一种电网多电价计量及调度系统的制作方法

本发明涉及电网调度技术领域，具体涉及一种电网多电价计量及调度系统。

背景技术：

电力现货市场主要开展日前、日内、实时电能量交易和备用、调频等辅助服务交易。是完整电力市场体系的重要组成部分，与中长期市场共同发挥着电力商品价格发现的作用。电力现货市场为电力短期供需平衡提供了市场化手段。目前的电力系统根据用电预测跟发电方签订中长期合同，并安排中长期机组计划。但实际用电所需电量并不一定能跟中长期合同对上，多的少的就要去现货市场上“补货”或者“卖货”，实现电力短期供需平衡。电力现货市场能够兼容新能源波动性、随机性等特点，有利于扩大新能源消纳空间。但目前的电网的计量和调度系统不能满足现货市场的灵活性需求，难以发挥出现货市场的优势。

中国专利cn108683192a，公开日2018年10月19日，一种电力现货市场的出清方法，通过建立直流潮流约束模型，根据直流潮流约束模型计算获得发电机组的出力计划参数，得到电力现货市场出清优化的初步结果，再通过对出力计划参数进行交流安全校核计算，得到各支路的潮流值，并根据各潮流值修正直流潮流约束模型，在直流潮流约束模型的基础上提高了求解精度，而相比于直接应用交流潮流约束计算，将直流潮流约束计算得到的出力计划参数进行交流安全校核计算更加快捷，因此其提供的方法兼顾了求解精度和计算速度。但其没有提高短期预测的准确度和开展多价格机制，难以发挥现货市场的供需调节作用。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是：目前缺乏基于电力现货市场的调度方案的技术问题。提出了一种带有多价格机制的能够更好的平衡供需平衡的电网多电价计量及调度系统。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案为：一种电网多电价计量及调度系统，包括发电机组调度中心，包括用户表计和区结算器，每个用户安装一个用户表计，若干个用户组成一个区并安装一个区结算器，同区的用户表计与对应的区结算器连接，若干个区的区结算器与发电机组调度中心连接，

所述区结算器以及用户表计执行以下程序：a)将每日划分成若干个周期t，在周期t开始前，用户的表计向区结算器上报购电量q，区结算器根据用户区汇总量确定申报购电量q，发电机组调度中心根据购电量q安排周期t内的机组计划，此时电价记为b1，机组计划使运行与备用的最大容量与周期t的积大于购电量q和应急电量q’的和；b)周期t内用户表计持续预测用电量，并根据实时用电量、预测用电量以及购电量q，实时向区结算器上报购电量qb或售电量qs，此时电价计为b2，且b2>b1；b)若周期t内用户表计上报的购电量qb持续△t时间未成交，则以电价b3通过区结算器向发电机组调度中心增购电量，增购电量由应急电量q’对应的机组计划提供；d)周期t结束后，若区结算器申购电量q有盈余电量△q，则发电厂扣除因盈余造成的机组计划的成本后，将盈余电量△q以电价b0计，并对区结算器进行退费，退费额为△q×b0，而后区结算器为每个存在盈余电量△q的用户进行退费，退费额为△q×b0；e)循环执行步骤a-d，完成每日的调度。

作为优选，所述电价b1根据周期t内发电厂执行机组计划导致的成本确定，具体为：其中，ρw为水电机组的标的电价，pw为全部水电机组在周期t内计划平均功率，ρr为风、光电机组的标的电价，pr为风、光电机组在周期t内计划平均功率，ρf为火电机组的标的电价，pf为火电机组在周期t内计划平均功率，p为周期t内发电机组平均功率的总和，所述成本包含了单位电量的标的盈利。电价c1根据机组计划导致的成本确定，可以在供电紧张时，即火电参与更多时，导致电价c1增加，若通过月账单显示给用户，可以使用户知晓哪些时间段的电价较高，从而产生主动避开的意愿，使得部分用户能够避开用电高峰期，降低电力供应的峰谷差距，减小线损，减小峰值容量。

作为优选，步骤a中用户的表计根据用户历史同期用电量向区结算器上报购电量q的方法，包括以下步骤：a1)在历史用电日期中寻找与当日已经历周期t最为相似的n个用电日；a2)将步骤a1得到n的用电日在下一个周期t内的用电量进行加权平均后作为上报购电量q，其中，权值按照相似度分配。

作为优选，步骤b中用户的表计滚动预测用户用电量wi∈f的方法包括以下步骤：b11)在距离当前周期t结束剩余时间t’的时刻，获取当前周期内已记录的用户用电功率实时曲线；b12)以步长△t划分步骤b11获得的用户用电功率实时曲线，统计步长内的功率的最大变化值p大于阈值△p的步长△t的数量m，若m大于阈值m则进入步骤b13，反之，则以当前周期t的用电量作为周期t内剩余周期t的用户用电量wi∈f；b13)获得历史用电日的与待预测周期t同时段的用电量wi，i∈e，e为历史用电日与待预测周期t同时段的时段集合，建立wi∈e的拟合函数，将拟合函数所得结果作为周期t内剩余周期t的用户用电量wi∈f，并据此上报购电量qb或售电量qs至区结算器。非程序控制的电器的运行功率通常为恒定或分档，即在步长△t时段内用户用电功率曲线会因这类电器的开启或关闭产生阶跃变化，根据阶跃变化前后的功率变化值，既可以跟踪这类电器在每日中的用电时间段或者持续时间规律，根据电器的用电时间段或持续时间，就可以预测该类电器在何时会被关闭，进行用电量的预测。

