一种考虑多级现货市场出清的需求侧资源聚合商交易方法技术

本发明专利技术公开了一种考虑多级现货市场出清的需求侧资源聚合商交易方法。需求侧资源聚合商n通过对签约终端用户的可调控资源进行预判及评估，基于终端用户可调控资源的禀赋特性参加现货市场及辅助服务市场竞标，系统运行商基于多元主体日前竞标曲线，以系统调度成本最小化为目标实现日前电能市场与日前备用市场的联合出清；在得到日前市场出清结果后，需求侧资源聚合商n进一步评估终端用户的实时富余可调控资源参加日内平衡市场竞标，系统运营商以降低由新能源及负荷不确定性所引起的系统供需不平衡为目标，实现系统内多元主体可调控资源的优化调度。源的优化调度。源的优化调度。

A demand side resource aggregator trading method considering multi-level spot market clearing

【技术实现步骤摘要】
一种考虑多级现货市场出清的需求侧资源聚合商交易方法


[0001]本专利技术涉及电力系统及其自动化领域，具体是一种考虑多级现货市场出清的需求侧资源聚合商交易方法。

技术介绍

[0002]光伏、风电等新能源设备作为推动双碳目标建设、促进能源系统低碳转型的重要环节，将呈现出爆发性增长的趋势。新能源装机在电力系统中具有一定占比后,能源系统的供需特征、运行方式及市场参与机制将会有重要突破，系统实时可调控资匮乏，难以支撑电力系统安全稳定运行的问题可能会限制我国能源系统的健康平稳发展。需要进一步1)挖掘系统终端用户侧的灵活可调节潜力，并将其高效纳入至电网调度系统体系中，激励用户侧高效改善用电行为，充分改善供需侧的资源配置；2)从市场机制上，补充完善市场交易框架，利用合理的市场竞争机制及价格信号促使电力系统中源网荷储的协调控制。
[0003]电力系统灵活性可调节资源严重不足，电源侧机组的剩余灵活性调节能力无法匹配新型电力系统的调控需求。在电力市场成熟背景下，市场主体数量增多、交易需求增加、多元用户的市场参与度大幅提升，考虑到单个用户负荷少、可调节容量小、对系统影响较小，需通过第三方主体有效聚合分布式用户方可为系统提供充裕的调节能力。现阶段如何充分提升需求侧资源聚合商精准评估、高效整合分布式终端用户的聚合能力，利用需求侧可调控资源参与至多层次、多品类的电力市场中是尚待解决的关键问题。
[0004]从现货市场机制设计层面来讲，现阶段缺乏完善的日前日内现货市场衔接框架，如何基于实时平衡价格为中长期电力交易与辅助服务定价提供价格信号发现依据、利用实时平衡价格揭示电力系统平衡成本以及实时供需态势，仍是关键一环。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种考虑多级现货市场出清的需求侧资源聚合商交易方法，包括如下步骤：
[0006]需求侧资源聚合商n通过对签约终端用户的可调控资源进行预判及评估，得到终端用户可调控资源的特征，基于终端用户可调控资源的特征参加现货市场及辅助服务市场竞标；
[0007]在日前市场中，各市场主体在日前现货市场竞标完毕后，系统运行商基于多元主体日前竞标曲线，以系统调度成本最小化为目标，实现日前市场的联合出清；
[0008]在日前市场出清后，需求侧资源聚合商n基于在日前主能量市场与日前备用市场的中标量，得到终端用户的实时富余可调控资源，基于富余可调控资源参与日内平衡调节市场；
[0009]在日内平衡市场中，系统运营商调用多元市场主体，在日前备用市场中竞标得到的上备用容量、下备用容量，在日内平衡市场中多元市场主体竞标得到的上调节电能平衡资源、下调节电能平衡资源，以降低由新能源及负荷不确定性所引起的系统供需不平衡为
目标，实现系统内多元主体可调控资源的优化调度。
[0010]进一步的，所述的对需求侧资源聚合商n签约用户可调控资源进行预判与评估，采用如下公式：
[0011][0012][0013][0014]式中，为0
‑
1变量，代表签约用户的可响应设备i在t时刻的初始调度安排；为用户h可调节设备i在调度周期内的原始用能时间点。
[0015]进一步的，所述的需求侧资源聚合商基于签约用户的可调控特性参与日前主能量市场、日前备用市场与日内平衡市场的多级市场竞标，其中需求侧资源聚合商n在日前现货市场参与竞标的竞标策略采用如下公式得到：
[0016][0017]约束条件为：
[0018][0019][0020][0021][0022][0023][0024][0025]式中，π
ω
为电网运行场景ω的分布概率；为需求侧资源聚合商面向用户用能需求的日前预测量、需求侧资源聚合商针对t时刻在日前主能量市场的竞标量、需求侧资源聚合商针对t时刻在日内平衡市场竞标量；分别为需求侧资源聚合商n在依据历史数据预测日前主能量市场的出清价格、日前备用市场的出清价格以及日内不平衡量的惩罚价格；为需求侧资源聚合商n在日前备用市场面向上备用及下备用容量的竞标量；为需求侧资源聚合商n在日前备用市场参与竞标的最大容量及最小容量；表示该需求侧资源聚合商n在平衡市场中申报的富余上调电能及
