一种基于场景方法的电力容量市场需求的决策方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于场景方法的电力容量市场需求响应的决策方法及系统，确定需求侧响应供应商的参与容量市场的基本假设，基于基本假设，确定待建立的需求侧响应供应商决策模型的不确定性因素；确定不确定性因素的概率分布，提取待建立的需求侧响应供应商决策模型的不同场景；确定需要去除的场景数量，基于预设的规则对场景进行去除；基于去除后的场景，建立需求侧响应供应商决策模型；建立确定决策模型、随机决策模型作为对比模型；对需求侧响应供应商决策模型、确定决策模型和随机决策模型进行求解，获取需求侧响应供应商的参与容量、收益和损失；计算违背概率，基于违背概率以及需求侧响应供应商的收益和损失，确定去除的场景的最优数量。景的最优数量。景的最优数量。

【技术实现步骤摘要】
一种基于场景方法的电力容量市场需求的决策方法及系统


[0001]本专利技术涉及电力市场
，更具体地，涉及一种基于场景方法的电力容量市场需求的决策方法及系统。

技术介绍

[0002]容量市场的设计是为了保证充足的发电资源以保证电力运行的可靠性，容量市场通过评估可靠性资源的价值并通过价格信号使发电资源、电网资源以及需求侧资源通过提供容量参与容量市场获取收益。容量市场是一种激励市场机制，该机制激励资源供给者投资相应的供给资源，通过优化选址和成本来满足电力系统可靠性。需求侧响应资源作为重要的资源既可以参与能量市场同样也可以在容量市场中发挥重要作用。在重要的容量市场中(如美国PJM市场)，需求侧资源参与容量市场将按照出清价格支付收益。需求侧资源可以用过预先的负荷减少来参与容量市场，并根据响应的情况收益或收到处罚。作为容量市场参与者，需求侧响应资源提供商们不断优化自己的投标策略来最大化自身的收益。
[0003]容量市场作为一个长期市场，不确定性是所有市场参与者包括需求侧响应资源提供商们需要考虑的核心问题，两种主流的解决不确定性问题的方法主要包括鲁棒优化和随机优化。鲁棒优化的解决方案要求满足所有可能出现的场景，然而其优化结果带来的成本损失通常是比较大的，许多出现概率较低的极端场景与其他正常场景同等考虑造成鲁棒优化的结果通常较为保守。随机优化能够考虑不同场景出现的概率，然而随机变量的概率分布有时是难以获得的，随机优化难以给出准确的对于优化结果的定量评估。
[0004]因此，需要一种技术，以实现基于场景方法的需求侧响应供应商的决策。

