一种电力负荷侧资源邀约型响应调度方法及系统与流程

1.本发明涉及能耗管理技术领域，尤其涉及一种电力负荷侧资源邀约型响应调度方法。


背景技术：

2.本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。
3.化石能源的大规模开发利用，导致了空气污染、全球气候变暖、资源紧缺等一系问题，因此利用可再生能源替代传统的化石能源成为了国际社会的共识，然而由于可再生能源发电的不稳定性，其并网比例的逐步提高给电网平衡供需带来了愈加严峻的挑战。传统意义上的电力系统(无论是否含有新能源发电)主要基于调控供应侧资源追踪负荷变化这一前提实施规划调控。然而,当原本“刚性”的负荷侧负荷转变为一类可调控资源后,缺少一种好电网平衡的优化调度方案。


技术实现要素：

4.为了解决上述问题，本发明提出一种电力负荷侧资源邀约型响应调度方法及系统，通过聚合用电用户在日前发出邀约，按照次日统调负荷预测值，并在运行日发送电网负荷调度指令，保证电力系统的稳定运行。
5.本发明目的是提供一种电力负荷侧资源邀约型响应调度方法及系统，采用如下一种技术方案：上述方法具体包括如下步骤：
6.接收并存储具有分钟级或小时级响应能力的在日前发出邀约的用电用户信息，参与竞价日电网负荷调度策略；
7.接收下达的门槛电量价格；
8.根据接收下达的门槛电量价格以及日前交易时段用电用户的统一电价启动邀约型电网负荷调度策略，具体为：
9.在满足条件时发出电网负荷调度策略的容量需求；
10.用电用户采用集中响应、边际供需平衡的方式，按照价格优先、时间优先、容量优先的原则，将运行日增加或者减少用电用户的容量需求作为上限；
11.当日前交易时段用电用户统一电价高于启动门槛价格时启动邀约型减少电网相应容量需求的用电用户，以30分钟为周期使得电网供需平衡；
12.当日前交易时段用电用户统一电价低于启动门槛价格时启动邀约型增加电网相应容量需求的用电用户，以30分钟为周期使得电网供需平衡；
13.进一步的，发出电网负荷调度策略的容量需求的满足条件为：
14.若同时满足(1)统调负荷较高或者系统峰谷差率较大；(2)电网备用容量不足或者局部负荷过载；(3)出现其它不确定性因素造成电力供需不平衡以上条件时发出减少用电用户容量需求，收到需求后启动邀约型响应减少用电用户的交易。
15.若同时满足(1)用电负荷水平较低，电网调差能力不能适应峰谷差以及可再生能源波动性、间歇性影响，难以保证电网安全稳定运行；(2)出现其它不确定性因素造成的电力供需不平衡以上条件时发出增加用电用户容量需求，收到需求后启动邀约型响应增加用电用户的交易。
16.存储日前电网负荷调度策略中的参与调度的用电用户；
17.在运行日发送电网调度指令，调用日前存储的电网调度策略中的参与调度的用电用户；
18.未执行调度策略的用电用户按照当日邀约型电网调度策略效果进行评价评估，并按照日清月结，以月度为周期的方式进行交易结算。
19.在另一些实施方式中，采用如下技术方案：
20.一种电力负荷侧资源邀约型响应调度系统，包括：
21.数据库服务器：接收并存储具有分钟级或小时级响应能力的在日前发出邀约的用电用户信息，参与竞价日电网负荷调度策略；
22.接口服务器：接收下达的门槛电量价格；
23.应用服务器：根据接收下达的门槛电量价格以及日前交易时段用电用户的统一电价启动邀约型电网负荷调度策略；
24.web服务器：在运行日发送电网调度指令，调用日前存储的电网调度策略中的参与调度的用电用户；
25.前置采集服务器：未执行调度策略的用电用户按照当日邀约型电网调度策略效果进行评价评估，并按照日清月结，以月度为周期的方式进行交易结算。
26.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
27.本发明与传统需求响应项目相比，负荷侧交易比传统响应侧的电网调度迅速，全面，能够更好的优化电网结构，节约企业用电成本中承担重要作用，引入负荷侧资源参与辅助服务市场，将进一步优化资源配置，助力构建清洁低碳、安全高效的能源体系。
附图说明
28.图1为一种电力负荷侧资源邀约型响应调度方法流程图；
具体实施方式
29.应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本技术提供进一步的说明。除非另有指明，本发明使用的所有技术和科学术语具有与本技术所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
