[發明專利]一種適用于容量約束越限的電力市場出清系統

在審

• 申請號: 201911327748.1
• 申請日: 2019-12-20
• 公開（公告）號: CN111242800A
• 公開（公告）日: 2020-06-05
• 發明（設計）人: 余娟;房欣欣;楊知方;王怡
• 申請（專利權）人: 重慶大學
• 主分類號: G06Q50/06
• 分類號: G06Q50/06
• 代理公司: 重慶縉云專利代理事務所(特殊普通合伙) 50237
• 代理人: 王翔

本發明公開了一種適用于容量約束越限的電力市場出清系統，主要包括數據采集模塊、電力系統安全調度模塊、電力節點發電回報規劃模塊和電力市場出清模塊。本發明提出的方法能夠在解決電力節點發電回報尖峰問題的同時，獲得比目前電力市場實踐更小的額外補償，提高電力市場透明程度。

技術領域

本發明涉及電力系統領域，具體是一種適用于容量約束越限的電力市場出清系統。

背景技術

電力市場出清是通過求解一個安全約束經濟調度(SCED)問題得到。為了保證安全約束經濟調度問題有可行解，目前多數電力市場運營機構都會在約束中加入松弛因子。同時在目標函數中加入罰因子，罰因子即反映容量約束越限導致的成本。為了保證越限程度盡可能小，電力市場運營機構會在計算軟件中將罰因子設為一個很大的值。但是，這一很大的罰因子會影響節點電力節點發電回報(LMP)，尖峰價格甚至會達到正常價格的數百倍甚至上千倍。支路越限盡量小和合理電力節點發電回報之間存在矛盾。

為了解決該問題，各個電力市場運營機構都提出了不同的方法來減輕罰因子對電力節點發電回報的影響。一種思路是分段線性函數管理罰因子，根據線路越限程度和電壓等級確定罰因子，但是當支路越限嚴重時，仍要選取較大的罰因子，電力節點發電回報尖峰仍然存在；另一種思路是構建一個定價模型獲得電力節點發電回報，分離調度和定價模型可在一定程度上解決罰因子造成的電力節點發電回報尖峰，但是電力節點發電回報脫離于調度模型，不再具備節點電力節點發電回報的優良性質，如激勵相容，需要對部分發電機進行額外補償(uplift payment)，而額外補償對不同發電機存在差異，會影響市場透明程度。并且，目前電力市場采用的定價模型中均采用特定的罰因子，而對于罰因子的確定，至今仍未找到合適的方法。

發明內容

本發明的目的是解決現有技術中存在的問題。

為實現本發明目的而采用的技術方案是這樣的，一種適用于容量約束越限的電力市場出清系統，主要包括數據采集模塊、電力系統安全調度模塊、電力節點發電回報規劃模塊和電力市場出清模塊。

所述數據采集模塊采集電力數據，并發送至電力系統安全調度模塊。

基于電力數據，所述電力系統安全調度模塊建立電力系統SCED模型。

進一步，建立電力系統SCED模型的主要步驟如下：

a)建立有約束的電力系統SCED模型，即：

式中，h_i(·)表示發電機成本函數。p_i表示發電機出力。A_i表示系統全局約束的系數矩陣。b表示全局約束的常數項。和表示發電機出力上下限約束。

b)基于拉格朗日函數，將有約束的電力系統SCED模型轉換為無約束的電力系統SCED模型，即：

所述電力節點發電回報規劃模塊調取電力系統SCED模型，并建立適用于容量約束越限的電力節點發電回報規劃模型。

進一步，建立適用于容量約束越限的電力節點發電回報規劃模型的主要步驟如下：

a)確定適用于容量約束越限的電力節點發電回報規劃模型的目標函數，即：

式中，λ表示電力節點發電回報。U_i表示電力節點發電回報的額外補償。

b)建立適用于容量約束越限的電力節點發電回報規劃模型約束條件，包括電力節點發電回報約束、激勵相容約束、最大電力節點發電回報約束和互補松弛約束。

電力節點發電回報約束如下所示：