一种考虑水火协调的现货市场双层出清定价方法技术

本发明专利技术公开了一种考虑水火协调的现货市场双层出清定价方法，包括将基础数据输入预设的不考虑水电弃水约束的SCUC模型得到机组组合结果；建立不考虑水电弃水约束的安全约束经济调度模型得到第一轮出清结果；将所述基础数据输入预设的考虑水电弃水约束的SCUC模型得到机组组合结果；建立考虑水电弃水约束的安全约束经济调度模型得到第二轮出清结果；判断两轮出清结果中的中标出力是否一致；若是，则输出出清结果；若否，则将第二轮出清结果中的机组出力值作为水电机组的固定出力；根据预设的不考虑水电弃水约束的节点电价计算模型，计算节点电价结果；如此，在保证市场高效出清的前提下，实现资源优化配置和市场主体利益的合理分配。

【技术实现步骤摘要】
一种考虑水火协调的现货市场双层出清定价方法
本专利技术涉及电力调度自动化
，尤其涉及一种考虑水火协调的现货市场双层出清定价方法、计算机终端设备及计算机可读存储介质。
技术介绍
电力现货市场出清的本质是在满足系统安全运行约束的前提下实现经济效益最优，而在市场出清的过程中，市场运营机构需要考虑管理区域内的多电源运行特性及不同电源之间的协调关系。在我国以水电为主、火电为辅的部分省级/区域电网现货市场建设过程中，调度机构需要考虑水电库容限制、水电振动区限制和水火同台竞价时水电优先消纳等水火协调调度问题。若严格考虑这些相关因素的数学模型，势必会引入大量的0-1整数变量和约束条件，从而极大地降低电力现货市场出清的计算效率；与此同时，考虑水电优先消纳的一般处理方法是在优化目标中添加弃水电量/流量相关的惩罚函数，而惩罚因子的取值又影响市场出清价格(惩罚因子较低，无法保证水电优先消纳；惩罚因子较高，可能会引起部分节点的节点边际电价为负值)，决定了市场主体之间的利益分配。
技术实现思路
本专利技术目的在于，提供一种考虑水火协调的现货市场双层出清定价方法，该方法基于现货市场标准优化模型和成熟的数学优化算法，综合考虑各类复杂约束条件，能够快速、准确识别需要分支计算的起作用整数变量集合，以解决众多的离散变量和不同类别的复杂约束条件极大地影响了问题的计算效率的问题。为实现上述目的，本专利技术实施例提供一种考虑水火协调的现货市场双层出清定价方法，包括：获取计算所需的基础数据；将所述基础数据输入预设的不考虑水电弃水约束的安全约束机组组合模型，得到各类机组启停状态作为第一结果；建立不考虑水电弃水约束的安全约束经济调度模型，结合第一结果计算得到第一轮出清结果；将所述基础数据输入预设的考虑水电弃水约束的安全约束机组组合模型，得到各类机组启停状态作为第二结果；建立考虑水电弃水约束的安全约束经济调度模型，结合第二结果计算得到第二轮出清结果；判断所述第一轮出清结果中的中标出力和所述第二轮出清结果中的中标出力是否一致；若是，则输出出清结果；若否，则将第二轮出清结果中的机组出力值作为水电机组的固定出力；根据预设的不考虑水电弃水约束的节点电价计算模型，得到节点电价结果；输出出清结果。在一些实施例中，所述基础数据包括：系统数据、机组数据、电厂数据、联络线计划数据、负荷数据、断面数据和灵敏度数据。在一些实施例中，包括：构造预设的不考虑水电弃水约束的安全约束机组组合模型。在一些实施例中，所述构造预设的不考虑水电弃水约束的安全约束机组组合模型包括：设定优化目标，根据优化目标建立目标函数，其中，所述目标函数包括：其中：N表示机组的总台数，T表示所考虑的总时段数，Pi,t表示机组i在t时段的出力，Ci,t(Pi,t)、分别为机组i在时段t的运行费用、启动费用，其中机组运行费用Ci,t(Pi,t)是与机组申报的各段出力区间和对应能量价格有关的多段线性函数，M为用于市场出清优化的网络潮流约束松弛罚因子，分别为线路l的正、反向潮流松弛变量，NL为线路总数，分别为断面s的正、反向潮流松弛变量，NS为断面总数；建立约束条件，所述约束条件，包括：系统负荷平衡约束、系统正备用容量约束、系统负备用容量约束、系统旋转备用约束、机组出力上下限约束、机组爬坡约束、机组最小连续开停时间约束、机组最大启停次数约束、机组指定状态约束、站水位控制约束、水电振动区约束、线路潮流约束、断面潮流约束。