一种适用于抽水蓄能电站的多类型电力市场联合竞价方法.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CN114172151A(43)申请公布日2022.03.11(21)申请号202111520854.9H02J3/28(2006.01)(22)申请日2021.12.13H02J3/46(2006.01)G06Q10/04(2012.01)(71)申请人国网青海省电力公司经济技术研究G06Q10/06(2012.01)院G06Q50/06(2012.01)地址810008青海省西宁市城西区五四西G06Q30/02(2012.01)路80号申请人浙江大学(72)发明人车琰瑛田旭刘飞张桂红刘联涛白左霞张君梁国勇陈雪刘安誉周慧洁李知艺(74)专利代理机构杭州求是专利事务所有限公司33200代理人邱启旺(51)Int.Cl.H02J3/00(2006.01)权利要求书2页说明书7页附图1页(54)发明名称一种适用于抽水蓄能电站的多类型电力市场联合竞价方法(57)摘要本发明公开了一种适用于抽水蓄能电站的多类型电力市场联合竞价方法，首先进行电价预测，建立CVaR风险模型；将风险模型引入到优化决策目标中，设定目标函数和约束条件，建立抽水蓄能电站参与电量市场和辅助服务市场的风险收益模型；考虑发电/抽水率约束、库容约束等约束条件，以最大化收益为目标求解模型，有解，即获得抽水蓄能电站在一个优化周期内各时段的抽水容量、发电容量、调频容量和参与市场获得的收益，得到经济性最优的竞价策略。本发明的竞价方法引入置信度和风险偏好系数考虑市场电价的波动和不确定性风险，通过优化容量分配，科学地在可行范围内保证经济性最优安排生产，进一步提升抽水蓄能电站的经济收益。CN114172151ACN114172151A权利要求书1/2页1.一种适用于抽水蓄能电站的多类型电力市场联合竞价方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)根据各个交易时段的负荷、发电富余容量、电价信息等历史数据对发电上网电价进行预测；所述发电上网电价用一概率密度函数来描述；(2)采用蒙特卡洛抽样法根据一天中每个时段估计的电价概率密度函数生成M个电价预测场景，并利用K‑means聚类场景削减方法将其削减为N个典型场景；基于N个典型场景，建立CVaR风险模型以度量市场电价不确定性导致的风险，完成电价预测；(3)根据电能量收益、调频收益和CVaR风险构建目标函数；(4)设定发电/抽水率约束、库容约束、发电/抽水/调频功率与库容容量之间的数量关系约束和CVaR相关约束；(5)根据步骤(3)设定的目标函数和步骤(4)设定的约束条件，建立抽水蓄能电站参与电量市场和辅助服务市场的风险收益模型；(6)利用CPLEX求解器求解步骤(5)建立的风险收益模型，得到生产模拟结果；若有解，即获得抽水蓄能电站在一个优化周期内各时段的抽水容量、发电容量、调频容量和参与市场获得的收益，得到经济性最优的竞价策略。2.根据权利要求1所述的适用于抽水蓄能电站的多类型电力市场联合竞价方法，其特征在于，所述步骤(1)中发电上网电价优选用正态分布函数来描述，公式如下：e式中，i为时段标识，Pi为第i个时段的市场出清价也即发电上网电价；μi为发电上网电价期望值；为方差。3.根据权利要求1所述的适用于抽水蓄能电站的多类型电力市场联合竞价方法，其特征在于，所述步骤(3)中目标函数包含两个部分，如下所示：式中，第一部分f为抽水蓄能电站在电量市场和调频市场中的净收益，πw为描述电价不确定性的场景ω概率，Nω为典型的电价场景数；第二部分为条件风险价值CVaR和风险偏好系数β的乘积。风险偏好系数β表示抽水蓄能电站所有者对风险的偏好程度。4.根据权利要求3所述的适用于抽水蓄能电站的多类型电力市场联合竞价方法，其特征在于，所述抽水蓄能电站参与电量市场和辅助服务市场的净收益f公式如下所示：ere式中i表示单位时段，Pi表示在时段i的发电功率，Di表示时段i的抽水功率，Pi表示发rd电工况下的调频容量，Pi表示抽水工况下的调频容量，表示时段i的上网电价预测值，perf表示调频容量电价，λi表示调频里程预测电价，R表示抽水蓄能的调频里程与调频容量之比。5.根据权利要求1所述的适用于抽水蓄能电站的多类型电力市场联合竞价方法，其特征在于，在风险价值模型中VaR指在一定置信度下，抽水蓄能电站在市场变化中取得的收益；则CVaR表示在一定时间和置信度α下，抽水蓄能电站持有者对利润分布尾部1‑α的期望2CN114172151A权利要求书2/2页值；所述风险价值CVaR相关约束条件如下：ηω≥0式中，ξ表示风险价值(VaR)，ηω为场景ω下收益与风险价值的差值。6.根据权利要求1所述的适用于抽水蓄能电站的多类型电力市场联合竞价方法，其特征在于，所述发电/抽水/调频功率与库容容量之间的数量关系约束如下式：erer