【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电力系统领域，尤其涉及一种多市场联合下集中式储能电站替代效益测算方法及装置。
技术介绍
1、随着新能源渗透率的提高，源荷两侧不确定性的叠加给电力系统的安全可靠运行和源-荷时空错配下的供需平衡带来巨大压力。具有能量时移与快速响应能力的储能设备被认为是满足推动新型电力系统建设和能源结构转型的重要保障，因此需加快储能产业的建设，确保电力系统安全稳定运行。
2、受限于材料成本和技术成熟度，储能表现出成本高的特点。为打破储能发展困境，现有研究在扩宽储能收益渠道方面做出了诸多尝试和努力：一是推动储能参与市场化交易，二是完善储能成本回收机制。储能一方面可通过现货交易、辅助服务、绿电交易等多种盈利渠道获得收益，另一方面可通过容量补偿机制获得成本补偿。容量补偿机制可以一定程度上缓解储能成本疏导压力，但其一方面受政策影响较大，易造成过/欠补偿风险，降低电力系统资源配置效率，另一方面会增加储能项目对于容量补偿收入的依赖性，减少储能产业技术升级的动力。现行统一定价的容量补偿政策未能充分体现储能多元化价值，无法将储能成本公平合理疏导至电力系统各方受益主体。因此，储能仍表现出经济性不佳、成本回收期长的特点，社会参与储能产业建设的意愿不高。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是克服现有技术中存在的上述缺陷与问题，提供一种多市场联合下集中式储能电站替代效益测算方法及装置，能够充分考虑集中式储能参与多类型市场、多运营模式的灵活多样性，更精确测算储能的替代效益。
2、为实现以上目
3、构建耦合绿电交易的现货-调峰联合市场出清模型，该模型以市场运营成本最低为目标，模型的约束条件包括市场功率平衡约束、火电机组安全运行约束以及火电机组和电力用户负荷的功率约束；
4、构建储能电站替代效益测算模型，所述储能电站替代效益包括引入储能电站而提高新能源的效益、引入储能电站而减少电网侧对输配电设备容量的费用、引入储能电站而减少电力用户的用电成本以及引入储能电站而减少电力系统碳排放量产生的收益。
5、所述耦合绿电交易的现货-调峰联合市场出清模型的目标函数为：
6、；
7、式中，为市场运营成本；为电能现货市场开启时段；为市场交易周期；、、和分别为参与电能市场的火电机组集合、电力用户集合、光伏电站集合和风电场集合；为参与深度调峰市场中的火电机组集合；和分别为火电机组和电力用户的报价段编号；和分别为火电机组的报价和功率；和分别为电力用户的报价和负荷；和分别为光伏电站的度电成本和功率；和分别为风电场的度电成本和功率；和分别为火电机组第档的调峰价格和功率削减量；为市场交易周期内的微小时间。
8、所述市场功率平衡约束为：
9、；
10、；
11、式中，和分别为时刻对应约束的对偶乘子；为共享储能作为发电主体在电能市场的放电功率；为共享储能作为用电主体在电能市场的充电功率；和分别为光伏电站和风电场在时刻绿电分解量；为电力用户在时刻根据绿电自定义曲线约定的绿电用电量；和分别为时刻参与市场的光伏电站和风电场的输出功率上限；为不参与电能市场的火电机组集合；为不参与电能市场的火电机组在时刻的计划出力；为时刻非市场部分的净负荷；为共享储能在深度调峰市场的充电功率；为有义务提供基本调峰服务的火电机组集合；为义务机组在时刻所提供的基本调峰功率；为参与深度调峰服务的火电机组集合；
12、所述火电机组安全运行约束为：
13、；
14、式中，为时刻火电机组出力；
15、；
16、；
17、；
18、；
19、式中，为火电调峰机组的常规状态下最小技术出力；和分别为火电机组的最大和最小技术出力；和分别为火电机组的上下爬坡速率约束；
20、所述火电机组和电力用户负荷的功率约束为：
21、；
22、；
23、；
24、；
25、；
26、式中，为现货市场下火电机组第段的申报功率上限；为调峰市场下火电机组第档申报的功率削减量上限；为电力用户在第段的申报功率上限。
27、所述储能电站对电源侧的替代效益为：
28、；
29、式中，为储能所在区域内参与电力市场的新能源场站集合；为市场交易周期；和分别为储能电站加入电力系统前后的新能源场站在时刻现货交易电量；和分别为储能参与电力市场前后的新能源场站在时刻绿电交易电量；为有储能电站时在时刻的出清电价；为无储能电站时在时刻的出清电价；为新能源场站绿电交易电价；为市场交易周期内的微小时间。
30、所述储能电站对电网侧的替代效益为：
31、；