在一些实施例中，所述建立不考虑水电弃水约束的安全约束经济调度模型包括：设定优化目标，根据优化目标建立目标函数，其中所述目标函数包括：其中：N表示机组的总台数，T表示所考虑的总时段数，Pi,t表示机组i在t时段的出力，Ci,t(Pi,t)为机组i在时段t的运行费用，是与机组申报的各段出力区间和对应能量价格有关的多段线性函数，M为用于市场出清优化的网络潮流约束松弛罚因子，分别为线路l的正、反向潮流松弛变量，NL为线路总数，分别为断面s的正、反向潮流松弛变量，NS为断面总数；建立约束条件，所述约束条件，包括：系统负荷平衡约束、系统旋转备用约束、机组出力上下限约束、机组爬坡约束、站水位控制约束、水电振动区约束、线路潮流约束、断面潮流约束。在一些实施例中，包括：构造预设的考虑水电弃水约束的安全约束机组组合模型。在一些实施例中，所述构造预设的考虑水电弃水约束的安全约束机组组合模型包括：设定优化目标，根据优化目标建立目标函数，其中，所述目标函数包括：其中：N表示机组的总台数，T表示所考虑的总时段数，Pi,t表示机组i在t时段的出力，Ci,t(Pi,t)、分别为机组i在时段t的运行费用、启动费用，其中机组运行费用Ci,t(Pi,t)是与机组申报的各段出力区间和对应能量价格有关的多段线性函数，M为用于市场出清优化的网络潮流约束松弛罚因子，分别为线路l的正、反向潮流松弛变量，NL为线路总数，分别为断面s的正、反向潮流松弛变量，NS为断面总数，ΩH为水电厂的集合，为水电厂h在时段t的弃水电量，MH为弃水惩罚因子；建立约束条件，所述约束条件，包括：系统负荷平衡约束、系统正备用容量约束、系统负备用容量约束、系统旋转备用约束、机组出力上下限约束、机组爬坡约束、机组最小连续开停时间约束、机组最大启停次数约束、机组指定状态约束、站水位控制约束、水电振动区约束、线路潮流约束、断面潮流约束、弃水电量判定约束。在一些实施例中，所述建立考虑水电弃水约束的安全约束经济调度模型包括：设定优化目标，根据优化目标建立目标函数，其中所述目标函数包括：其中：N表示机组的总台数，T表示所考虑的总时段数，Pi,t表示机组i在t时段的出力，Ci,t(Pi,t)为机组i在时段t的运行费用，是与机组申报的各段出力区间和对应能量价格有关的多段线性函数，M为用于市场出清优化的网络潮流约束松弛罚因子，分别为线路l的正、反向潮流松弛变量，NL为线路总数，分别为断面s的正、反向潮流松弛变量，NS为断面总数，ΩH为水电厂的集合，为水电厂h在时段t的弃水电量，MH为弃水惩罚因子；建立约束条件，所述约束条件，包括：系统负荷平衡约束、系统旋转备用约束、机组出力上下限约束、机组爬坡约束、站水位控制约束、水电振动区约束、线路潮流约束、断面潮流约束、弃水电量判定约束。本专利技术实施例还提供一种计算机终端设备，包括一个或多个处理器和存储器。存储器与所述处理器耦接，用于存储一个或多个程序；当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如上述任一实施例所述的考虑水火协调的现货市场双层出清定价方法。本专利技术实施例还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述任一实施例所述的考虑水火协调的现货市场双层出清定价方法。本专利技术实施例的考虑水火协调的现货市场双层出清定价方法中，通过并行计本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种考虑水火协调的现货市场双层出清定价方法，其特征在于，包括：/n获取计算所需的基础数据；/n将所述基础数据输入预设的不考虑水电弃水约束的安全约束机组组合模型，得到各类机组启停状态作为第一结果；/n建立不考虑水电弃水约束的安全约束经济调度模型，结合第一结果计算得到第一轮出清结果；/n将所述基础数据输入预设的考虑水电弃水约束的安全约束机组组合模型，得到各类机组启停状态作为第二结果；/n建立考虑水电弃水约束的安全约束经济调度模型，结合第二结果计算得到第二轮出清结果；/n判断所述第一轮出清结果中的中标出力和所述第二轮出清结果中的中标出力是否一致；/n若是，则输出出清结果；/n若否，则将第二轮出清结果中的机组出力值作为水电机组的固定出力；/n根据预设的不考虑水电弃水约束的节点电价计算模型，得到节点电价结果；/n输出出清结果。/n

