可中断负荷参与电能量与备用联合的出清方法及相关装置制造方法及图纸

本发明专利技术属于电力自动化领域，公开了一种可中断负荷参与电能量与备用联合的出清方法及相关装置，包括：获取电力系统的火电机组发电成本报价、火电机组备用调度成本报价、火电机组启动成本、可中断负荷用电成本报价、可中断负荷备用调度成本报价、新能源机组发电预测量以及负荷预测量，并根据上述数据，调用预设的电力系统联合出清模型，得到电力系统出清结果；根据电力系统出清结果，控制电力系统运行。引入电力系统上备用不足引起的风险损失来分析上备用不足对系统可靠性的影响，将风险损失这一项与电能量与备用联合市场出清结合在一起进行出清，进而降低电力成本。进而降低电力成本。进而降低电力成本。

【技术实现步骤摘要】
可中断负荷参与电能量与备用联合的出清方法及相关装置


[0001]本专利技术属于电力自动化领域，涉及一种可中断负荷参与电能量与备用联合的出清方法及相关装置。

技术介绍

[0002]随着电力市场改革的不断推进，市场机制也正在从以往的单一发电侧市场向考虑发电侧和需求侧的多主体市场发展，交易机制更加灵活。其中，柔性负荷是需求侧参与市场竞争的重要负荷资源，作为一种可调节的负荷资源，柔性负荷对于电力经济运行的影响日益凸显，在供电无法满足用电需求增长的地区，柔性负荷的削峰填谷作用对保障电网的安全运行起了关键作用，因此柔性负荷的调度问题成为近年来研究的热点。柔性负荷是指在一定时间段内灵活可变的负荷，包含具备双向调节能力的电动汽车、储能、蓄能、分布式电源以及微电网等，其用电行为可对价格信号做出灵活响应，柔性负荷可以分为可中断负荷、可平移负荷以及可转移负荷。并且，随着电力市场的不断完善，柔性负荷参与日前电能量市场和辅助服务市场的条件逐步具备，辅助服务市场通常分为备用、调频、调峰、自动发电控制以及黑启动服务和无功调节等。
[0003]目前，电力系统出清模型一般采用发电侧报量报价，用户侧报量不报价的起步模式，即单边报价模式。在单边报价模式下，发电侧通常考虑发电边际成本及预计上网电量等因素，计算发电机组因新增的单位上网电量而增加的边际成本，以边际成本法作为报价，在日前电能量市场申报运行日的量价曲线，而负荷只作为价格的被动接受者，在日前申报运行日的电力需求，按照日前电能量市场安排结果削减系统运行日的相应负荷，结算价格为日前的节点电价单边报价的电力市场因负荷被动地接受价格而缺乏需求弹性，不利于资源的优化配置。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种可中断负荷参与电能量与备用联合的出清方法及相关装置。
[0005]为达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案予以实现：
[0006]本专利技术第一方面，一种可中断负荷参与电能量与备用联合的出清方法，包括：
[0007]获取电力系统的火电机组发电成本报价、火电机组备用调度成本报价、火电机组启动成本、可中断负荷用电成本报价、可中断负荷备用调度成本报价、新能源机组发电预测量以及负荷预测量；
[0008]根据电力系统的火电机组发电成本报价、火电机组备用调度成本报价、火电机组启动成本、可中断负荷用电成本报价、可中断负荷备用调度成本报价、新能源机组发电预测量以及负荷预测量，调用预设的电力系统联合出清模型，得到电力系统出清结果；其中，电力系统联合出清模型为考虑可中断负荷参与备用、计及电力系统上备用不足引起的风险损失以及联合电能量市场与备用市场的电力系统出清模型；；
[0009]根据电力系统出清结果，控制电力系统运行。
[0010]可选的，所述电力系统联合出清模型的目标函数为：
[0011][0012]其中，Ω
I
为可中断负荷集合；Ω
G
为发电机组集合；P
LI,j,t
为可中断负荷j在t时刻的用电功率；F(P
LI,j,t
)为可中断负荷j的用电效益报价函数；P
i,t
为发电机组i在t时刻的出力；C(P
i,t
)为发电机组i在时刻t的发电成本函数；r
i,t
为发电机组i在时刻t提供的中标备用容量；L(r
i,t
)为发电机组i在备用市场中的报价函数；r
LI,j,t
为可中断负荷j在时刻t提供的中标备用容量；L(r
LI,j,t
)为可中断负荷j在备用市场中的报价函数；S
i,t
为发电机组i的启动成本；u
i,t
为发电机组i在时刻t的启停状态，u
i,t
＝1表示开机，u
i,t
＝0表示停机；为电力系统的上备用需求；为电力系统上备用不足引起的风险损失。
[0013]可选的，所述电力系统上备用不足引起的风险损失通过下式得到：
[0014][0015]其中，为电力系统单位失负荷成本；为电力系统t时刻的功率不足期望值。
[0016]可选的，所述发电机组i在时刻t的发电成本函数如下式所示：
[0017][0018]所述可中断负荷j在时刻t的用电效益报价函数如下式所示：
[0019][0020]所述发电机组i在备用市场中的报价函数如下式所示：
[0021][0022]所述可中断负荷j在备用市场中的报价函数如下式所示：
[0023][0024]其中，a
i,1
、a
i,2
和a
i,3
分别为发电机组i的报价系数，d
j,1
、d
j,2
和d
j,3
分别为可中断负荷j在电能量市场的报价系数；m