32、式中，为容量系数，根据储能电站持续放电时长确定；为储能电站的最大充放电功率；为输配电设备的单位容量扩建成本，用储能电站的等效容量估计其所减少的输配电设备容量；为折现率；为储能电站延缓电网输配电设备升级改造的年限；为储能电站的生命周期。
33、所述储能电站对用户侧的替代效益为：
34、；
35、式中，为市场交易周期；为参与电能市场的电力用户集合；为电力用户的报价段编号；为无储能电站时在时刻现货出清电价；为无储能电站时在时刻电力用户第段中标负荷；为有储能电站时在时刻的现货出清电价。
36、所述储能电站对电力系统碳减排的替代效益为：
37、；
38、式中，为火电机组碳排放因子；为新能源场站；为储能电站所在区域内参与电力市场的新能源场站集合；为市场交易周期；和分别为储能电站加入电力系统前后的新能源场站在时刻现货交易电量；为市场交易周期内的微小时间；为火电机组；为参与电能市场的火电机组集合；为储能电站加入电力系统后的火电机组在时刻现货交易电量；为储能电站加入电力系统前的火电机组在时刻现货交易电量。
39、一种多市场联合下集中式储能电站替代效益测算装置，该装置应用于上述所述的方法，所述装置包括：
40、市场出清模型构建模块，用于构建耦合绿电交易的现货-调峰联合市场出清模型，该模型以市场运营成本最低为目标，模型的约束条件包括市场功率平衡约束、火电机组安全运行约束以及火电机组和电力用户负荷的功率约束；
41、储能电站替代效益测算模块，用于构建储能电站替代效益测算模型，所述储能电站替代效益包括引入储能电站而提高新能源的效益、引入储能电站而减少电网侧对输配电设备容量的费用、引入储能电站而减少电力用户的用电成本以及引入储能电站而减少电力系统碳排放量产生的收益。
42、一种多市场联合下集中式储能电站替代效益测算设备，包括存储器和处理器；
43、所述存储器，用于存储计算机程序代码，并将所述计算机程序代码传输给所述处理器；
44、所述处理器，用于根据所述本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种多市场联合下集中式储能电站替代效益测算方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种多市场联合下集中式储能电站替代效益测算方法，其特征在于，所述耦合绿电交易的现货-调峰联合市场出清模型的目标函数为：
3.根据权利要求2所述的一种多市场联合下集中式储能电站替代效益测算方法，其特征在于，
4.根据权利要求1所述的一种多市场联合下集中式储能电站替代效益测算方法，其特征在于，所述储能电站对电源侧的替代效益为：
5.根据权利要求1所述的一种多市场联合下集中式储能电站替代效益测算方法，其特征在于，所述储能电站对电网侧的替代效益为：
6.根据权利要求1所述的一种多市场联合下集中式储能电站替代效益测算方法，其特征在于，所述储能电站对用户侧的替代效益为：
7.根据权利要求1所述的一种多市场联合下集中式储能电站替代效益测算方法，其特征在于，所述储能电站对电力系统碳减排的替代效益为：
8.一种多市场联合下集中式储能电站替代效益测算装置，其特征在于，该装置应用于权利要求1-7任一项所述的方法，所述装置包括
9.一种多市场联合下集中式储能电站替代效益测算设备，其特征在于，
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质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权利要求1至7任一项所述的方法。
...【技术特征摘要】
1.一种多市场联合下集中式储能电站替代效益测算方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种多市场联合下集中式储能电站替代效益测算方法，其特征在于，所述耦合绿电交易的现货-调峰联合市场出清模型的目标函数为：
3.根据权利要求2所述的一种多市场联合下集中式储能电站替代效益测算方法，其特征在于，
4.根据权利要求1所述的一种多市场联合下集中式储能电站替代效益测算方法，其特征在于，所述储能电站对电源侧的替代效益为：
5.根据权利要求1所述的一种多市场联合下集中式储能电站替代效益测算方法，其特征在于，所述储能电站对电网侧的替代效益为：
6.根据权利要求1...
【专利技术属性】
技术研发人员：颜炯，武强，周明，桑子夏，王思聪，胡婷，张东寅，刘君瑶，张涛，王姝，
申请(专利权)人：国网湖北省电力有限公司经济技术研究院，
类型：发明
国别省市：
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