一种备用电力市场出清方法和系统与流程

本发明涉及电力市场调度，具体而言，涉及一种备用电力市场出清方法和系统。

背景技术：

1、风电、光伏等可再生能源大规模接入电网，会带来发电量预测难度提升，出力波动性增大的问题。备用电力作为解决电网安全运行最直接有效的辅助服务，可以通过预留发电机组和负荷的容量，应对一系列因预测误差和发电机、线路故障等原因导致的系统有功不平衡问题。随着可再生能源入网量的增多，电网对备用辅助服务的需求将大幅提升，对备用资源的要求将更为严格。然而我国大多数地区仍旧以固定补偿的方式对提供备用资源的主体进行补偿，并未真正建立备用市场出清机制。在备用市场与电能量市场出清方式上，主要可分为单独排序优化、顺序优化法和联合优化法，但现有的出清方式中都未将备用资源的性能指标纳入衡量标准中。因此，随着辅助服务市场主体的多样化发展，备用性能较好的机组或负荷资源无法优先得到调用将无法提高优质备用资源参与的积极性，可能出现中标备用资源在实时运行中无法满足调用需求，从而降低电网运行的安全性和经济性。

2、有鉴于此，本发明提出了一种备用电力市场出清方法和系统，以调整备用电力市场出清，通过在备用辅助服务市场出清模型中增加性能指标参数，使得电网运行时可在一定程度上减少电力系统对于备用资源的需求量，并提高电网可再生能源消纳能力。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种备用电力市场出清方法，包括：获取备用容量需求；所述备用容量需求是指电能量市场出清后对备用容量的需求；获取各备用资源主体的申报参数，并基于所述申报参数，确定资源性能指标参数；基于所述资源性能指标参数，进行备用电力市场出清计算；所述备用电力市场出清计算是指计算备用容量的市场出清。

2、进一步的，所述申报参数至少包括最大备用容量和最大技术出力；所述资源性能指标参数至少包括最大备用容量率指标和爬坡率指标。

3、进一步的，获取所述最大备用容量率指标的公式为：

4、

5、其中，maxrcri为备用资源主体i的最大备用容量率指标；maxrci为备用资源主体i所能提供的最大备用容量；maxtoi为备用资源主体i规定的最大技术出力。

6、进一步的，获取所述爬坡率指标的公式为：

7、

8、其中，rri为备用资源主体i的爬坡率指标；rci为备用资源主体i提供的规定的备用容量；rti为备用资源主体i控制出力达到规定备用容量所需的爬坡时间。

9、进一步的，进行备用电力市场出清计算，包括：确定备用性能系数；基于所述备用容量需求和所述备用性能系数，构建出清目标函数；基于所述备用资源主体的备用限制，构建出清约束条件；基于所述出清目标函数和所述出清约束条件，进行备用电力市场出清。

10、进一步的，确定备用性能系数的公式为：

11、

12、其中，sf(i)为备用资源主体i的备用性能系数，i为备用资源主体变量，n为参与备用电力市场出清的备用资源主体总数，maxrcri为备用资源主体i的最大备用容量率指标；rri为备用资源主体i的爬坡率指标；maxrcr为备用资源的最大备用容量率；rr为备用资源的爬坡率；ave(*)为平均函数。

13、进一步的，出清目标函数的公式为：

14、

15、式中，mi n*为最小化，f为备用购买成本，i为备用资源主体变量，n为参与备用电力市场出清的备用资源主体总数，pi为备用资源主体i在时段t的备用容量投标价格；qi,t为备用资源主体i在时段t的备用中标容量；为备用资源主体i在在时段t新增开机产生的启动成本；为备用资源主体i在在时段t新增开机产生的固定成本；sf(i)为备用资源主体i的备用性能系数。

16、进一步的，所述备用限制包括备用容量限制、备用上下限限制和备用爬坡限制；所述出清约束条件包括备用资源主体备用容量约束、备用资源主体备用上下限约束和备用资源主体备用爬坡约束。

