一种可中断负荷参与电力系统备用市场的评估方法
【专利摘要】本发明公开了一种可中断负荷参与电力系统备用市场的评估方法。该方法包括：确定评估指标，建立层次分析结构模型；构造两两比较判断矩阵；层次单层排序及一致性检验；进行层次总排序的一致性检验；建立可中断负荷选择评估模型；采用线性规划算法，选择出最优的可中断负荷。具体步骤见摘要附图。本发明解决了实际电力公司选择可中断负荷参与备用市场的评估问题，有利于鼓励用户参与需求侧响应。
【专利说明】-种可中断负荷参与电力系统备用市场的评估方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于电力系统需求侧管理【技术领域】，尤其涉及一种可中断负荷参与电力系 统备用市场的评估方法。
【背景技术】
[0002] 备用是辅助服务的重要组成部分，对维持电力系统的安全可靠运行具有举足轻重 的作用。目前，许多国家的电力市场已将备用服务从电能量交易中分离出来，建立了独立竞 价的备用市场，如北欧电力市场、澳大利亚国家电力市场、美国新英格兰电力市场和美国得 州ERC0T电力市场等。特别是一些电力市场例如澳大利亚电力市场、北欧电力市场，允许可 中断负荷参与备用服务的市场竞争。
[0003] 目前，我国的电力市场竞争仅限于发电侧的电能量市场，有关如何用市场的手段 来运营备用市场的研究也更多地集中在发电侧，即主要讨论发电商参与的备用服务市场的 问题，虽然也有对双侧开放市场中能量与备用容量的联合优化问题的讨论，但仍需要对发 电商和可中断负荷同时参与的备用服务市场的优化运营等问题进行深人研究。
[0004] 可中断负荷对解决系统短时缺电、保证电网安全稳定运行有着积极的作用。特别 是在我国目前电力供求紧张、电源备用容量不足的情况下，将可中断负荷作为一种备用资 源，对于在电力市场环境下增加需求侧弹性、确保电网安全可靠供电、削弱市场力、降低备 用购买成本以及优化电力资源配置，更具有重要的现实意义和应用价值。因此，有必要将可 中断负荷纳入竞争的备用市场中。
[0005] 可中断负荷参与备用市场一般通过以下2种形式：一种是电网公司与用户签订可 中断负荷合同，在这种方式下，如何制定用户的补偿费用是合同的关键；另一种是可中断负 荷直接参与备用市场的竞价进行出清。电力市场环境下的可中断负荷参与备用的优化问题 多数是基于后一种方式，本专利中采用可中断负荷直接参与备用市场的竞价模式。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的在于，提供一种可中断负荷参与电力系统备用市场的评估方法，解 决电网公司无法对参与备用市场的可中断负荷进行综合评价的问题。
[0007] 为实现上述目的，本发明提供的技术方案是，一种可中断负荷参与电力系统备用 市场的评估方法，其特征是所述方法包括：
[0008] 步骤1 :确定评估指标，建立层次分析结构模型；
[0009] 步骤2 :构造两两比较判断矩阵；
[0010] 步骤3 :层次单层排序及一致性检验；
[0011] 步骤4 :进行层次总排序的一致性检验；
[0012] 步骤5 :建立可中断负荷选择评估模型；
[0013] 步骤6 :采用线性规划算法，选择出最优的可中断负荷。
[0014] 进一步地，在步骤1中，所述评估指标包括可中断负荷的报价、负荷大小、响应时 间及可中断持续时间。
[0015] 进一步地，在步骤2中，所述构造两两比较判断矩阵的操作包括：
[0016] 建立递阶层次结构后，进一步确定一个上层y (除底层外）所支配的下一层若 干元素Xl，X2,...，Xm关于这个y的排序权重Pl，P 2,...，Pm，其常常表示为百分数，即满足 0彡Pi彡1,且
【权利要求】
1. 一种可中断负荷参与电力系统备用市场的评估方法，其特征在于，包括： 步骤1:确定评估指标，建立层次分析结构模型； 步骤2 :构造两两比较判断矩阵； 步骤3 :层次单层排序及一致性检验； 步骤4 :进行层次总排序的一致性检验； 步骤5 :建立可中断负荷选择评估模型； 步骤6 :采用线性规划算法，选择出最优的可中断负荷。
2. 根据权利要求1所述的可中断负荷参与电力系统备用市场的评估方法，其特征在 于，在步骤1中，所述评估指标包括可中断负荷的报价、负荷大小、响应时间及可中断持续 时间。
3. 根据权利要求1所述的可中断负荷参与电力系统备用市场的评估方法，其特征在 于，在步骤2中，所述构造两两比较判断矩阵的操作，具体包括：建立递阶层次结构后，进一 步确定一个上层y (除底层外）所支配的下一层若干元素 Xl，x2,...，关于这个y的排序 权重Pl，p2,...，pm，其常常表示为百分数，即满足0 < Pi < 1，」
设受上层元素 y 支配的m个元素为Xp x2, . . .，xm，对于i, j = 1，2, . . .，m，以ay表示Xi与Xj关于y的影响 比值。于是得到矩阵
(1) 式中：A为Xl，x2, . . .，Xm关于y两两比较的判断矩阵，简称判断矩阵，其中％的值采用 9标度法确定。
4. 根据权利要求1所述的可中断负荷参与电力系统备用市场的评估方法，其特征在 于，在步骤3中，所述层次单层排序及一致性检验的操作，具体包括：求解判断矩阵A的特征 根入max : Aw = A maxw (2) 式中：w为:Vmax所对应的特征向量，w归一化后即为该层相应指标对于上层某指标相对 重要性排序权重值，并对A进行一致性检验。
5. 根据权利要求1-4所述的可中断负荷参与电力系统备用市场的评估方法，其特征在 于，在步骤4中，所述进行层次总排序的一致性检验的操作，具体包括：计算同一层次所有 指标对于最高层对重要性的排序权重值，从高到低逐层进行层次总排序的一致性检验。计 算判断矩阵是大的特征根及其对应的特征向量，根据递阶关系得到最高层指标权重系数。 于是得到综合评估公式：
(3) 将不同可中断负荷的各个指标评估以后，按式（3)可算出综合评估值。
6. 根据权利要求5所述的可中断负荷参与电力系统备用市场的评估方法，其特征在 于，在步骤5中，所述建立可中断负荷选择评估模型的操作，具体包括：构建目标函数，其是 参与备用的可中断负荷的贡献最大化，数学表达式为：
式中：E为选择n个可中断负荷参与备用市场的贡献综合评估值；y(j)为贡献综合评 估值；Xu，&分别为第j个可中断负荷的报价、负荷大小、响应时间及可中断持续时 间。5个约束条件分别表示：可中断负荷报价的上下限；可中断负荷参与备用市场的负荷大 小上下限；可中断负荷响应时间的上下限；可中断负荷可停电持续时间的上下限；备用市 场所需备用容量的上下限。
【文档编号】G06Q10/06GK104281915SQ201410498560
【公开日】2015年1月14日 申请日期:2014年9月25日 优先权日:2014年9月25日
【发明者】杜培东, 姜希伟, 王维洲, 王建波, 刘福潮, 郭鹏, 郑晶晶, 夏鹏, 张建华, 付熙玮, 韩永军, 李亚龙, 蔡万通, 刘文颖 申请人:国家电网公司, 国网甘肃省电力公司电力科学研究院, 华北电力大学