【技术特征摘要】
1.一种考虑水火协调的现货市场双层出清定价方法，其特征在于，包括：
获取计算所需的基础数据；
将所述基础数据输入预设的不考虑水电弃水约束的安全约束机组组合模型，得到各类机组启停状态作为第一结果；
建立不考虑水电弃水约束的安全约束经济调度模型，结合第一结果计算得到第一轮出清结果；
将所述基础数据输入预设的考虑水电弃水约束的安全约束机组组合模型，得到各类机组启停状态作为第二结果；
建立考虑水电弃水约束的安全约束经济调度模型，结合第二结果计算得到第二轮出清结果；
判断所述第一轮出清结果中的中标出力和所述第二轮出清结果中的中标出力是否一致；
若是，则输出出清结果；
若否，则将第二轮出清结果中的机组出力值作为水电机组的固定出力；
根据预设的不考虑水电弃水约束的节点电价计算模型，得到节点电价结果；
输出出清结果。


2.根据权利要求1所述的考虑水火协调的现货市场双层出清定价方法，其特征在于，所述基础数据包括：系统数据、机组数据、电厂数据、联络线计划数据、负荷数据、断面数据和灵敏度数据。


3.根据权利要求1所述的考虑水火协调的现货市场双层出清定价方法，其特征在于，包括：
构造预设的不考虑水电弃水约束的安全约束机组组合模型。


4.根据权利要求3所述的考虑水火协调的现货市场双层出清定价方法，其特征在于，所述构造预设的不考虑水电弃水约束的安全约束机组组合模型包括：
设定优化目标，根据优化目标建立目标函数，其中，所述目标函数包括：



其中：N表示机组的总台数，T表示所考虑的总时段数，Pi,t表示机组i在t时段的出力，Ci,t(Pi,t)、分别为机组i在时段t的运行费用、启动费用，其中机组运行费用Ci,t(Pi,t)是与机组申报的各段出力区间和对应能量价格有关的多段线性函数，M为用于市场出清优化的网络潮流约束松弛罚因子，分别为线路l的正、反向潮流松弛变量，NL为线路总数，分别为断面s的正、反向潮流松弛变量，NS为断面总数；
建立约束条件，所述约束条件，包括：系统负荷平衡约束、系统正备用容量约束、系统负备用容量约束、系统旋转备用约束、机组出力上下限约束、机组爬坡约束、机组最小连续开停时间约束、机组最大启停次数约束、机组指定状态约束、站水位控制约束、水电振动区约束、线路潮流约束、断面潮流约束。


5.根据权利要求1所述的考虑水火协调的现货市场双层出清定价方法，其特征在于，所述建立不考虑水电弃水约束的安全约束经济调度模型包括：
设定优化目标，根据优化目标建立目标函数，其中所述目标函数包括：



其中：N表示机组的总台数，T表示所考虑的总时段数，Pi,t表示机组i在t时段的出力，Ci,t(Pi,t)为机组i在时段t的运行费用，是与机组申报的各段出力区间和对应能量价格有关的多段线性函数，M为用于市场出清优化的网络潮流约束松弛罚因子，分别为线路l的正、反向潮流松弛变量，NL为线路总数，分别为断面s的正、反向...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘映尚，周华锋，彭超逸，顾慧杰，高红亮，
申请(专利权)人：中国南方电网有限责任公司，
类型：发明
国别省市：广东;44