一种全国统一电力现货市场省间耦合出清方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种全国统一电力现货市场省间耦合出清方法和装置，其中，方法包括：输入电力系统基础数据；基础数据包括：省间网络拓扑、省间联络线输电价格、各省各类型发电机装机数据和各省日前负荷预测数据；根据电力系统基础数据生成国家市场基本数据；基本数据包括：导入申报发电出力和综合价格、生成国家市场网络矩阵和生成用于国家市场出清的负荷矩阵；基于国家市场基本数据，构建省间耦合出清模型；对省间耦合出清模型进行求解，以输出初步跨区跨省交易结果。本发明专利技术能够实现含约束优化的国家日前市场出清，为省内日前市场出清提供边界条件，从技术层面支撑基于省级异构的全国统一电力现货市场建设，具有很高的应用价值。值。值。

【技术实现步骤摘要】
一种全国统一电力现货市场省间耦合出清方法和装置


[0001]本专利技术涉及电力市场
，特别涉及一种全国统一电力现货市场省间耦合出清方法及装置。

技术介绍

[0002]新一轮电改方案力图还原电力的商品属性，以市场机制优化配置电力资源，促进新能源和可再生能源消纳，引导科学合理的电力规划，保障电力系统安全可靠运行。
[0003]我国能源资源禀赋特征决定了需要更大范围的优化配置。东西部、南北部在经济结构和能源分布之间、用电需求和发电装机之间、用电负荷季节特性和一次能源供应自然特性之间存在着极强的互补性。随着风电、光伏、水能等清洁能源的大规模开发利用，西部地区已经成为我国经济发展的重要能源引擎。然而，2/3以上能源需求集中在中东部，主要能源基地距离负荷中心约800
‑
2000公里，我国能源资源与能源需求呈典型的逆向分布态势。大量清洁能源无法就地消纳，弃水、弃风、弃光现象严重。这样的资源禀赋决定了单一的省级市场是无法独立完成电改的根本目标，需要加快建立统一开放、竞争有序的全国统一电力市场。
[0004]而新一轮改革以各省的市场建设为起步，各省根据其省情和网情，设计了不同模式的电力市场交易体系。基于“省级异构”的全国统一电力现货市场在实现层面需要完善的机制和技术支撑。因此，本专利技术提出一种全国统一电力现货市场省间耦合出清方法及装置，能够实现含约束优化的国家日前市场出清，为省内日前市场出清提供边界条件，从技术层面支撑基于“省级异构”的全国统一电力现货市场建设，具有很高的应用价值。
专利
技术实现思路

