基于系统安全运行约束的微电网市场双阶段交易优化机制.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CN114117326A(43)申请公布日2022.03.01(21)申请号202111480747.8G06Q10/04(2012.01)(22)申请日2021.12.06G06Q30/02(2012.01)G06Q50/06(2012.01)(71)申请人国网河南省电力公司经济技术研究院地址450000河南省郑州市二七区嵩山南路87号院办公区C楼1-10层申请人国家电网有限公司郑州大学(72)发明人路尧尹硕杨萌金曼柴喆郭兴五陈兴李虎军刘军会赵文杰邓振立姜欣段世杰(74)专利代理机构郑州图钉专利代理事务所(特殊普通合伙)41164代理人石路(51)Int.Cl.G06F17/11(2006.01)权利要求书3页说明书7页附图5页(54)发明名称基于系统安全运行约束的微电网市场双阶段交易优化机制(57)摘要本发明涉及基于系统安全运行约束的微电网市场双阶段交易优化机制，它包括以下步骤：步骤1：建立一个基于微网的以经营效益最优为目标进行日前市场出清的数学模型；步骤2：提出一种基于系统安全运行约束的微网日前‑实时市场双阶段滚动调节优化交易机制；步骤3：进行实证分析，验证步骤2中所提机制的可行性和有效性，包括以下步骤：步骤3.1、光电机组或储能机组申报信息；步骤3.2、市场交易电量输入；步骤3.3、最新预测数据输入；步骤3.4、以调整误差最小为目标，每5分钟执行一次滚动优化，得到时段单元；步骤3.5、修正微网可控单元出力；步骤3.6、系统运营商下发交易计划。CN114117326ACN114117326A权利要求书1/3页1.基于系统安全运行约束的微电网市场双阶段交易优化机制，其特征在于：它包括以下步骤：步骤1：建立一个基于微网的以经营效益最优为目标进行日前市场出清的数学模型：建立以经营效益最优为目标的日前市场出清目标函数如下：式中，微网的日运行收益包括：与电力市场的交易收益和给负荷用户的售电收益微网的日运行成本有：各种分布式微电源的运行成本和启动费用风电和光伏运DR行维护成本蓄电池储能折旧费用用户需求侧响应的补偿费用Pt；式中：表示t时段预测的日前市场电价；表示零售电价；Dt表示预测总负荷量，LC2DAPt为LC用户负荷削减量；Pt表示日前市场的售电功率；Pw,t和Pv,t为风电和光伏的实际消纳功率；步骤2：提出一种基于系统安全运行约束的微网日前‑实时市场双阶段滚动调节优化交易机制；实时市场中系统最小化实时调整费用为：式中：对于t时段，表示实时市场预测电价；表示j时刻(15min)的预测负荷RT‑LD偏差；Pt表示LC用户负荷在实时市场的削减电量；实时市场中微网经营者实时收益为：2CN114117326A权利要求书2/3页式中:gRT为实时市场调度风险效用函数；μRT为实时市场风险偏好系数；为辅助变量；以联络线功率调节量最小为目标，同时保证实际可控单元出力值与实时调整功率值之间的误差最小；式中M表示预测控制步长；Q为可控单元出力跟踪参考值误差的权重矩阵，为避免电力市场的电量偏差考核惩罚，设定联络线的权重系数远大于可控微源和蓄电池储能，并且与偏差惩罚电价相关；Pj+mj表示j时刻规划未来j+m时段各可控单元有功出力值向量；表示j+m时刻的有功出力参考值；△uj+tj为j时刻规划未来j+m时段各可控单元有功出力变化量,式中的二项：优化微网的实际线损及弃风弃光功率，目的是尽量消纳风光功率和减低线路损耗；步骤3：进行实证分析，验证步骤2中所提机制的可行性和有效性，包括以下步骤：步骤3.1、光电机组或储能机组申报信息；步骤3.2、市场交易电量输入；步骤3.3、最新预测数据输入；步骤3.4、以调整误差最小为目标，每5分钟执行一次滚动优化，得到时段单元；步骤3.5、修正微网可控单元出力；步骤3.6、系统运营商下发交易计划。2.如权利要求1所述的基于系统安全运行约束的微电网市场双阶段交易优化机制，其特征在于：所述步骤1中以经营效益最优为目标的日前市场出清模型包括功率平衡约束、输电网络约束、机组出力约束和储能机组充放电和电量约束。3.如权利要求2所述的基于系统安全运行约束的微电网市场双阶段交易优化机制，其特征在于：所述功率平衡约束为：3CN114117326A权利要求书3/3页式中分别为t时刻日前与实时两阶段调度下网功率、上网功率、风光预测出力。4.如权利要求2所述的基于系统安全运行约束的微电网市场双阶段交易优化机制，其特征在于：所述输电网络约束为：L式中：Il,t表示微网支路电流的幅值，由节点电压和导纳矩阵求得；Ω表示所有支路的集合；上述节点电压约束为：式中节Ui,t表示点i在t时刻的瞬时电压，最低运行电压和最高运行电压。5.如权利要求1所述的基于系统安全运行约束的微电网市场