[發明專利]考慮響應性能指標的調頻輔助服務市場出清決策方法

有效

• 申請號: 201710565453.2
• 申請日: 2017-07-12
• 公開（公告）號: CN107370164B
• 公開（公告）日: 2020-10-30
• 發明（設計）人: 謝麗榮;喻潔;郭建成;丁恰;高賜威;滕賢亮;夏偉棟;涂孟夫;仇進;董力
• 申請（專利權）人: 國電南瑞科技股份有限公司;東南大學;國電南瑞南京控制系統有限公司;國家電網公司;國網寧夏電力公司;南京南瑞集團公司
• 主分類號: H02J3/24
• 分類號: H02J3/24;H02J3/00;H02J3/46
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林

本發明公開了一種考慮響應性能指標的調頻輔助服務市場出清決策方法，包括，根據負荷變化情況，確定日前備用容量的需求；進行日前備用容量出清，建立日前備用出清模型；在實時調頻容量市場中，利用超短期負荷預測，對調頻容量需求進行修正；對實時調頻容量市場出清，建立實時調頻出清模型；通過日前備用容量出清結果與實時調頻容量出清結果確定調頻商總的中標調頻容量，根據實時的頻率變化在中標調頻容量范圍內進行電量調用。本發明在出清優化模型里考慮了機組的響應性能指標，在保證調頻性能的基礎上，使得總的購買調度費用最低；同時在日前備用容量的基礎上，利用超短期負荷預測進行實時修正，進行實時調頻容量出清，保證了系統的穩定性。

技術領域

本發明涉及一種考慮響應性能指標的調頻輔助服務市場出清決策方法，屬于電力市場調頻輔助服務領域。

背景技術

國外調頻輔助服務的模式有四種：非競爭型、競標型、現貨市場競價型和雙邊合同型。主要采用優先級法、順序法、和聯合調度法進行調度。調度約束主要包括電量約束，即電能與旋轉備用的限制；爬坡約束，即上升速度和下降速度的限制；以及容量約束，即系統的響應約束等。例如，美國PJM、新英格蘭、澳大利亞調頻市場等各國的調頻輔助服務市場都有其各自的特點，對于交易周期、交易方式、結算價格、費用組成以及參與對象的制定都是考慮到本國或者某區域內電網的特點進行制定的，從而使得調頻服務更加可靠與經濟。

調頻市場運行機制的設計目前有如下方法：

文獻一《電力市場中輔助服務的獲取與定價》(電網技術2002年第26卷第7期)對國外PJM調頻輔助服務市場的交易模式進行了分析，PJM根據實時市場的負荷比例將調頻義務分配到負荷服務企業(Load Serving Entity，LSE)，LSE可以利用自己的發電資源或通過簽訂合同讓其他服務商代替自己完成相應的調頻義務，同時PJM輔助備用市場提供該項服務買賣。當調頻服務商的調頻容量超過自身調頻義務時，在結算過程中，超過部分將根據該時段機組所處類別計算報酬。對于用戶和無法完成自身義務的調頻電廠，將以平均調頻價格支付給PJM，由PJM根據最小成本的原則為其購買調頻服務。調頻服務由市場公開招標來獲取，其定價根據總支付費用最小的原則，確定出清價格。調頻服務商日前向PJM提交投標的信息，包括調頻能力和調頻價格。PJM為調頻服務商提供了一個可以對調頻輔助服務進行買賣的以市場運行模式的系統。

文獻二《電力輔助服務市場(ASM)國際比較研究》(華東電力2003年第7期)介紹了加州調頻輔助服務市場，分為向上調節和向下調節市場，由接入系統且處于運行的機組提供。實際運行中，由AGC機組和計劃協調公司(Scheduling Coordinator，SC)提供市場所需的調頻容量，將頻率控制在一定的范圍內。調頻服務商通過加州組織的輔助服務投標競爭的市場獲得市場參與資格。調頻輔助服務的價格分為日前市場價格和小時前市場價格。在競標過程中，加州ISO根據投標信息中的容量報價，按照市場出清價格來確定調頻服務最終定價。結算根據服務商的調頻容量與實時的市場出清價格來計算。罰金通過對服務商的調節性能考核得到的。調頻費用將由每個SC根據自身的負荷情況以及自身發電量按一定比例進行支付。

文獻三《澳大利亞國家電力市場的最新發展狀況》(電網技術2004年第28卷第24期)分析了澳大利亞電力市場的輔助服務，澳大利亞調頻輔助服務采用現貨市場競價型和雙邊合同混合模式。澳洲能源市場運營商AEMO負責全國互聯電網的調度和電力市場的交易管理，采用總成本最小的協調優化方法，將電能和輔助服務聯合調度。AEMO根據澳大利亞的市場規則將各種頻率控制輔助服務的需求預先進行計算并將各地區頻率輔助服務需求提前一周公布。由頻率調節的服務商進行報價，報價要素為：報價分為十個非零功率段，這十個段功率的報價單調遞增，報價必須在交易日前一天結束，還包括最大出力限制，最小出力限制以及上調斷電、下調斷電等。澳大利亞調頻市場以5min一個調度周期，分別對每種調頻服務制定一個出清價格。