17、进一步的，所述备用资源主体备用容量约束的公式为：

18、

19、其中，i为备用资源主体变量，n为参与备用电力市场出清的备用资源主体总数，qi,t为备用资源主体i在时段t的备用中标容量，qt为系统在时段t所需求的备用容量；

20、所述备用资源主体备用上下限约束的公式为：

21、

22、其中，为备用资源主体i在时段t可提供的备用容量上下限值；

23、所述备用资源主体备用爬坡约束的公式为：

24、

25、其中，为备用资源主体i在时段t的备用爬坡限值。

26、本发明的目的在于提供一种备用电力市场出清系统，包括第一获取模块、第二获取模块和出清计算模块；所述第一获取模块用于获取备用容量需求；所述备用容量需求是指电能量市场出清后对备用容量的需求；所述第二获取模块用于获取各备用资源主体的申报参数，并基于所述申报参数，确定资源性能指标参数；所述出清计算模块用于基于所述资源性能指标参数，进行备用电力市场出清计算；所述备用电力市场出清计算是指计算备用容量的市场出清。

27、本发明实施例的技术方案至少具有如下优点和有益效果：

28、本发明通过在备用辅助服务市场出清模型中增加性能指标参数，体现备用资源的价值，一方面可以激励对优质备用资源的投资；另一方面，由于中标备用资源性能较好，响应调度任务能力较强，电网运行可在一定程度上减少系统对于备用资源的需求量，并提高电网可再生能源消纳能力。

29、本发明通过基于电网对备用辅助服务的实际需求性能评价指标，通过具体指标，公开、公平的评判各类备用资源的性能，使各类主体更为清晰了解电网对于备用辅助服务市场的需求标准，有利于引导各主体选择参与最适合其资源特性的辅助服务品种交易，可实现辅助服务市场整体资源的优化配置。

技术特征：

1.一种备用电力市场出清方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的备用电力市场出清方法，其特征在于，所述申报参数至少包括最大备用容量和最大技术出力；

3.根据权利要求2所述的备用电力市场出清方法，其特征在于，获取所述最大备用容量率指标的公式为：

4.根据权利要求2所述的备用电力市场出清方法，其特征在于，获取所述爬坡率指标的公式为：

5.根据权利要求1所述的备用电力市场出清方法，其特征在于，进行备用电力市场出清计算，包括：

6.根据权利要求5所述的备用电力市场出清方法，其特征在于，确定备用性能系数的公式为：

7.根据权利要求5所述的备用电力市场出清方法，其特征在于，出清目标函数的公式为：

8.根据权利要求5所述的备用电力市场出清方法，其特征在于，所述备用限制包括备用容量限制、备用上下限限制和备用爬坡限制；

9.根据权利要求8所述的备用电力市场出清方法，其特征在于，所述备用资源主体备用容量约束的公式为：

10.一种备用电力市场出清系统，其特征在于，包括第一获取模块、第二获取模块和出清计算模块；

技术总结
本发明提供了一种备用电力市场出清方法，包括：获取备用容量需求；所述备用容量需求是指电能量市场出清后对备用容量的需求；获取各备用资源主体的申报参数，并基于所述申报参数，确定资源性能指标参数；基于所述资源性能指标参数，进行备用电力市场出清计算；所述备用电力市场出清计算是指计算备用容量的市场出清；以调整备用电力市场出清，通过在备用辅助服务市场出清模型中增加性能指标参数，使得电网运行时可在一定程度上减少电力系统对于备用资源的需求量，并提高电网可再生能源消纳能力。

技术研发人员：詹航,徐瑞林,车权,李军,刘育明,张颖,万江,刘霜,李小菊,李登峰,司萌,杨旼才,夏翰林,李寒江,李媛,张潇
受保护的技术使用者：国网重庆市电力公司电力科学研究院
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13