[發明專利]一種基于配額制考慮風險的兩級電力市場優化運行方法

在審

• 申請號: 202011482920.3
• 申請日: 2020-12-15
• 公開（公告）號: CN112529304A
• 公開（公告）日: 2021-03-19
• 發明（設計）人: 陳先龍;李杰;張亮;王秀麗;段方維;劉芮彤;呂建虎;袁浩;薛必克
• 申請（專利權）人: 西安交通大學;國網遼寧省電力有限公司電力科學研究院;中國電力科學研究院有限公司
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q10/06;G06Q30/02;G06Q50/06
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 張海平

一種基于配額制考慮風險的兩級電力市場優化運行方法，采集省內電力市場購電成本、場景下的市場運行成本和概率，以省內市場運行成本最小為目標，建立上層模型；將上層模型轉化為多目標優化問題；通過引入風險厭惡因子根據多目標優化問題，建立上層問題優化模型；采集省間可再生能源購電成本、省外可再生能源機組報價以及輸電通道的輸電費用，以省間新能源購電成本最小化為目標函數，建立下層模型；通過KKT條件將下層模型轉化為上層問題優化模型的線性約束，并求解，根據求解結果促進新能源的消納，降低省間的新能源交易出清價格以及市場的運行成本。本發明提出的基于配額制考慮風險的兩級電力市場優化運行方法具有實用性和有效性。

技術領域

本發明屬于電力市場研究領域，涉及一種基于配額制考慮風險的兩級電力市場優化運行方法。

背景技術

隨著可再生能源的大規模發展，可再生能源消納問題日益突出。可再生能源配額制(renewable portfolio standard,RPS)是一國或地區政府以法律形式對可再生能源發電或消費的市場份額制定的強制性法規。它可以減輕政府的財政壓力，鼓勵對可再生能源的投資并促進可再生能源的消納，并且已在許多國家或地區得到有效實施。

為了使得消納責任主體完成消納考核責任，除了需要協調好本地可再生能源的生產、消納，更需要研究如何充分利用市場化手段基于RPS促進可再生能源的跨省跨區消納，實現省內的消納責任主體與省外的可再生能源發電商之間的市場交易。

目前關于我國RPS的研究主要集中于對國外配額制經驗的介紹、配額制的市場均衡分析、配額制體系的設計與仿真。而對于配額制背景下的兩級電力市場購電模型研究較少，并且傳統的兩級電力市場優化運行模型存在以下問題：

(1)傳統的兩級電力市場優化運行模型沒有考慮可再生能源配額制即沒有考慮省內市場主體的新能源消納需求，這并不符合當前我國實施可再生能源配額制的現實要求。

(2)傳統的兩級電力市場優化運行模型沒有很好地說明和度量購電風險，這并不符合實際電力系統運行情況。

發明內容

本發明的目的在于針對配額制背景下省間-省內兩級電力市場聯合運行建模研究不足的問題，同時考慮兩級電力市場的購電風險，提出一種基于配額制考慮風險的兩級電力市場優化運行方法。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案是：

一種基于配額制考慮風險的兩級電力市場優化運行方法，包括以下步驟：

采集省內電力市場購電成本、場景下的市場運行成本和概率、可再生能源機組、傳統能源機組和備用機組的報價、綠證價格、可再生能源機組、傳統能源機組和備用機組的出清量以及綠證購買量，以省內市場運行成本最小為目標，建立上層模型；

將省內電力市場運行成本期望與省內市場運行成本CVaR指標作為優化目標，將上層模型轉化為多目標優化問題；

通過引入風險厭惡因子根據多目標優化問題，建立上層問題優化模型；

采集省間可再生能源購電成本、省外可再生能源機組報價以及輸電通道的輸電費用，以省間新能源購電成本最小化為目標函數，建立下層模型；

通過KKT條件將下層模型轉化為上層問題優化模型的線性約束，并求解，根據求解結果促進新能源的消納，降低省間的新能源交易出清價格以及市場的運行成本。

本發明進一步的改進在于，上層模型的目標函數為：