i,1
、m
i,2
和m
i,3
分别为发电机组i在备用市场的报价系数；k
j,1
、k
j,2
和k
j,3
分别为可中断负荷j在备用市场的报价系数。
[0025]可选的，所述电力系统联合出清模型的约束条件包括系统功率平衡约束、火电机组最小开停机时间约束、机组备用能力约束、备用市场后机组出力上下限约束、线路安全约束以及可中断负荷约束。
[0026]可选的，所述可中断负荷约束包括中标备用容量上限约束及中断次数约束；
[0027]其中，中标备用容量上限约束如下式所示：
[0028]P
LI,j,t
+r
LI,j,t
≤P
LI,j,max
[0029]中断次数约束如下式所示：
[0030][0031]其中，Ω
T
为统计时间集合；P
LI,j,t
为可中断负荷j在t时刻的功率；r
LI,j,t
为可中断
负荷j在时刻t提供的中标备用容量；P
LI,j,max
为可中断负荷j的最大值；I
LI,j,t
为可中断负荷j在时刻t的状态变量；N
LI,j
为调度周期内可中断负荷j的最高中断次数，I
LI,j,t
为(0,1)变量，当I
LI,j,t
＝1时，表示中断可中断负荷j，则P
LI,j,t
＝0；当I
LI,j,t
＝0时，表示不中断可中断负荷j。
[0032]可选的，所述系统功率平衡约束如下式所示：
[0033][0034]其中，Ω
Z
为火电机组集合；P
c,t
为火电机组c在t时刻的出力；Ω
W
为风电机组集合；P
w,t
为风电机组w在t时刻的出力；Ω
PV
为光伏机组集合；P
n,t
为光伏机组n在t时刻的出力本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可中断负荷参与电能量与备用联合的出清方法，其特征在于，包括：获取电力系统的火电机组发电成本报价、火电机组备用调度成本报价、火电机组启动成本、可中断负荷用电成本报价、可中断负荷备用调度成本报价、新能源机组发电预测量以及负荷预测量；根据电力系统的火电机组发电成本报价、火电机组备用调度成本报价、火电机组启动成本、可中断负荷用电成本报价、可中断负荷备用调度成本报价、新能源机组发电预测量以及负荷预测量，调用预设的电力系统联合出清模型，得到电力系统出清结果；其中，电力系统联合出清模型为考虑可中断负荷参与备用、计及电力系统上备用不足引起的风险损失以及联合电能量市场与备用市场的电力系统出清模型；根据电力系统出清结果，控制电力系统运行。2.根据权利要求1所述的可中断负荷参与电能量与备用联合的出清方法，其特征在于，所述电力系统联合出清模型的目标函数为：其中，Ω
I
为可中断负荷集合；Ω
G
为发电机组集合；P
LI,j,t
为可中断负荷j在t时刻的用电功率；F(P
LI,j,t
)为可中断负荷j的用电效益报价函数；P
i,t
为发电机组i在t时刻的出力；C(P
i,t
)为发电机组i在时刻t的发电成本函数；r
i,t
为发电机组i在时刻t提供的中标备用容量；L(r
i,t
)为发电机组i在备用市场中的报价函数；r
LI,j,t
为可中断负荷j在时刻t提供的中标备用容量；L(r
LI,j,t
)为可中断负荷j在备用市场中的报价函数；S
i,t
为发电机组i的启动成本；u
i,t
为发电机组i在时刻t的启停状态，u
i,t
＝1表示开机，u
i,t
＝0表示停机；为电力系统的上备用需求；为电力系统上备用不足引起的风险损失。3.根据权利要求2所述的可中断负荷参与电能量与备用联合的出清方法，其特征在于，所述电力系统上备用不足引起的风险损失通过下式得到：其中，为电力系统单位失负荷成本；为电力系统t时刻的功率不足期望值。4.根据权利要求2所述的可中断负荷参与电能量与备用联合的出清方法，其特征在于，所述发电机组i在时刻t的发电成本函数如下式所示：所述可中断负荷j在时刻t的用电效益报价函数如下式所示：所述发电机组i在备用市场中的报价函数如下式所示：所述可中断负荷j在备用市场中的报价函数如下式所示：其中，a
i,1
、a
i,2
和a
i,3
分别为发电机组i的报价系数，d
j,1
、d
j,2
和d
j,3
分别为可中断负荷j
在电能量市场的报价系数；m
i,1
、m
i,2
和m
i,3
分别为发电机组i在备用市场的报价系数；k
j,1
、k
j,2
和k
j,3
分别为可中断负荷j在备用市场的报价系数。5.根据权利要求2所述的可中断负荷参与电能量与备用联合的出清方法，其特征在于，所述电力系统联合出清模型的约束条件包括系统功率平衡约束、火电机组最小开停机时间约束、机组备用能力约束、备用市场后机组出力上下限约束、线路安全约束以及可中断负荷约束。6.根据权利要求5所述的可中断负荷参与电能量与备用联合的出清方法，其特征在于，所述可中断负荷约束包括中标备用容量上限约束及中断次数约束；其中，中标备用容量上限约束如下式所示：P
LI,j,t
+r
LI,j,t
≤P
LI,j,max
中断次数约束如下式所示：其...

【专利技术属性】
技术研发人员：周竞，耿建，吴华华，蒙志全，苏宜靖，朱炳铨，杨侃，张静，郭晓蕊，黄启航，吕建虎，毛文博，王勇，李亚平，王礼文，刘建涛，朱克东，刘俊，钱甜甜，
申请(专利权)人：中国电力科学研究院有限公司国网浙江省电力有限公司，
类型：发明
国别省市：