作为优选，用户表计在每个周期t开始前向区结算器上报购电量qb或售电量qs的方法为：b21)用户表计为每个用户预留最低电量q0；b22)每个周期t开始前的某个固定时刻，用户表计预测周期t内剩余的时间内用户的用电量∑i∈fwi；b23)若用户的剩余购电量减去∑i∈fwi将小于q0，则用户表计上报购电量qb，若剩余购电量将大于2*q0，则上报售电量qs，用户上报的购电量qb或售电量qs配对成功后，实时结算。当前周期t还剩余的时段的耗电量以当前时刻用电功率确定。

本发明的实质性效果是：通过区结算器在多个用户之间实现一次现货市场平衡，在区结算器与发电机调度中心实现二次现货市场平衡，能够有效增加电力供应过程中的供需平衡，降低线损并提高电网运行稳定性；在多价格机制下，能够促使用户养成更好的用电习惯，缩小电力系统峰谷差。

附图说明

图1为实施例一计量及调度系统结构示意图。

图2为电网计量及调度方法流程框图。

其中：100、发电机组调度中心，200、区结算器，300、用户表计。

具体实施方式

下面通过具体实施例，并结合附图，对本发明的具体实施方式作进一步具体说明。

实施例一：

一种电网多电价计量及调度系统，如图1所示，本实施例包括发电机组调度中心100，包括用户表计300和区结算器200，每个用户安装一个用户表计300，若干个用户组成一个区并安装一个区结算器200，同区的用户表计300与对应的区结算器200连接，若干个区的区结算器200与发电机组调度中心100连接，

如图2所示，本实施例中区结算器200以及用户表计300执行以下程序：a)将每日划分成若干个周期t，在周期t开始前，用户的表计向区结算器200上报购电量q，区结算器200根据用户区汇总量确定申报购电量q，发电机组调度中心100根据购电量q安排周期t内的机组计划，此时电价记为b1，机组计划使运行与备用的最大容量与周期t的积大于购电量q和应急电量q’的和；b)周期t内用户表计300持续预测用电量，并根据实时用电量、预测用电量以及购电量q，实时向区结算器200上报购电量qb或售电量qs，此时电价计为b2，且b2>b1；b)若周期t内用户表计300上报的购电量qb持续△t时间未成交，则以电价b3通过区结算器200向发电机组调度中心100增购电量，增购电量由应急电量q’对应的机组计划提供；d)周期t结束后，若区结算器200申购电量q有盈余电量△q，则发电厂扣除因盈余造成的机组计划的成本后，将盈余电量△q以电价b0计，并对区结算器200进行退费，退费额为△q×b0，而后区结算器200为每个存在盈余电量△q的用户进行退费，退费额为△q×b0；e)循环执行步骤a-d，完成每日的调度。

电价b1根据周期t内发电厂执行机组计划导致的成本确定，具体为：其中，ρw为水电机组的标的电价，pw为全部水电机组在周期t内计划平均功率，ρr为风、光电机组的标的电价，pr为风、光电机组在周期t内计划平均功率，ρf为火电机组的标的电价，pf为火电机组在周期t内计划平均功率，p为周期t内发电机组平均功率的总和，成本包含了单位电量的标的盈利。电价c1根据机组计划导致的成本确定，可以在供电紧张时，即火电参与更多时，导致电价c1增加，若通过月账单显示给用户，可以使用户知晓哪些时间段的电价较高，从而产生主动避开的意愿，使得部分用户能够避开用电高峰期，降低电力供应的峰谷差距，减小线损，减小峰值容量。

步骤a中用户的表计根据用户历史同期用电量向区结算器200上报购电量q的方法，包括以下步骤：a1)在历史用电日期中寻找与当日已经历周期t最为相似的n个用电日；a2)将步骤a1得到n的用电日在下一个周期t内的用电量进行加权平均后作为上报购电量q，其中，权值按照相似度分配。

步骤b中用户的表计滚动预测用户用电量wi∈f的方法包括以下步骤：b11)在距离当前周期t结束剩余时间t’的时刻，获取当前周期内已记录的用户用电功率实时曲线；b12)以步长△t划分步骤b11获得的用户用电功率实时曲线，统计步长内的功率的最大变化值p大于阈值△p的步长△t的数量m，若m大于阈值m则进入步骤b13，反之，则以当前周期t的用电量作为周期t内剩余周期t的用户用电量wi∈f；b13)获得历史用电日的与待预测周期t同时段的用电量wi，i∈e，e为历史用电日与待预测周期t同时段的时段集合，建立wi∈e的拟合函数，将拟合函数所得结果作为周期t内剩余周期t的用户用电量wi∈f，并据此上报购电量qb或售电量qs至区结算器200。非程序控制的电器的运行功率通常为恒定或分档，即在步长△t时段内用户用电功率曲线会因这类电器的开启或关闭产生阶跃变化，根据阶跃变化前后的功率变化值，既可以跟踪这类电器在每日中的用电时间段或者持续时间规律，根据电器的用电时间段或持续时间，就可以预测该类电器在何时会被关闭，进行用电量的预测。

用户表计300在每个周期t开始前向区结算器200上报购电量qb或售电量qs的方法为：b21)用户表计300为每个用户预留最低电量q0；b22)每个周期t开始前的某个固定时刻，用户表计300预测周期t内剩余的时间内用户的用电量∑i∈fwi；b23)若用户的剩余购电量减去∑i∈fwi将小于q0，则用户表计300上报购电量qb，若剩余购电量将大于2*q0，则上报售电量qs，用户上报的购电量qb或售电量qs配对成功后，实时结算。当前周期t还剩余的时段的耗电量以当前时刻用电功率确定。

以上所述的实施例只是本发明的一种较佳的方案，并非对本发明作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。