安全约束备用出清模型，确定备用计划；发电计划确定模块，用于根据所述机组开机组合、所述调频计划、所述备用计划和预设的安本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种日前电力现货市场出清方法，其特征在于，包括以下步骤：/n获取机组计划电量、机组计划报价、备用容量以及备用报价；/n根据所述机组计划电量、所述机组计划报价和预设的安全约束机组组合模型，确定机组开机组合，并根据所述机组开机组合和调频市场规则，得到调频计划；/n根据所述备用容量、所述备用报价和预设的安全约束备用出清模型，确定备用计划；/n根据所述机组开机组合、所述调频计划、所述备用计划和预设的安全约束经济调度模型，确定机组发电计划；/n其中，所述备用容量包括发电侧备用容量和用户侧备用容量，所述备用报价包括发电侧备用报价和用户侧备用报价。/n

【技术特征摘要】
1.一种日前电力现货市场出清方法，其特征在于，包括以下步骤：
获取机组计划电量、机组计划报价、备用容量以及备用报价；
根据所述机组计划电量、所述机组计划报价和预设的安全约束机组组合模型，确定机组开机组合，并根据所述机组开机组合和调频市场规则，得到调频计划；
根据所述备用容量、所述备用报价和预设的安全约束备用出清模型，确定备用计划；
根据所述机组开机组合、所述调频计划、所述备用计划和预设的安全约束经济调度模型，确定机组发电计划；
其中，所述备用容量包括发电侧备用容量和用户侧备用容量，所述备用报价包括发电侧备用报价和用户侧备用报价。


2.根据权利要求1所述的一种日前电力现货市场出清方法，其特征在于：
所述安全约束机组组合模型包括使所有机组的出力运行费用与启动费用之和最小化的第一目标函数和第一约束条件，所述第一约束条件包括第一有功平衡约束、第一线路潮流约束、第一断面潮流约束、第一机组出力上下限约束、第一机组爬坡约束、第一机组最小连续开停机时间约束以及机组最大启停次数约束。


3.根据权利要求2所述的一种日前电力现货市场出清方法，其特征在于，所述第一目标函数为：



其中，N表示机组总台数，T表示时段总数，Pi,t表示机组i在时段t的出力，Ci,t(Pi,t)表示机组i在时段t的运行费用，表示机组i在时段t的启动费用，M表示网络潮流约束松弛罚因子，表示线路l的正向潮流松弛变量，表示线路l的反向潮流松弛变量，NL表示线路总数，表示断面s的正向潮流松弛变量，表示断面s的反向潮流松弛变量，NS表示断面总数。


4.根据权利要求2所述的一种日前电力现货市场出清方法，其特征在于：
所述安全约束备用出清模型包括使备用容量成本最小化的第二目标函数和第二约束条件，所述第二约束条件包括旋转备用约束、事故备用约束、发电侧事故备用约束、负备用容量约束、第二机组出力上下限约束以及第二机组爬坡约束，其中，所述第二机组出力上下限约束是根据所述调频计划对所述第一机组出力上下限约束进行优化得到的。


5.根据权利要求4所述的一种日前电力现货市场出清方法，其特征在于，所述第二目标函数为



其中，n表示根据所述机组开机组合确定开机的机组总台数，N表示机组总台数，T表示时段总数，m表示能够提供非旋转备用的可切除负荷数量，表示机组i在时段t的旋转备用报价，表示机组i在时段t的非旋转备用报价，表示机组i在时段t的负备用报价，Ron,i,t表示机组i...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈梓煜，和识之，林庆标，梁彦杰，刘起兴，赵玉柱，
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