抽水蓄能电站参与现货-调频辅助服务市场决策优化方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115983442A(43)申请公布日2023.04.18(21)申请号202211591925.9G06Q10/067(2023.01)(22)申请日2022.12.12G06Q50/06(2012.01)H02J3/00(2006.01)(71)申请人国网辽宁省电力有限公司经济技术研究院地址110013辽宁省沈阳市文萃路183-1号(72)发明人李金起张娜潘霄程孟增商文颖胡旌伟吉星王宗元侯依昕杨朔刘禹彤徐熙林赵竞智蒋海玮(74)专利代理机构北京君有知识产权代理事务所(普通合伙)11630专利代理师焦丽雅(51)Int.Cl.G06Q10/04(2023.01)G06Q10/0631(2023.01)权利要求书3页说明书6页附图3页(54)发明名称抽水蓄能电站参与现货-调频辅助服务市场决策优化方法(57)摘要一种抽水蓄能电站参与现货‑调频辅助服务市场的决策优化方法，包括如下步骤：构建抽水蓄能电站参与现货—调频辅助服务市场交易总体框架；以抽水蓄能电站参与市场综合收益最大化为目标，构建抽水蓄能电站参与现货—调频辅助服务市场优化模型，分配各时段中抽水蓄能电站在电能量现货与调频辅助服务市场中的容量；根据电能量现货与调频辅助服务市场各时段的市场出清价格，抽水蓄能电站分配可用容量参与各市场；根据市场出清价格与容量分配结果，计算抽水蓄能电站综合收益。本发明解决了在抽水蓄能参与现货‑调频辅助服务市场中寻找最优容量分配方案的问题，对提升抽水蓄能电站的市场竞争力具有非常重要的现实意义。CN115983442ACN115983442A权利要求书1/3页1.一种抽水蓄能电站参与现货‑调频辅助服务市场的决策优化方法，其特征为：包括如下步骤：步骤1：构建抽水蓄能电站参与现货—调频辅助服务市场交易总体框架；步骤2：以抽水蓄能电站参与市场综合收益最大化为目标，构建抽水蓄能电站参与现货—调频辅助服务市场优化模型，分配各时段中抽水蓄能电站在电能量现货与调频辅助服务市场中的容量；步骤3：根据电能量现货与调频辅助服务市场各时段的市场出清价格，抽水蓄能电站分配可用容量参与各市场；步骤4：根据市场出清价格与容量分配结果，计算抽水蓄能电站综合收益。2.根据权利要求1所述的抽水蓄能电站参与现货‑调频辅助服务市场的决策优化方法，其特征为：所述步骤1进一步包括如下内容：抽水蓄能电站参与现货—调频辅助服务市场交易总体框架中，首先，抽水蓄能电站接受电能量市场与调频市场的价格信号，分配自身容量参与电能量市场与调频市场；其次，在两个市场中根据市场规则计算电量收益与调频收益；最后，进行市场出清结算。3.根据权利要求1所述的抽水蓄能电站参与现货‑调频辅助服务市场的决策优化方法，其特征为：所述步骤2进一步包括如下内容：首先，通过计算抽水蓄能电站参与市场综合收益，并以综合收益最大化作为模型的目标函数，综合效益由抽水蓄能电站在电能量、调频辅助服务市场及容量补偿的收益构成；其次，根据抽水蓄能特性，添加功率约束、库容约束、功率与库容容量关系约束作为约束条件；最终，得到抽水蓄能电站参与现货—调频辅助服务市场优化模型。4.根据权利要求3所述的抽水蓄能电站参与现货‑调频辅助服务市场的决策优化方法，其特征为：(1)目标函数抽水蓄能的目标函数为：参与电能量市场、调频市场及容量补偿的收入总和减去购电成本，抽发损耗不在目标函数中考虑，而是在约束条件中考虑：式中，Rtotal为抽水蓄能电站在电能量、调频辅助服务市场及容量补偿的总收益，t为单位时段，T为优化周期内所有时段集合；为t时刻现货市场出清价格；为抽水蓄能在时段t的发电功率，为抽水蓄能在时段t的抽水功率，分别为抽水蓄能电站在发电、抽水时段的调频容量；为抽水蓄能电站可补偿容量；是调频容量补偿价格常perfcap数，λt是时段t的调频里程价格预测值，λ为容量补偿价格常数，R为抽水蓄能的调频里程与调频容量之比；(2)约束条件抽水蓄能运行约束的表达式分为三个部分：功率约束、库容约束、功率与库容容量关系约束：2CN115983442A权利要求书2/3页1)功率约束抽水蓄能在时段t只能发电或抽水，但调频可以在任意时刻提供，因此须满足公式(2)：在发电时段内，发电容量与调频容量之和不得超过最大发电容量，见式(3)：式中，gmin、gmax分别为抽蓄机组的最小、最大发电出力；在抽水时段内，抽水容量与调频容量之和不得超过最大抽水容量，见式(4)：式中，dmax为抽蓄机组最大抽水容量；式(5)～(7)是抽水工况和发电工况不能同时进行的约束：发电功率、抽水功率、调频容量需满足非负约束，见式(8)：抽水蓄能提供调频服务容量不能超过一定容量，见式(9)：式中，μ为抽蓄机组参与调频市场的容量上限比例；2)库容约束在优化周期