技术实现思路

[0005]本专利技术技术方案提供一种基于场景方法的电力容量市场需求响应的决策方法及系统，以解决如何基于场景方法对电力容量市场需求响应进行决策的问题。
[0006]为了解决上述问题，本专利技术提供了一种基于场景方法的电力容量市场需求响应的决策方法，所述方法包括：
[0007]确定需求侧响应供应商的参与容量市场的基本假设，基于所述基本假设，确定待建立的需求侧响应供应商决策模型的不确定性因素；
[0008]确定所述不确定性因素的概率分布，提取待建立的需求侧响应供应商决策模型的不同场景；
[0009]确定需要去除的场景数量，基于预设的规则对场景进行去除；
[0010]基于去除后的场景，建立需求侧响应供应商决策模型；
[0011]建立确定决策模型、随机决策模型作为对比模型；
[0012]对所述需求侧响应供应商决策模型、所述确定决策模型和所述随机决策模型进行求解，获取需求侧响应供应商的参与容量、收益和损失；
[0013]计算违背概率，基于所述违背概率以及需求侧响应供应商的收益和损失，确定去
除的场景的最优数量。
[0014]优选地，所述确定待建立的需求侧响应供应商决策模型的不确定性因素，包括：容量市场的出清价格以及需求资源的激活时间。
[0015]优选地，所述确定所述不确定性因素的概率分布，提取待建立的需求侧响应供应商决策模型的不同场景，包括：
[0016]根据获取的目标容量市场的出清价格以及需求资源的激活时间的数据，确定不同的场景。
[0017]优选地，所述建立需求侧响应供应商决策模型，包括：
[0018]所述需求侧响应供应商决策模型的目标为最恶劣的场景下最大化收益最小化成本，通过引入辅助变量h构建模型如下：
[0019]min h
[0020][0021]0≤P
Cap
≤P
Capmax
[0022]式中，P
Cap
代表该供应商参与市场的容量，P
Capmax
代表供应商能够提供的容量上限，C
Capi
代表在第i个场景下市场的出清价格，t
uhi
代表第i个场景下需求侧响应服务激活的小时数，a代表成本参数，k代表去除的场景数量， h代表辅助变量用于将模型转化为线性规划问题。
[0023]优选地，所述建立确定决策模型、随机决策模型作为对比模型，包括：
[0024]建立确定性决策模型公式为：
[0025][0026]Subjectto:0≤P
Cap
≤P
Capmax
[0027]其中，C
Cap
代表市场的出清价格，t
uh
代表需求侧响应服务激活的小时数， P
Capmax
代表该供应商参与市场的最大容量；
[0028]建立随机决策模型公式为：
[0029][0030]Subjectto:0≤P
Cap
≤P
Capmax
[0031]其中，prob
i
代表场景i出现的概率。
[0032]基于本专利技术的另一方面，本专利技术提供一种基于场景方法的电力容量市场需求响应的决策系统，所述系统包括：
[0033]初始单元，用于确定需求侧响应供应商的参与容量市场的基本假设，基于所述基本假设，确定待建立的需求侧响应供应商决策模型的不确定性因素；
[0034]提取单元，用于确定所述不确定性因素的概率分布，提取待建立的需求侧响应供应商决策模型的不同场景；
[0035]去除单元，用于确定需要去除的场景数量，基于预设的规则对场景进行去除；
[0036]建立单元，用于基于去除后的场景，建立需求侧响应供应商决策模型；建立确定决策模型、随机决策模型作为对比模型；
[0037]结果单元，用于对所述需求侧响应供应商决策模型、所述确定决策模型和所述随
机决策模型进行求解，获取需求侧响应供应商的参与容量、收益和损失；计算违背概率，基于所述违背概率以及需求侧响应供应商的收益和损失，确定去除的场景的最优数量。
[0038]优选地，所述确定待建立的需求侧响应供应商决策模型的不确定性因素，包括：容量市场的出清价格以及需求资源的激活时间。
[0039]优选地，所述确定所述不确定性因素的概率分布，提取待建立的需求侧响应供应商决策模型的不同场景，包括：
[0040]根据获取的目标容量市场的出清价格以及需求资源的激活时间的数据，确定不同的场景。
[0041]优选地，所述建立需求侧响应供应商决策模型，包括：
[0042]所述需求侧响应供应商决策模型的目标为最恶劣的场景下最大化收益最小化成本，通过引入辅助变量h构建模型如下：
[0043]min h
[0044][0045]0≤P
Cap
≤P
Capmax
[0046]式中，P
Cap
代表该供应商参与市场的容量，P
Capmax
代表供应商能够提供的容量上限，C
Capi
代表在第i个场景下市场的出清价格，t
uhi
代表第i个场景下需求侧响应服务激活的小时数，a代表成本参数，k代表去除的场景数量， h代表辅助变本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于场景方法的电力容量市场需求响应的决策方法，所述方法包括：确定需求侧响应供应商的参与容量市场的基本假设，基于所述基本假设，确定待建立的需求侧响应供应商决策模型的不确定性因素；确定所述不确定性因素的概率分布，提取待建立的需求侧响应供应商决策模型的不同场景；确定需要去除的场景数量，基于预设的规则对场景进行去除；基于去除后的场景，建立需求侧响应供应商决策模型；建立确定决策模型、随机决策模型作为对比模型；对所述需求侧响应供应商决策模型、所述确定决策模型和所述随机决策模型进行求解，获取需求侧响应供应商的参与容量、收益和损失；计算违背概率，基于所述违背概率以及需求侧响应供应商的收益和损失，确定去除的场景的最优数量。2.根据权利要求1所述的方法，所述确定待建立的需求侧响应供应商决策模型的不确定性因素，包括：容量市场的出清价格以及需求资源的激活时间。3.根据权利要求2所述的方法，所述确定所述不确定性因素的概率分布，提取待建立的需求侧响应供应商决策模型的不同场景，包括：根据获取的目标容量市场的出清价格以及需求资源的激活时间的数据，确定不同的场景。4.根据权利要求1所述的方法，所述建立需求侧响应供应商决策模型，包括：所述需求侧响应供应商决策模型的目标为最恶劣的场景下最大化收益最小化成本，通过引入辅助变量h构建模型如下：min h0≤P
Cap
≤P
Capmax
式中，P
Cap
代表该供应商参与市场的容量，P
Capmax
代表供应商能够提供的容量上限，C
Capi
代表在第i个场景下市场的出清价格，t
uhi
代表第i个场景下需求侧响应服务激活的小时数，a代表成本参数，k代表去除的场景数量，h代表辅助变量用于将模型转化为线性规划问题。5.根据权利要求4所述的方法，所述建立确定决策模型、随机决策模型作为对比模型，包括：建立确定性决策模型公式为：Subject to:0≤P
Cap
≤P
Capmax
其中，C
Cap
代表市场的出清价格，t
uh
代表需求侧响应服务激活的小时数，P
Capmax
代表该供应商参与市场的最大容量；建立随机决策模型公式为：Subject to:0≤P
Cap
≤P
Capmax
其中，prob
i
代表场景i出现的概率。6.一种基于场景方法的电力容量市场需求响应...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈典，彭飞，张祥成，陆润钊，张健，刘飞，许德操，张桂红，刘庆彪，王世斌，田旭，刘联涛，李积泰，权惠娟，
申请(专利权)人：国网青海省电力公司国网青海省电力公司经济技术研究院，
类型：发明
国别省市：