一种调频辅助服务费用分摊方法、系统、介质及设备技术方案

本发明专利技术公开了一种调频辅助服务费用分摊方法、系统、介质及设备，将调频成本的产生机理，按照调频容量成本、调频里程成本进行分别分摊，调频容量成本按照历史预测误差准确率进行分摊，调频里程成本按照运行日的实际预测精度进行分摊。实现新能源与常规电源利益的合理分配，引导各方共同促进新能源的消纳。引导各方共同促进新能源的消纳。引导各方共同促进新能源的消纳。

【技术实现步骤摘要】
一种调频辅助服务费用分摊方法、系统、介质及设备


[0001]本专利技术属于电力市场辅助服务
，具体涉及一种调频辅助服务费用分摊方法、系统、介质及设备。

技术介绍

[0002]目前，区别于火电、水电等常规可控电源，风电、光伏等新能源电源受资源禀赋的影响，出力具有显著的间歇性、波动性和随机性。电网为接纳新能源，需火电、水电、燃气、储能等具有灵活调节能力的电源配套提供调频、备用等辅助服务，甚至需要常规电源配合启停，以实现电力供需平衡，存在一定的消纳成本。高比例新能源的接入将极大改变电力系统运行模式，电网接纳新能源所付出的平衡成本也将急剧上升。在未来新型电力系统建设过程中需要准确考虑高比例新能源接入的影响，准确计及新能源出力的随机波动特性与消纳成本之间的关联关系，才能实现新能源与常规电源利益的合理分配，引导各方共同促进新能源的消纳。
[0003]为了鼓励新能源投资，促进新能源的发展与消纳，国内外电力市场相继提出了不同的激励机制来补偿新能源的低碳清洁特性，确保新能源在市场竞争中占据优势，主要涉及电力市场机制、财政激励机制、配套市场机制等。
[0004]电力市场机制主要通过全额消纳、保障性收购、新能源机组自报价等方式实现新能源优先调度。财政激励机制主要通过固定上网电价、溢价补贴、税收抵扣、碳税政策等方式确保新能源收益，激励新能源投资并参与市场。配套市场机制主要包括碳排放权交易、绿色证书交易，新能源可凭借其低碳清洁特性在上述配套市场上获得收益。上述机制从不同角度出发促进新能源的发展。然而，新能源的随机波动特性对于电网运行是一大挑战。电网为消纳新能源需预留更多备用容量，频繁执行调频操作，付出额外平衡成本。在市场环境下，秉着“谁产生的成本谁承担的”激励相容原则，电网为消纳新能源而付出的额外平衡成本应由新能源来承担。但目前这方面的探讨较少，有的市场新能源不参与平衡成本的分摊。有的市场则根据发/用电量比例在常规电源、新能源及用户间分摊平衡成本。上述方法未明晰不同类型单个新能源接入对电网平衡成本的影响，不能合理分摊为消纳新能源所付出的额外平衡成本，无法激励新能源降低自身随机波动特性。对此，有市场提出通过新能源预测误差考核来降低新能源随机性，但即便预测准确，新能源调节能力仍与常规电源有较大差异，且新能源时段间出力波动较大，仍需常规电源提供额外辅助服务，付出额外平衡成本。因此，需进一步分析单个新能源接入对电网辅助服务成本的影响，实现电网平衡成本的合理分摊。
[0005]实际运行中，不同省市针对新能源平衡成本采用了不同的分摊方法。部分省市的新能源不参与平衡成本的分摊，部分省市根据发/用电量比例在常规电源、新能源及用户间分摊平衡成本。上述方法均不能明晰不同类型单个新能源接入对电网调频成本的影响，不能合理分摊为消纳新能源所付出的额外调频成本。当新能源占比较低时，矛盾尚不突出，未来高比例新能源的接入将极大改变电力系统运行模式，电网接纳新能源所付出的调频成本
也将急剧上升。在未来电力市场运行过程中需要考虑高比例新能源接入的影响，准确计及新能源出力的随机波动特性与调频成本之间的关联关系，才能实现新能源与常规电源利益的合理分配，引导各方共同促进新能源的消纳。

