电能量-备用市场联合出清方法及计算机可读存储介质.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114202115A(43)申请公布日2022.03.18(21)申请号202111458185.7(22)申请日2021.12.02(71)申请人清华大学深圳国际研究生院地址518055广东省深圳市南山区西丽街道深圳大学城清华校区A栋二楼(72)发明人郭烨石剑涛吴文传孙宏斌(74)专利代理机构深圳新创友知识产权代理有限公司44223代理人孟学英(51)Int.Cl.G06Q10/04(2012.01)G06Q30/02(2012.01)G06Q50/06(2012.01)权利要求书7页说明书18页附图2页(54)发明名称电能量-备用市场联合出清方法及计算机可读存储介质(57)摘要本发明提供一种电能量‑备用市场联合出清方法及计算机可读存储介质，方法包括：根据电网系统的拓扑结构与传输线路参数、发电机组与传输线路的历史故障数据、未来气象信息预测数据、历史气象数据与可再生能源跟负荷的历史实际数据，确定基态场景信息与非基态场景信息；基于基态和非基态场景的信息建立基于场景模拟的电能量‑备用联合优化出清模型，由目标函数和约束条件构成；建立与电能量‑备用联合优化出清模型对应的定价与结算机制。基于对未来系统可能运行场景的预测以及备用资源分布信息，实现对能量和备用资源的协调出清，克服了备用需求设置问题；通过基态和非基态场景中的网络约束保证了备用的可调用性，无需人工划分备用分区。CN114202115ACN114202115A权利要求书1/7页1.一种电能量‑备用市场联合出清方法，其特征在于，包括如下步骤：S1：根据电网系统的拓扑结构与传输线路参数、发电机组与传输线路的历史故障数据、未来气象信息预测数据、历史气象数据与可再生能源跟负荷的历史实际数据，确定基态场景信息与非基态场景信息；S2：基于所述基态场景和所述非基态场景的信息建立基于场景模拟的电能量‑备用联合优化出清模型，所述电能量‑备用联合优化出清模型由目标函数和约束条件构成；S3：建立与所述电能量‑备用联合优化出清模型对应的定价与结算机制。2.如权利要求1所述的电能量‑备用市场联合出清方法，其特征在于，所述基态场景信息包括：预测的基态负荷功率向量d；可再生能源的出力被建模为负的负荷，并归入到所述基态负荷功率向量d中；基态的线路最大长期传输容量向量f；基态的传输因子转移矩阵S；所述非基态场景信息包括：所有可能出现的非基态场景k∈K，K为所有非基态场景的集合；每个场景的出现概率Pk,k∈K；Pk为正数，K集合中所有场景的概率Pk之和不大于1；每个场景中发生故障的发电机组的编号集合Ωk,k∈K；每个场景中的线路最大短期传输容量向量fk,k∈K；在非基态场景k中，线路潮流被允许短暂地超过线路最大长期传输容量并将在fk与所述基态的线路最大长期传输容量向量f的区别之中得以体现；每个场景中的传输因子转移矩阵Sk,k∈K；每个场景中的负荷波动向量πk,k∈K。3.如权利要求2所述的电能量‑备用市场联合出清方法，其特征在于，建立基于场景模拟的所述电能量‑备用联合优化出清模型包括如下步骤：S11：确定基于场景模拟的所述电能量‑备用联合优化出清模型的约束条件，所述约束条件包括基态的能量平衡与传输容量约束、所有非基态场景下的能量平衡与传输容量约束、所有非基态场景下的再调节过程约束与机组自身物理约束；S12：确定基于场景模拟的所述电能量‑备用联合优化出清模型的目标函数,所述目标函数分为三部分：能量与备用的报价成本、在所有非基态场景中由备用调用与负荷切除所产生的再调节成本的期望值、在所有非基态场景中由于机组故障从而节省的电能量以及备用成本；S13：对得到的基于场景模拟的所述电能量‑备用联合优化出清模型进行求解。4.如权利要求3所述的电能量‑备用市场联合出清方法，其特征在于，确定所述电能量‑备用联合优化出清模型的约束条件包括如下：基态的电能量平衡约束：在基态时，所述电网系统从机组处出清的电能量之和应等于预测的基态负荷的总和，即：λ:∑g＝∑d其中，g为机组的电能量，λ为该能量平衡约束对应的拉格朗日乘子；基态的传输容量约束：在基态时，支路的潮流应该不超过支路的最大传输容量，即：2CN114202115A权利要求书2/7页μ:S(g‑d)≤f其中，μ为该约束对应的拉格朗日乘子；机组自身的物理约束，包括机组的容量约束与爬坡速率约束：机组出清的电能量与上调备用之和不能超过机组的容量上限，同时机组出清的下调备用不能超过机组出清的电能量减去机组的容量上限的差值，否则机组出清的备用可能无法被调用，即：υ:G≤g‑rD其中，rU为发电机组出清的上调备用，rD为发电机组出清的下调备用,为各机组的最大运行容量，G为各机组的最小运行容量，与为机组最大运行容量约束对应