[0005]本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
[0006]为此，本专利技术提出一种全国统一电力现货市场省间耦合出清方法，能够实现含约束优化的国家日前市场出清，为省内日前市场出清提供边界条件，从技术层面支撑基于“省级异构”的全国统一电力现货市场建设，具有很高的应用价值。
[0007]本专利技术的第二个目的在于提出一种全国统一电力现货市场省间耦合出清装置。
[0008]为达到上述目的，本专利技术一方面实施例提出了一种全国统一电力现货市场省间耦合出清方法，包括：
[0009]S1，输入电力系统基础数据；所述电力系统基础数据包括：省间网络拓扑、省间联络线输电价格、各省各类型发电机装机数据和各省日前负荷预测数据；
[0010]S2，根据所述电力系统基础数据生成国家市场基本数据；所述生成国家市场基本数据包括：导入申报发电出力和综合价格、生成国家市场网络矩阵和生成用于国家市场出清的负荷矩阵；
[0011]S3，基于所述国家市场基本数据，构建省间耦合出清模型；
[0012]S4，对所述省间耦合出清模型进行求解，以输出初步跨区跨省交易结果。
[0013]本专利技术实施例的全国统一电力现货市场省间耦合出清方法，通过输入电力系统基础数据；电力系统基础数据包括：省间网络拓扑、省间联络线输电价格、各省各类型发电机装机数据和各省日前负荷预测数据；根据电力系统基础数据生成国家市场基本数据；生成国家市场基本数据包括：导入申报发电出力和综合价格、生成国家市场网络矩阵和生成用于国家市场出清的负荷矩阵；基于国家市场基本数据，构建省间耦合出清模型；对省间耦合出清模型进行求解，以输出初步跨区跨省交易结果。本专利技术基于集中优化、边际出清的原则，以社会福利最大为优化目标，同时考虑跨省输电费用和联络线功率约束，能够实现含约束优化的国家日前市场出清，从技术层面支撑基于“省级异构”的全国统一电力现货市场交易，具有很高的应用价值。
[0014]另外，根据本专利技术上述实施例的全国统一电力现货市场省间耦合出清方法还可以具有以下附加的技术特征：
[0015]进一步地，在本专利技术的一个实施例中，所述省间网络拓扑包括省间联络线连接关系、省间联络线功率限额和省间交流线路电抗；所述各省各类型发电机装机数据包括各省火电机组装机容量、新能源发电机组装机容量和水电机组装机容量；所述各省日前负荷预测数据，为第二日各时段各节点电力负荷需求情况。
[0016]进一步地，在本专利技术的一个实施例中，所述申报发电出力和综合价格包括：省内预平衡确定的各省机组开机方式、发电预计划和各省申报机组综合价格；所述国家市场网络矩阵包括：AC网络导纳矩阵和DC网络连接矩阵。
[0017]进一步地，在本专利技术的一个实施例中，所述生成国家市场网络矩阵，是对于兼具交流和直流联络线的多区域电力系统，为模拟区域间的潮流，运用假设以简化模型，包括：将每个区域系统简化为虚拟节点，以计算交流联络线上的潮流；直流联络线的传输功率在所述传输功率的功率限额内独立可调。
[0018]进一步地，在本专利技术的一个实施例中，所述省间耦合出清模型的目标函数为：
[0019][0020]其中，c
a,i
(
·
)和分别为区域a内发电机i的报价函数和计划出力，为联络线k的传输功率，π
k
为相应的输电费用。
[0021]进一步地，在本专利技术的一个实施例中，所述省间耦合出清模型的约束条件包括：区域间功率平衡、发电机组运行约束、交流联络线潮流方程和省间联络线传输功率约束。
[0022]进一步地，在本专利技术的一个实施例中，所述方法，还包括：
[0023]对多区域系统进行网络简化，将虚拟节点间的联络线传输功率和相角分别用P
tl
和θ表示；其中，交流AC联络线和直流DC联络线上的传输功率分别表示为P tl(ac)
和P tl(dc)
，以及定义y是交流联络线的导纳向量，W表示区域联络线关联矩阵；其中，W
dc
和W
ac
分别对应为DC和AC的关联矩阵。
[0024]进一步地，在本专利技术的一个实施例中，对于简化的区域间网络，每个区域的流出功率定义为：
[0025][0026]其中，为区域a内发电机计划出力的向量，为区域a内节点负荷的向量；
[0027]用P
nex
表示向量，区域间AC网络的功率方程表示为：
[0028]Y
ac
θ＝P
nex
‑
W
dc
P
tl(dc)
， (3)
[0029]P
tl(ac)
＝diag(y)W
ac
θ， (4)
[0030]其中，式(3)表示区域间功率平衡，Y
ac
为简化区域AC网络的节点导纳矩阵，表示Y
ac
＝W
ac
diag(y)(W
ac
)
T
，式(4)为AC联络线的潮流方程；
[0031]发电机出力约束和联络线传输功率约束分别为：
[0032][0033][0034][0035]式中，和分别为发电机出力的上、下限，和分别为直流(DC)联络线上传输功率的上、下限，和分别为交流(AC)联络线上传输功率的上、下限。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种全国统一电力现货市场省间耦合出清方法，其特征在于，包括以下步骤：S1，输入电力系统基础数据；所述电力系统基础数据包括：省间网络拓扑、省间联络线输电价格、各省各类型发电机装机数据和各省日前负荷预测数据；S2，根据所述电力系统基础数据生成国家市场基本数据；所述生成国家市场基本数据包括：导入申报发电出力和综合价格、生成国家市场网络矩阵和生成用于国家市场出清的负荷矩阵；S3，基于所述国家市场基本数据，构建省间耦合出清模型；S4，对所述省间耦合出清模型进行求解，以输出初步跨区跨省交易结果。2.根据权利要求1所述的全国统一电力现货市场省间耦合出清方法，其特征在于，所述省间网络拓扑包括省间联络线连接关系、省间联络线功率限额和省间交流线路电抗；所述各省各类型发电机装机数据包括各省火电机组装机容量、新能源发电机组装机容量和水电机组装机容量；所述各省日前负荷预测数据，为第二日各时段各节点电力负荷需求情况。3.根据权利要求1所述的全国统一电力现货市场省间耦合出清方法，其特征在于，所述申报发电出力和综合价格包括：省内预平衡确定的各省机组开机方式、发电预计划和各省申报机组综合价格；所述国家市场网络矩阵包括：AC网络导纳矩阵和DC网络连接矩阵。4.根据权利要求3所述的全国统一电力现货市场省间耦合出清方法，其特征在于，所述生成国家市场网络矩阵，是对于兼具交流和直流联络线的多区域电力系统，为模拟区域间的潮流，运用假设以简化模型，包括：将每个区域系统简化为虚拟节点，以计算交流联络线上的潮流；直流联络线的传输功率在所述传输功率的功率限额内独立可调。5.根据权利要求4所述的全国统一电力现货市场省间耦合出清方法，其特征在于，所述省间耦合出清模型的目标函数为：其中，c
a,i
(
·
)和分别为区域a内发电机i的报价函数和计划出力，为联络线k的传输功率，π
k
为相应的输电费用。6.根据权利要求5所述的全国统一电力现货市场省间耦合出清方法，其特征在于，所述省间耦合出清模型的约束条件包括：区域间功率平衡、发电机组运行约束、交流联络线潮流方程和省间联络线传输功率约束。7.根据权利要求6所述的全国统一电力现货市场省间耦合出清方法，其特征在于，所述方法，还包括：对多区域系统进行网络简化，将虚拟节点间的联络线传输功率和相角分别用P
tl
和θ表示；其中，交流AC联络线和直流DC联络线上的传输功率分别表示为P
tl(ac)
和P
tl(dc...

【专利技术属性】
技术研发人员：王木，钟海旺，谭振飞，夏清，康重庆，
申请(专利权)人：国网北京市电力公司国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：