技术实现思路

[0006]本专利技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种调频辅助服务费用分摊方法、系统、介质及设备，用于解决新能源机组的波动性和预测精度给其电力调度带来不确定性的技术问题。
[0007]本专利技术采用以下技术方案：
[0008]一种调频辅助服务费用分摊方法，包括以下步骤：
[0009]获取负荷及新能源的历史预测精度，根据负荷及新能源的历史预测精度计算电力系统的调频容量成本分摊值；
[0010]获取负荷与新能源机组的全天误差情况，根据负荷与新能源机组的全天误差情况确定调频里程成本分摊值，根据调频里程成本分摊值和调频容量成本分摊值确定各负荷和新能源机组承担的总调频成本。
[0011]具体的，所述根据负荷及新能源的历史预测精度计算电力系统的调频容量成本分摊值的步骤，具体包括：
[0012]计算各负荷功率预测误差的平均值和方差；
[0013]计算新能源机组出力预测误差；
[0014]根据辅助服务市场规则，建立调频出清优化模型，利用各负荷功率预测误差的平均值和方差，以及新能源机组出力预测误差计算考虑所有负荷和新能源预测误差的调频容量成本；
[0015]计算不考虑负荷l的预测误差时的调频并出清，计算不考虑负荷
l
的预测误差时，系统调频容量总成本F
lt
，得到负荷l的预测误差对调频容量成本的边际成本F
Δlt
，计算新能源机组g的预测误差对调频容量成本的边际成本F
Δgt
；
[0016]根据各负荷与新能源机组对调频容量成本的边际成本情况，计算系统调频容量成本的分摊，得到负荷l所应承担的系统调频容量成本DF
lt
和新能源机组g所应承担的系统调频容量成本DF
gt
。
[0017]进一步的，考虑所有负荷和新能源预测误差的调频容量成本具体为：
[0018][0019][0020][0021]其中，M(i,t)表示参与调频的机组i在t时段的调频辅助服务成本函数，分别是调度中心利用机组的历史综合调频性能指标调频申报容量R
egCap
(i,t)、系统平均里程率I
AveSysPerfmRatio
对机组的原始调频容量报价调频里程报价的调整后的值；
[0022]负荷l所应承担的系统调频容量成本DF
lt
和新能源机组g所应承担的系统调频容量成本DF
gt
分别为：
[0023][0024][0025]其中，DF
lt
为负荷l所应承担的系统调频容量成本，DF
gt
为新能源机组g所应承担的系统调频容量成本，F
Δgt
为新能源机组g的预测误差对调频容量成本的边际成本，F
Δlt
为负荷l的预测误差对调频容量成本的边际成本，F
t
为系统总调频容量成本。
[0026]具体的，所述根据负荷与新能源机组的全天误差情况确定调频里程成本分摊值，结合调频里程成本分摊值和调频容量成本分摊值确定各负荷和新能源机组承担的总调频成本，实现调频辅助服务费用分摊的步骤，具体包括：
[0027]计算负荷l在第t时刻的预测误差Err
lt
和新能源机组g在第t时刻的预测误差Err
gt
；
[0028]根据实际误差，利用负荷l在第t时刻的预测误差Err
lt
和新能源机组g在第t时刻的预测误差Err
gt
确定分摊负荷l在第t时刻的调频里程成本DL
lt
和新能源机组g在第t时刻的调频里程成本DL
gt
；
[0029]计算负荷l在本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种调频辅助服务费用分摊方法，其特征在于，包括以下步骤：获取负荷及新能源的历史预测精度，根据负荷及新能源的历史预测精度计算电力系统的调频容量成本分摊值；获取负荷与新能源机组的全天误差情况，根据负荷与新能源机组的全天误差情况确定调频里程成本分摊值，根据调频里程成本分摊值和调频容量成本分摊值确定各负荷和新能源机组承担的总调频成本。2.根据权利要求1所述的调频辅助服务费用分摊方法，其特征在于，所述根据负荷及新能源的历史预测精度计算电力系统的调频容量成本分摊值的步骤，具体包括：计算各负荷功率预测误差的平均值和方差；计算新能源机组出力预测误差；根据辅助服务市场规则，建立调频出清优化模型，利用各负荷功率预测误差的平均值和方差，以及新能源机组出力预测误差计算考虑所有负荷和新能源预测误差的调频容量成本；计算不考虑负荷l的预测误差时的调频并出清，计算不考虑负荷l的预测误差时，系统调频容量总成本F
lt
，得到负荷l的预测误差对调频容量成本的边际成本F
Δlt
，计算新能源机组g的预测误差对调频容量成本的边际成本F
Δgt
；根据各负荷与新能源机组对调频容量成本的边际成本情况，计算系统调频容量成本的分摊，得到负荷l所应承担的系统调频容量成本DF
lt
和新能源机组g所应承担的系统调频容量成本DF
gt
。3.根据权利要求2所述的调频辅助服务费用分摊方法，其特征在于，考虑所有负荷和新能源预测误差的调频容量成本具体为：能源预测误差的调频容量成本具体为：能源预测误差的调频容量成本具体为：其中，M(i,t)表示参与调频的机组i在t时段的调频辅助服务成本函数，分别是调度中心利用机组的历史综合调频性能指标调频申报容量R
egCap
(i,t)、系统平均里程率I
AveSysPerfmRatio
对机组的原始调频容量报价调频里程报价的调整后的值；负荷l所应承担的系统调频容量成本DF
lt
和新能源机组g所应承担的系统调频容量成本DF
gt
分别为：分别为：
其中，DF
lt
为负荷l所应承担的系统调频容量成本，DF
gt
为新能源机组g所应承担的系统调频容量成本，F
Δgt
为新能源机组g的预测误差对调频容量成本的边际成本，F
Δlt
为负荷l的预测误差对调频容量成本的边际成本，F
t
为系统总调频容量成本。4.根据权利要求1所述的调频辅助服务费用分摊方法，其特征在于，所述根据负荷与新能源机组的全天误差情况确定调频里程成本分摊值，结合调频里程成本分摊值和调频容量成本分摊值确定各负荷和新能源机组承担的总调频成本，实现调频辅助服务费用分摊的步骤，具体包括：计算负荷l在第t时刻的预测误差Err
lt
和新能源机组
g
在第t时刻的预测误差Err
gt
；根据实际误差，利用负荷l在第t时刻的预测误差Err
lt
和新能源机组g在第t时刻的预测误差Err
gt
确定分摊负荷l在第t时刻的调频里程成本DL
lt
和新能源机组g在第t时刻的调频里程成本DL
gt
；计算负荷l在第t时刻所应分摊的调频总成本DA
lt
和新能源机组g在第t时刻所应分摊的调频总成本DA
gt
。5.根据权利要求4所述的调频辅助服务费用分摊方法，其特征在于，负荷l在第t时刻的预测误差Err
lt
和新能源机组g在第t时刻的预测误差Err
gt
分别为：Err
lt
＝P
lt
‑

【专利技术属性】
技术研发人员：石飞，冯树海，郑亚先，郑恒峰，曹晓峻，王岗，樊海锋，黄成，曹阳，
申请(专利权)人：国网江苏省电力有限公司国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：