[發(fā)明專利]一種電網(wǎng)安全性與市場經(jīng)濟(jì)性的電能量市場仿真方法

在審

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• 申請日: 2017-09-29
• 公開（公告）號: CN107834536A
• 公開（公告）日: 2018-03-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 黃遠(yuǎn)明;王寧;王一;楊駿偉;盧恩;黃志生;孫謙;段秦剛;厲韌
• 申請（專利權(quán)）人: 廣東電力交易中心有限責(zé)任公司;廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00;H02J3/48
• 代理公司: 廣州粵高專利商標(biāo)代理有限公司44102
• 代理人: 林麗明

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)學(xué)科電力市場經(jīng)濟(jì)調(diào)度領(lǐng)域，更具體地，涉及一種電網(wǎng)安全性與市場經(jīng)濟(jì)性的電能量市場仿真方法。

背景技術(shù)

2015年3月，中共中央國務(wù)院頒布了《關(guān)于進(jìn)一步深化電力體制改革的若干意見(中發(fā)[2015]9號文)》，由此拉開了我國電力體制市場化改革的序幕。從三年來的實踐情況來看，電力市場交易始終圍繞電能量市場展開。然而，與其他商品相比，電力具有其特殊性。首先電能難以經(jīng)濟(jì)高效的大規(guī)模存儲，必須滿足實時供需平衡要求；其次，電力傳輸依賴電網(wǎng)，電網(wǎng)運(yùn)行具有其自身要求，必須滿足電網(wǎng)運(yùn)行安全性要求；最后市場化改革下，電能在不同電廠間的分配不再按照計劃指令，而是由市場競價決定，必須滿足市場運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性的要求。因此在滿足電力供需平衡性要求的基本前提下，如何協(xié)調(diào)好電網(wǎng)運(yùn)行安全性和市場運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性，成為電力市場電能量仿真優(yōu)化的基本要求。

電網(wǎng)運(yùn)行安全性和市場運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性兩大要求協(xié)商上，主要采用迭代優(yōu)化收斂的方式進(jìn)行，即首先不考慮電網(wǎng)運(yùn)行安全性，以市場運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性為目標(biāo)組織市場交易；將不考慮電網(wǎng)運(yùn)行安全性的交易結(jié)果反饋，進(jìn)行電網(wǎng)運(yùn)行安全性校核，將不滿足安全性要求的結(jié)果設(shè)置交易約束條件，反饋市場交易環(huán)節(jié)，再次進(jìn)行以市場運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性為目標(biāo)的市場交易；不斷重復(fù)上述過程直至收斂。上述將電網(wǎng)運(yùn)行安全性和市場運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性割裂的電能量市場仿真體系造成市場組織交易和電網(wǎng)安全校核大量重復(fù)、無效的工作投入，一方面不利于市場健康運(yùn)行、電網(wǎng)安全運(yùn)行，同時也大大增加了調(diào)度運(yùn)行和市場交易專業(yè)技術(shù)人員的工作量。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種電網(wǎng)安全性與市場經(jīng)濟(jì)性的電能量市場仿真方法，綜合考慮電網(wǎng)運(yùn)行安全性的要求和市場運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性的要求，從而能夠簡化流程，提升市場決策的效率。

為解決上述問題，本發(fā)明提供的技術(shù)方案是：一種電網(wǎng)安全性與市場經(jīng)濟(jì)性的電能量市場仿真方法，其中，包括以下步驟：

S1.對電網(wǎng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計；

S2.校驗S1步驟中數(shù)據(jù)的合理性，若合理，進(jìn)行S3步驟，若不合理，重新回到S1步驟；

S3.數(shù)據(jù)抽象，構(gòu)造優(yōu)化模型，根據(jù)S2步驟中校驗合理后的數(shù)據(jù)，將電能市場仿真優(yōu)化問題轉(zhuǎn)化為一個以購電成本最低為目標(biāo)，以電網(wǎng)運(yùn)行安全性要求為約束條件，構(gòu)造優(yōu)化模型；

S4.對構(gòu)造的模型進(jìn)行求解；

S5.對求解結(jié)果進(jìn)行可行性分析，當(dāng)模型求解為最優(yōu)解時，進(jìn)行S6步驟，若不是最優(yōu)解，則返回S3步驟；

S6.對優(yōu)化結(jié)果進(jìn)行分析整理。

進(jìn)一步地，所述的S1步驟中電網(wǎng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)包括電網(wǎng)負(fù)荷預(yù)測、發(fā)電機(jī)組或發(fā)電廠參數(shù)、電網(wǎng)拓?fù)鋮?shù)以及機(jī)組AGC調(diào)頻需求。

在本發(fā)明中，電網(wǎng)負(fù)荷預(yù)測：包括系統(tǒng)負(fù)荷預(yù)測和母線負(fù)荷預(yù)測，有功負(fù)荷預(yù)測是考慮電網(wǎng)安全、系統(tǒng)負(fù)荷平衡、系統(tǒng)備用預(yù)留等約束的基礎(chǔ)，該數(shù)據(jù)來源于負(fù)荷預(yù)測管理系統(tǒng)；機(jī)組參數(shù)包括：機(jī)組報價、機(jī)組容量、出力上下限、機(jī)組爬坡能力和降出力能力、機(jī)組電量約束條件、機(jī)組檢修計劃等主要機(jī)組參數(shù)，其中報價數(shù)據(jù)來源于市場交易系統(tǒng)，其他參數(shù)來源于發(fā)電計劃系統(tǒng)；電網(wǎng)拓?fù)鋮?shù)包括：電網(wǎng)拓?fù)鋮?shù)、拓?fù)渥兓畔⒁约熬€路實際參數(shù)，該類型數(shù)據(jù)來源于能量管理系統(tǒng)；電網(wǎng)的實際運(yùn)行約束參數(shù)：線路、斷面、變壓器的傳輸容量等，該類型數(shù)據(jù)來源于能量管理系統(tǒng)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電網(wǎng)安全性與市場經(jīng)濟(jì)性的電能量市場仿真方法，其特征在于，所述的S2步驟包括：

S201.壞數(shù)據(jù)辨識，即辨識出超出取值范圍的數(shù)據(jù)；基礎(chǔ)數(shù)據(jù)均有其合理的數(shù)據(jù)取值范圍，當(dāng)超出該范圍時則意味著上述數(shù)據(jù)存在由于傳輸或存儲異常而出現(xiàn)的壞數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)合理性校驗第一項內(nèi)容就是通過數(shù)據(jù)取值范圍校驗其合理性；

S202.可求解性辨識，即辨識S1步驟中數(shù)據(jù)所構(gòu)造的市場交易是否能夠滿足電力電量平衡基本要求，判定公式為：

其中，NG、T分別為機(jī)組臺數(shù)和時段數(shù)，α_i,t為發(fā)電機(jī)組i在時段t是否開機(jī)的0-1狀態(tài)變量，取值為“0”表示停機(jī)，取值為“1”表示開機(jī)，P_i分別為發(fā)電機(jī)組i的出力上限和出力下限，D_t為時段t的系統(tǒng)負(fù)荷預(yù)測值；

若滿足上述公式，則進(jìn)行S3步驟，若不滿足，則返回S1步驟。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電網(wǎng)安全性與市場經(jīng)濟(jì)性的電能量市場仿真方法，其特征在于，所述的S3步驟包括：

S301.優(yōu)化目標(biāo)，求解以購電成本最小的優(yōu)化目標(biāo)，求解公式為：