[發明專利]一種需求側市場主體與發電機組同臺競價的市場出清方法

有效

• 申請號: 202111052649.4
• 申請日: 2021-09-09
• 公開（公告）號: CN113506156B
• 公開（公告）日: 2022-02-22
• 發明（設計）人: 關玉衡;楊蘋;李壯壯;鄭群儒
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: G06Q30/06
• 分類號: G06Q30/06;G06Q10/04;G06Q50/06
• 代理公司: 廣州科峻專利代理事務所(普通合伙) 44445
• 代理人: 唐海斐

1.一種需求側市場主體與發電機組同臺競價的市場出清方法，其特征在于，首先，在運行日前一日，當系統運營機構預測到電網可能存在電力供應缺口時，決定啟動需求響應，并向需求側市場主體發布需求側響應信息；然后需求側市場主體在收到需求側響應信息后，根據響應能力進行日前市場投標決策，并向系統運營商提交需求側報價信息；其次，系統運營商根據需求側市場主體的報價信息以及系統運行邊界信息執行現貨市場與需求側響應聯合優化出清程序；最后系統運營商公布出清結果；所述系統運營機構進行出清程序具體包括如下步驟：

步驟1：求解考慮需求側報價的安全約束機組組合問題，該安全約束機組組合問題是以購電費用、發電機組啟動費用以及需求側響應費用總和最小為目標函數，如下式：

其中：T表示總時段數，表示發電機組總臺數，表示需求側市場主體個數，和分別表示發電機組出力和需求側響應出力，表示發電機組的啟動費用，表示發電機組運行費用，如下式：

其中：表示發電機組i在t時段第m段的報價，表示發電機組i在t時段第m段的發電機組出力，為發電機組出力總分段數，表示需求側響應費用，如下式：

其中：表示需求側市場主體j在t時段第m段的報價，表示需求側響應在t時段第m段的出力，為需求側響應出力總分段數；

求解安全約束機組組合問題需滿足如下約束條件：

（1）

式（1）為安全約束機組組合問題的電力平衡約束條件，其中：為t時段電力系統負荷減去省聯絡線輸入功率；

（2）

式（2）為安全約束機組組合問題的正備用容量約束，其中：表示發電機組i在t時段的開停機狀態，表示發電機組停機，表示發電機組開機，表示t時段電力系統正備用容量需求；

（3）

式（3）為安全約束機組組合問題的負備用容量約束，其中：表示發電機組i在t時段的最小出力；表示t時段電力系統負備用容量需求，在執行步驟1可以得到考慮需求側報價時的發電機組開停機狀態，并將其傳入步驟2；

步驟2：根據步驟1傳入的發電機組開停機狀態，將處于停機狀態的發電機組出力設置為0，然后求解考慮需求側報價的安全約束經濟調度問題，所述安全約束 經濟調度問題是以購電費用與需求側響應費用之和最小為目標函數，如下式：

其中：

安全約束經濟調度問題需滿足電力平衡約束條件、發電機組下爬坡約束條件和發電機組上爬坡約束條件：

所述發電機組下爬坡約束條件的公式為：

（4）

其中，表示發電機組i的最大下爬坡速率，

所述發電機組上爬坡約束條件的公式為：

（5）

其中，表示發電機組i的最大上爬坡速率，執行步驟2能得到發電機組出力信息、需求側出力信息以及電力平衡約束對應的拉格朗日乘子，再將發電機組出力信息以及需求側出力信息傳入步驟4，以及將拉格朗日乘子傳入步驟3；

步驟3：根據步驟2傳入的拉格朗日乘子計算考慮需求側報價的節點電價，其值等于步驟2中的電力平衡約束條件對應的拉格朗日乘子；

步驟4：根據步驟2傳入的發電機組出力信息以及需求側出力信息進行安全校核，若安全校核通過，則執行步驟6；若安全校核不通過，則執行步驟5；

步驟5：修改電力系統運行邊界條件和所有安全約束機組組合約束條件，轉至步驟1；

步驟6：基于需求側中標結果修正相應母線節點的負荷預測曲線并對發電側進行第二次出清，求解僅考慮發電機組報價的機組組合問題，所述機組組合問題以購電費用與發電機組啟動費用之和最小為目標函數，如下式

僅考慮發電機組報價的機組組合問題需滿足電力供需平衡約束條件、正備用容量約束和負備用容量約束：

其中，正備用容量約束和負備用容量約束與步驟1相同，

（6）

上式為機組組合問題的電力供需平衡約束條件，其中：表示步驟2中計算所得的需求側響應出力；

執行步驟6能夠得到發電機組開停機狀態，并將其傳入步驟7；

步驟7：根據步驟6傳入的發電機組開停機狀態，將處于停機狀態的發電機組出力設置為0，求解不考慮需求側競價時的經濟調度問題，所述經濟調度問題以購電費用最小為目標函數，如下式

其中：

經濟調度問題需滿足如下約束條件：

（6）

上式（6）為經濟調度問題的電力供需平衡約束條件，

（4）

上式（4）為經濟調度問題的發電機組下爬坡約束條件，式中為發電機組i在t-1時段的發電功率，

（5）

上式（5）為經濟調度問題的發電機組上爬坡約束條件，執行步驟7得到發電機組出力信息以及電力供需平衡約束條件對應的拉格朗日乘子，將拉格朗日乘子傳入步驟8；

步驟8：根據步驟7中傳入的拉格朗日乘子，計算不考慮需求側報價的節點電價，其值等于步驟7中電力供需平衡約束的拉格朗日乘子；

其中，步驟5中所述的邊界條件包括發電機組運行狀態、發電機組出力上下限、發電機組最早可并網時間、熱電聯產機組供熱計劃和發電機組一次能源供應量。