[發明專利]考慮消納責任權重的電力市場雙層優化模型

在審

• 申請號: 202110784700.4
• 申請日: 2021-07-12
• 公開（公告）號: CN113506134A
• 公開（公告）日: 2021-10-15
• 發明（設計）人: 胡浩;王沖;李文杰;石研;李偉;秦小強;鄭濤;李吉平;王巳騰;張祿晞;楊鳳玖;郭寶財;孫博文;劉婉瑩;薩初日拉;胡博;鄭海濤;金麗;韓瑞迪;孫晨家;傅鵬;張杰;張政
• 申請（專利權）人: 國網內蒙古東部電力有限公司供電服務監管與支持中心;東北電力大學;國家電網有限公司
• 主分類號: G06Q30/02
• 分類號: G06Q30/02;G06Q10/04;G06Q10/06;G06Q50/06
• 代理公司: 吉林長春新紀元專利代理有限責任公司 22100
• 代理人: 白冬冬

一種考慮消納責任權重的電力市場雙層優化模型，屬于電力系統控制技術領域。本發明的目的是構建地區內?地區間市場雙層決策模型。決策模型中的上下兩層問題反應跨地區交易中地區內?地區間市場存在的耦合性，上下層之間的傳遞變量交替迭代求解最優決策的考慮消納責任權重的電力市場雙層優化模型。本發明對所涉及到的變量首先進行量化，建立上層地區內市場優化模型，上層地區內約束條件，蝴蝶地區外可再生能源電力，列寫下層購電優化模型約束條件，構建的雙層模型反應了消納責任權重機制下多市場的耦合及復雜性。本發明可再生能源電力可實現可再生能源資源在大范圍內的優化配置，提高可再生能源利用效率。

技術領域

本發明屬于電力系統控制技術領域。

背景技術

傳統化石能源給各國帶來了氣候變化、環境污染等一系列問題。為積極應對此類問題，可再生能源成為開發利用的重點領域，可再生能源發電裝機容量大幅提升。各國政府利用相關政策扶持可再生能源發展，并設定了可再生能源發展的目標。可再生能源發展初期，各國普遍采用固定電價補貼、綠證補貼等在價格方面的激勵形式，另外還采用可再生能源配額等在電量方面的激勵形式。然而，隨著可再生能源的發展規模日益增大，帶來了補貼壓力增大、消納困難等發展問題。為促進可再生能源的健康持續發展，需探索建立適應可再生能源電力的軟硬件條件。因此，除了建設堅強的電力系統網架外，還需結合可再生能源資源稟賦特點及相關政策完善市場交易機制。

可再生能源配額制及綠證交易機制對傳統電力市場環境產生了一定的影響。電力市場建設的不斷推進和可再生能源產業成本的迅速下降共同驅動著風電、光伏等可再生能源企業適應包含傳常規電力市場、可再生能源電力市場、綠證市場的新環境。可再生能源電力市場旨在體現風電、光伏清潔低碳的發電性質。其核心綠證使得可再生能源的環境價值得到了貨幣體現，將進一步提升可再生能源企業的競爭優勢，因此綠色證書市場是組成可再生能源市場的重要組成部分。

適應電力市場機制的可再生能源電力消納保障機制在經歷了多次調整后初步形成了考核用電側主體及用電代理主體的可再生能源消納框架。隨著消納保障機制與市場機制的配套融合，研究計及消納責任權重約束的多市場出清決策模型具有重要意義。作為被考核的消納責任主體，其消納責任完成方式將受其所在地區的可再生能源發電能力影響。對于具有富足可再生能源供應的消納責任主體而言，通過在購買可再生能源電力就能夠實現權重要求。然而，目前大部分地區可再生能源電力占比并不能夠達到滿足權重的要求，因此需要跨區購買可再生能源電力或購買綠證。跨區購買可再生能源電力可實現可再生能源資源在大范圍內的優化配置，提高可再生能源利用效率。

發明內容

本發明的目的是構建地區內-地區間市場雙層決策模型。決策模型中的上下兩層問題反應跨地區交易中地區內-地區間市場存在的耦合性，上下層之間的傳遞變量交替迭代求解最優決策的考慮消納責任權重的電力市場雙層優化模型。

本發明：

S1、以最小化運行成本為目標建立如下模型

S2、考慮上層市場優化模型中的約束條件，列寫約束方程式；

S3、建立下層購電優化模型，在滿足負荷平衡、跨地區傳輸約束等電網安全約束等條件下，以最小化購電成本為目標建立如下模型

S4、在滿足負荷平衡、跨地區傳輸約束等電網安全約束等條件下，列寫下層購電優化模型約束條件；

S5、構建的雙層模型反應了消納責任權重機制下多市場的耦合及復雜性，首先體現在上層問題的電能量與綠證耦合，其次體現在地內-地區間兩級市場的耦合，上下層之間通過傳遞決策變量能夠實現整體最優，實現雙層模型的求解需要對模型進行推導轉化；

上述步驟S2的詳細過程是：

S21、約束如式(2)保證每一時刻的發用電平衡，支撐發用電平衡的發電資源包括地內火電等常規能源、地內風電和地區外風電、光伏等可再生能源