火电机组参与现货和辅助服务市场容量配置优化方法与流程

本发明属于电力市场。

背景技术：

1、2021年12月，国家能源局印发《电力辅助服务管理办法》，推动构建新型电力系统，规范电力辅助服务管理，深化电力辅助服务市场机制建设。在此之前，传统的调峰辅助服务补偿主要采用计划模式补偿，这对于激发机组参与调峰的积极性具有负面作用，导致有调峰能力和需求的机组无法充分参与调峰，没有调峰意愿的机组确被强制参与调峰，造成了利润损失。

2、在电力改革逐渐深入后，通过市场手段将调峰辅助服务落实到市场中，充分利用市场机制，实现了调峰资源的合理调度，企业可以自由参与调峰辅助服务，极大的促进了火电机组参与调峰的积极性，确保了电网的稳定和可靠性。

3、但在火电机组的日常运行中，由于参与调峰的成本和收益较为复杂，有时电厂难以决定是否要参与深度调峰，参与深度调峰的力度是多少，仅靠经验来进行生产经营，无法实现利润的最大化。

技术实现思路

1、本发明的目的是通过一系列模型来计算机组各种出力情况下现货市场、辅助服务市场和碳市场的总收益，得到利润最优容量配置的火电机组参与现货和辅助服务市场容量配置优化方法。

2、本发明的步骤是：

3、s1、输入需要优化的机组所在地区的市场信息和机组参数：

4、输入机组所在地区煤价cm，油价po，碳市场价格pc，输入机组建设成本su，单位固定成本cv，运行损耗系数δ，煤耗成本系数a、b、c，输入油耗系数m、n；

5、s2、根据输入的数据拟合机组不同出力下的成本曲线：

6、s21、根据机组在t时段的出力xt，拟合机组的煤耗曲线，其中：

7、

8、s22、拟合机组在t时段的寿命成本曲线，其中：

9、

10、s23、输入污染物处理费用na，产排污系数pw，拟合机组在t时段的投油成本co和排污成本ce，其中：

11、co＝(mxt+n)*po          (3)

12、ce＝na*(mxt+n)*pw       (4)

13、s24、输入调峰辅助服务出力区间节点gmin、gc、gb、ga、gmax，拟合机组成本曲线，其中：

14、

15、s3、根据机组的成本和现货市场价格构建t时段电能量市场损益函数ie,t：

16、s31、输入t时段中长期合约出力xh，t，现货市场价格pt，中长期市场价格ph；

17、s32、构建t时段电能量市场损益函数，其中：

18、ie，t＝(xt-xh,t)*pt-cf+xh,t*ph           (6)

19、s4、根据参与调峰的容量和辅助服务补偿价格构建t时段调峰辅助服务损益函数ip,t：

20、s41、输入机组修正后出力xt0，该地区参与分摊的机组总出力xk1，新能源总出力xk2，总分摊金额vt；

21、s42、计算义务调峰阶段1的成本分摊价格pb,1，其中：

22、

23、s43、输入不同出力水平下辅助服务的补偿价格pb,g，t时段在出力区间g提供的调峰服务电量ut,g，构建调峰市场损益函数，其中：

24、

25、s5、根据机组的碳排放量和碳市场价格构建t时段碳市场损益函数ic,t：

26、s51、输入煤炭和石油的碳排放系数α，β，供电基准值b，机组冷却方式修正系数f1，机组负荷修正系数f2；

27、s52、计算机组在t时段的碳排放量，其中：

28、

29、s53、计算机组碳排放限额ca，其中：

30、ca＝xt*b*f1*f2               (10)

31、s54、拟合t时段碳市场损益函数，其中：

32、

33、s6、综合考虑各函数中的约束条件，列写约束方程

34、s61、输入机组调峰前出力xq，机组爬坡速率fh，机组滑坡速率fl，脱硫标杆电价pa，分摊调整系数a1；

35、s62、功率平衡约束：

36、

37、s63、机组爬坡滑坡约束：

38、xt-xt-1≤fh*δt              (13)

39、xt-1-xtfl*δt                    (14)

40、s64、调峰成本分摊上限约束：

41、pb1≤xt*pa*a1                   (15)

42、s65、中长期合约约束：

43、xh,t≤xt                     (16)

44、s7、构建各市场损益之和的目标函数，在约束条件下拟合出利润曲线，输出最大利润下的机组出力和参与调峰服务的容量：

45、s71、根据构建的各市场收益函数，构建最大利润目标函数，其中：

46、wmax＝ie,t+ip,t+ic,t                  (17)

47、s72、当目标函数值最大，即利润最大时，输出机组出力xt和机组参与调峰服务的电量ut。

48、本发明为企业提供经营决策支持，以实现利润最大化。本发明在掌握用户数据和用户所在地区的市场信息的条件下，建立火电机组参与深度调峰辅助服务的利润模型，计算机组能实现的最大利润，达到对电厂进行经营决策优化和利润优化的目的，为企业带来最大收益。

技术特征：

1.一种火电机组参与现货和辅助服务市场容量配置优化方法，其特征在于：其步骤是：

技术总结
一种火电机组参与现货和辅助服务市场容量配置优化方法，属于电力市场技术领域。本发明的目的是通过一系列模型来计算机组各种出力情况下现货市场、辅助服务市场和碳市场的总收益，得到利润最优容量配置的火电机组参与现货和辅助服务市场容量配置优化方法。本发明的步骤是：根据输入的数据拟合机组不同出力下的成本曲线，构建时段电能量市场损益函数，构建时段调峰辅助服务损益函数，构建时段碳市场损益函数，综合考虑各函数中的约束条件。本发明在掌握用户数据和用户所在地区的市场信息的条件下，建立火电机组参与深度调峰辅助服务的利润模型，计算机组能实现的最大利润，达到对电厂进行经营决策优化和利润优化的目的，为企业带来最大收益。

技术研发人员：程明,黎景越,张铎,王宏军,翟金星,马骏,鲁丽波,葛常君,朱清城,于爽
受保护的技术使用者：通辽霍林河坑口发电有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15