富余下调电能；为惩罚项。
[0026]进一步的，在日前市场出清后，需求侧资源聚合商n基于在日前主能量市场与日前备用市场的中标量，得到终端用户的实时富余可调控资源，基于富余可调控资源参与日内平衡调节市场，其市场参与策略采用如下公式：
[0027][0028]约束条件为：
[0029][0030][0031][0032]式中，为需求侧资源聚合商n的实时偏差考核惩罚价格；为需求侧资源聚合商n日内偏差量；为该需求侧资源聚合商n在平衡市场中参与电网向上调控及向下调控的补贴价格。
[0033]进一步的，所述的各类型市场主体在日前市场竞标结束后，系统运营商以系统调度成本最小化为目标，实现日前市场的联合出清，采用如下公式：
[0034][0035]式中，设共有G个火电机组参与日前主能量市场及备用市场竞价，为火电机组g∈G在日前主能量市场竞标的含多段出力区间及其竞标价格的多段线性递增函数；为火电机组g在日前市场申报的出力曲线；为火电机组g在日前容量市场竞标的单位备用的补贴价格；为火电机组g∈G在日前容量市场竞标的上备用容量及下备用容量。
[0036]本专利技术的有益效果是：本专利技术的有益效果是：1)提出了建立需求侧资源聚合商灵活可调节负荷状态感知模型，实现对点多、面广、量少的分布式用户可调节资源的实时感知，需求侧资源聚合商可基于负荷可调节能力参与多级市场竞标以满足需求侧资源聚合商及其签约用户的盈利需求。
[0037]2)在日前主能量市场与备用市场，提出需求侧资源聚合商聚合签约终端用户的可调控资源参与日前电能量市场与日前备用市场的竞标竞价策略模型，系统运营商进一步基于多元市场主体的竞标结果实现日前主能量市场与辅助服务联合市场的统一出清，为日前现货市场提供鲜明的价格信号，并制定合理的日前机组调度安排。
[0038]3)在实时平衡市场，统筹考虑日前现货市场的出清结果，各需求侧资源聚合商基于签约终端用户的富余平衡资源参与日内实时平衡市场的竞标竞价，系统运营商可基于实
际系统调控需求实现实时平衡资源的出清与备用资源的调度。日内平衡市场与日前现货市场的高效衔接可在新能源过剩时为新能源的消纳提供充足的上调空间，在系统电力供给不足时为系统提供充裕的负荷下调空间，且可为需求侧资源聚合商提供更多的市场参与空间。
附图说明
[0039]图1为多级市场交易框架及交易流程示意图；
[0040]图2为日前日内市场竞标出清流程示意图；
[0041]图3为实施例的日前市场出清结果示意图；
[0042]图4为实施例的系统平衡资源及备用容量调用情况示意图。
具体实施方式
[0043]下面结合附图进一步详细描述本专利技术的技术方案，但本专利技术的保护范围不局限于以下所述。
[00本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种考虑多级现货市场出清的需求侧资源聚合商交易方法，其特征在于，包括如下步骤：需求侧资源聚合商n通过对签约终端用户的可调控资源进行预判及评估，得到终端用户可调控资源的特征，基于终端用户可调控资源的特征参加现货市场及辅助服务市场竞标；在日前市场中，各市场主体在日前现货市场竞标完毕后，系统运行商基于多元主体日前竞标曲线，以系统调度成本最小化为目标，实现日前市场的联合出清；在日前市场出清后，需求侧资源聚合商n基于在日前主能量市场与日前备用市场的中标量，得到终端用户的实时富余可调控资源，基于富余可调控资源参与日内平衡调节市场；在日内平衡市场中，系统运营商调用多元市场主体，在日前备用市场中竞标得到的上备用容量、下备用容量，在日内平衡市场中多元市场主体竞标得到的上调节电能平衡资源、下调节电能平衡资源，以降低由新能源及负荷不确定性所引起的系统供需不平衡为目标，实现系统内多元主体可调控资源的优化调度。2.根据权利要求1所述的一种考虑多级现货市场出清的需求侧资源聚合商交易方法，其特征在于，所述的对需求侧资源聚合商n签约用户可调控资源进行预判与评估，采用如下公式：公式：公式：式中，为0
‑
1变量，代表签约用户的可响应设备i在t时刻的初始调度安排；为用户h可调节设备i在调度周期内的原始用能时间点。3.根据权利要求1所述的一种考虑多级现货市场出清的需求侧资源聚合商交易方法，其特征在于，所述的需求侧资源聚合商基于签约用户的可调控特性参与日前主能量市场、日前备用市场与日内平衡市场的多级市场竞标，其中需求侧资源聚合商n在日前现货市场参与竞标的竞标策略采用如下公式得到：约束条件为：约束条件为：约束条件为：
式中，π
ω
为电网...

【专利技术属性】
技术研发人员：程松，周鑫，任景，马晓伟，张小东，高敏，王鹏，薛斌，李俊，刘友波，王潇笛，
申请(专利权)人：四川大学，
类型：发明
国别省市：