1.一种基于绩效工资的ries参与监管市场的优化调度方法,其特征在于:包括以下步骤,
步骤一,建立以电能储能系统作为监管市场参与者的区域综合能源系统模型;
步骤二,计算基于绩效工资的监管服务的收益因子,并根据计算的收益因子对资源进行排序;所述的收益因子包括基于历史绩效得分调整的调节能力、初始调整后总报价、利益因素和有效调节能力;
步骤三,计算基于绩效工资的监管服务的失去机会成本,并构建ries最大化收益问题的目标函数;
步骤四,对ries最大化收益中的目标函数进行求解,之后根据求解结果,按照步骤二排列的资源顺序,依次调度资源的出力。
2.根据权利要求1所述的基于绩效工资的ries参与监管市场的优化调度方法,其特征在于:步骤二中,计算基于绩效工资的监管服务的收益因子,并根据计算的收益因子对资源进行排序;所述的收益因子包括基于历史绩效得分调整的调节能力、初始调整后总报价、利益因素和有效调节能力;其具体计算方法如下:
①基于历史绩效得分调整的调节能力的计算:
preg_perf=preg_cap×ηh_ps
其中,preg_perf是监管服务的基于历史绩效得分调整的调节能力,单位mw/h;preg_cap是调节服务资源提供的调节能力,单位mw/h;ηh_ps是监管市场根据绩效报酬发布的不同类型监管服务的历史绩效得分;
ηh_ps=asa+bsb+csc
a,b,c∈[0,1];a+b+c=1
其中,sa为精度分数,表示控制信号与系统响应之间的相关性,取值范围[-1-1],负号表示负相关,正号表示正相关,0表示不相关,1表示完全正相关,-1表示完全负相关;sb为延迟分数,表示控制信号与最高相关点之间的时间延迟;sp为精度分数,表示控制信号与调节之间的瞬时误差;
②初始调整后总报价poffer_total的计算:
poffer_total=pcap_offer+cloc,total+pperf_offer
其中,poffer_total是监管服务的初始调整后总报价;pcap_offer,pperf_offer是调节资源根据其调节能力和性能分别给出的报价;cloc,total是失去机会成本;
其中,poffer代表参与调节服务的调节资源的初始调整总报价;ηbf=1;
将资源按其poffer升序排列,取前10~15个;
③利益因素的计算:
αregd是regd(动态信号)规则资源在所有规则资源中的比例;preg_req是市场监管需求;preg_perf_i表示规制资源容量;
④有效调节能力的计算:
peffective=preg_perf×ηbf
peffective是资源的有效调节能力;0
根据资源的有效调节能力peffective数值大小将按其poffer升序排列的前10~15个资源从高到低进行排序,将调用调节资源,直到累积的有效调节服务容量满足市场调节需求为止。
3.根据权利要求2所述的基于绩效工资的ries参与监管市场的优化调度方法,其特征在于:a=b=c=1/3。
4.根据权利要求1所述的基于绩效工资的ries参与监管市场的优化调度方法,其特征在于:步骤三,计算基于绩效工资的监管服务的失去机会成本;其具体方法为:
失去机会成本cloc,total,计算公式如下:
cloc,total=cloc,before+cloc+cloc,after
cloc,before是预调节成本,是指在调节资源参与调节之前,由于从最优经济运行点改变调节资源的输出以满足系统需求而产生的增加的成本;cloc是监管期间的成本,由于监管的输出,在资源参与监管过程中资源将变为非经济运行模式;cloc,after是后监管成本,是将监管资源的输出从监管运行点更改为最佳经济运行点时增加的成本;
pforecasted是日前位置边际价格;creg是管制资源参与管制之前的发电成本;当ries处于最佳经济运行状态时,ries与电网之间的交换功率为peco;preg是调节资源接收到agc信号时ries与电网之间的交换功率;t是调节资源从经济运行模式调整到监管模式所需的时间;
假设调节资源的上升速率为δp,则t表示为:
5.根据权利要求4所述的基于绩效工资的ries参与监管市场的优化调度方法,其特征在于:由于电气ess的斜坡速率趋于无限,t=0,cloc,before=cloc,after=0;因此,计算失去机会成本cloc,total时,忽略前监管成本和后监管成本。
6.根据权利要求1所述的基于绩效工资的ries参与监管市场的优化调度方法,其特征在于:步骤三中,ries最大化收益的问题的目标函数为:
ctotal=min(ce+cgas+ces+cts-rreg+cloc,total)
其中,ctotal是系统的总体运行成本;ce,cgas分别是电力和天然气的购买价格;ces是电气ess的运营成本;cts是ess的热运营成本;rreg是监管市场的收入;
目标函数受到如下约束:电气母线平衡约束、烟雾总线平衡约束、蒸汽总线平衡约束、热水总线平衡约束、空气总线平衡约束、单位输出上限和下限的约束、电力ees约束、电力ess的充放电功率约束、热ess约束、热ess的充放电功率约束、燃气轮机出力的上限和下限的约束、燃气轮机爬坡率约束以及储备约束。
7.根据权利要求6所述的基于绩效工资的ries参与监管市场的优化调度方法,其特征在于:
①电力的购买价格:
其中,t是调度周期的时间段数;δt是每个调度周期的时间长度,h;
②天然气的购买价格:
其中,pgas是天然气的单位热值价格,$/mbtu;
③电气ess的运营成本:
假设电气ess在整个操作周期内不会降低其工作效率,则通过以下公式计算单个完整的充电和放电周期的成本ccycle;cpurchase为电能的购买价,mcycles是电能充放电次数:
一个调度周期的电气ess的运行成本为:
其中,ces-cap是ess的存储容量,kw·h;
④ess的热运营成本:
ess的热运营成本是热水泵的电费,表示为:
其中,cts表示ess的热运营成本,
⑤监管市场的收入:
根据结算规则和基于绩效报酬的监管市场数据,参与监管服务的ries的监管市场的收入目标函数为:
在任意时期t,ries参与规制的收益来自两个方面,规制能力收益
其中,rregf是ries以兆瓦为单位提供的法规备用容量;
8.根据权利要求6所述的基于绩效工资的ries参与监管市场的优化调度方法,其特征在于:
(1)电气母线平衡约束:
pgrid+pgt+ppv+pwt+pes,d=le+per+peb+pes,c+preg
(2)烟雾总线平衡约束:
(3)蒸汽总线平衡约束:
ηwhbqwhb+qgb+qts,d=qhx+qts,c
(4)热水总线平衡约束:
(qeb+qgb+ηwhbqwhb)ηhx=lth
(5)空气总线平衡约束:
ηerqer=lc
其中,pgrid是ries和电网的电力交换功率;pgt,ppv,pwt,pes,d,le分别是gt的发电功率、pv的输出功率、wt的输出功率、ees的放电功率、电负载;per,peb,pes,c,preg,ηgt_t分别是er的消耗功率、eb的消耗功率、ees的充电功率、ess的调节功率、gt的热发电效率;ηgt_e代表gt的电能效率;ηwhb,qwhb,ηwhb,qgb,qts,d,qhx,qts,c分别代表代表whb的输出效率、whb的输出功率、whb的热力生产效率、gb的热力生产力、gb的热力、ess的热力生产功率、ess的热交换器的热力输出功率;ηhx,lth分别是whb的热交换效率、热负荷;ηer代表er的制冷效率,它是制冷量与输入电功率之比;qer是er的制冷功率,lc是er的制冷负荷;
(6)单位输出上限和下限的约束:
其中,pi,pimin,pimax,qi,
(7)电力ees约束:
soc(t+1)和soc(t)分别是电力ess在t+1和t时刻的充电状态(soc);soc_min和soc_max是电力esssoc的下限和上限;σes,ηes,c,ηes.d分别表示电力ess的自放电率、充电效率、放电效率;ces-cap,pes,c,pes,d分别是电力ess的容量、电力ess有效传递到电网的功率、电力ess有效从电网汲取的功率;ies,c,ies,d是电力ess的充放电状态变量,均为0-1变量,充电时,ies,c=1,ies,d=0;放电时ies,c=0,ies,d=1;δt代表充放电时间间隔;
(8)电力ess的充放电功率约束:
ies,cpes,c_min+ies,dpes,d_min≤pes,c/d≤ies,cpes,c_max+ies,dpes,d_max
其中,pes,c_min,pes,d_min,pes,c_max,pes,d_max分别代表电力ess的最小充电功率、最小放电功率、最大充电功率、最大放电功率;pes,c/d代表电力ess充/放电功率;
(9)热ess约束:
其中,ets(t+1)和ets(t)分别为热ess在t+1时刻和t时刻的存储状态,ets_min和ets_max分别是热ess的上限值和下限值;σts,ηts,c,ηts.d分别代表热耗散率、充电效率、放电效率;qts,c,qts,d为热ess的热充、放电功率;its,c,its,d是热ess充放电状态的变量,均为0-1变量;充电时,its,c=1,its,d=0;放电时,its,c=0,its,d=1;δt代表充放电时间间隔;
(10)热ess的充放电功率约束:
its,cqts,c_min+its,dqts,d_min≤qts,c/d≤its,cqts,c_max+its,dqts,d_max
其中,qts,c_min,qts,d_min分别代表最小热充、放电功率,qts,c_max,qts,d_max分别代表最大热充、放电功率;qts,c/d代表热ess充放电功率;
(11)燃气轮机出力的上限和下限的约束:
其中,
(12)燃气轮机爬坡率约束:
-δpgt,down≤δpgt≤δpgt,up
其中,δpgt表示燃气轮机在t时刻与t+1时刻的出力差;δpgt,down,δpgt,up分别代表燃气轮机最大出力差、最小出力差;
(13)储备约束:
考虑到ries随时可能与主电网断开,为了保证重要负荷的不间断运行,在k时段ries最大输出应等于或高于重要负荷的需要,即:
er(k-1)表示k-1时段ries最大输出功率;
同时,为了保证重要负荷在ts时段内连续运行,ries在ts时段内提供的最大能量应大于该时段内重要负荷的能量需求,即:
9.基于绩效工资的ries参与监管市场的优化调度系统,其特征在于,包括:
第一处理模块,用于建立以电能储能系统作为监管市场参与者的区域综合能源系统模型;
第二处理模块,用于计算基于绩效工资的监管服务的收益因子,并根据计算的收益因子对资源进行排序;所述的收益因子包括基于历史绩效得分调整的调节能力、初始调整后总报价、利益因素和有效调节能力;
第三处理模块,用于计算基于绩效工资的监管服务的失去机会成本,并构建ries最大化收益问题的目标函数;
调度模块,用于对ries最大化收益中的目标函数进行求解,之后根据求解结果,按照资源排序,依次调度资源的出力。
10.一种电子设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1至8任一项所述基于绩效工资的ries参与监管市场的优化调度方法的步骤。