30.需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本技术的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
31.实施例一
32.在一个或多个实施方式中，本公开提供一种电力负荷侧资源邀约型响应调度方法，其具体的步骤包括：
33.接收并存储具有分钟级或小时级响应能力的在日前发出邀约的用电用户信息，参与竞价日电网负荷调度策略；
34.接收下达的门槛电量价格；
35.根据接收下达的门槛电量价格以及日前交易时段用电用户的统一电价启动邀约型电网负荷调度策略，具体为：
36.在满足条件时发出电网负荷调度策略的容量需求；
37.用电用户采用集中响应、边际供需平衡的方式，按照价格优先、时间优先、容量优先的原则，将运行日增加或者减少用电用户的容量需求作为上限；
38.当日前交易时段用电用户统一电价高于启动门槛价格时启动邀约型减少电网相应容量需求的用电用户，以30分钟为周期使得电网供需平衡；
39.当日前交易时段用电用户统一电价低于启动门槛价格时启动邀约型增加电网相应容量需求的用电用户，以30分钟为周期使得电网供需平衡；
40.进一步的，发出电网负荷调度策略的容量需求的满足条件为：
41.若同时满足(1)统调负荷较高或者系统峰谷差率较大；(2)电网备用容量不足或者局部负荷过载；(3)出现其它不确定性因素造成电力供需不平衡以上条件时发出减少用电用户容量需求，收到需求后启动邀约型响应减少用电用户的交易。
42.若同时满足(1)用电负荷水平较低，电网调差能力不能适应峰谷差以及可再生能源波动性、间歇性影响，难以保证电网安全稳定运行；(2)出现其它不确定性因素造成的电力供需不平衡以上条件时发出增加用电用户容量需求，收到需求后启动邀约型响应增加用电用户的交易。
43.存储日前电网负荷调度策略中的参与调度的用电用户；
44.在运行日发送电网调度指令，调用日前存储的电网调度策略中的参与调度的用电用户；
45.未执行调度策略的用电用户按照当日邀约型电网调度策略效果进行评价评估，并按照日清月结，以月度为周期的方式进行电量结算。
46.在另一些实施方式中，采用如下技术方案：
47.数据库服务器：接收并存储具有分钟级或小时级响应能力的在日前发出邀约的用电用户信息，参与竞价日电网负荷调度策略；
48.接口服务器：接收下达的门槛电量价格；
49.应用服务器：根据接收下达的门槛电量价格以及日前交易时段用电用户的统一电价启动邀约型电网负荷调度策略；
50.web服务器：在运行日发送电网调度指令，调用日前存储的电网调度策略中的参与调度的用电用户；
51.前置采集服务器：未执行调度策略的用电用户按照当日邀约型电网调度策略效果进行评价评估，并按照日清月结，以月度为周期的方式进行电量结算。
52.另外，用电用户的电网平衡调度的过程可以描述为削峰填谷的交易，所以具体的削峰交易出清方式与依据为：用电用户申报削减容量、响应价格，采用集中竞价，边际出清的方式，按照“时间优先，容量优先”的原则，以运行日削峰容量需求为上限，当申报容量未达到容量需求，则申报容量全部出清，出清价格为调用最后一个用电用户所申报的价格；若
该时段申报容量超过容量需求时，出清价格为出清容量达到申报容量前调用最后一个用电用户所申报的价格。出清得到运行日对应时段的响应容量和响应电价，该出清结果为用电用户在运行日的执行依据。
53.具体的填谷交易出清方式与依据为：用电用户申报增加容量、响应价格，采用集中竞价，边际出清的方式，按照“价格优先、时间优先，容量优先”的原则，以运行日填谷容量需求为上限，当申报容量未达到容量需求，则申报容量全部出清，出清价格为调用最后一个用电用户所申报的价格；若该时段申报容量超过容量需求时，出清价格为出清容量达到申报容量前调用最后一个用电用户所申报的价格。出清得到运行日对应时段的响应容量和响应电价，该出清结果为用电用户在运行日的执行依据。
54.所述具体进行交易效果评估的方式为：邀约型响应交易执行效果针对调用当日的实际响应效果，用电用户是否按照中标容量进行削峰响应，通过负荷基线的确定，用响应时间内的实际负荷与基线负荷的差值来计算，p响应容量＞0为有效响应，p响应容量≤0为无效响应。
55.邀约型响应削峰交易评估公式为：
56.p
响应容量
＝p
基线平均负荷-p
实际负荷
57.邀约型响应填谷交易评估公式为：
58.p
响应容量
＝p
实际负荷-p
基线平均负荷
59.所述基线判定的原则是：选择电力用户在负荷响应d-1日前最近5个正常生产工作日，将其对应响应时段的负荷曲线作为基线。根据基线计算出的平均负荷称为基线平均负荷。用电用户的基线，以其集成的全体用户的基线合计得出。
60.具体的进行交易效果评估的标准为：用户在响应过程中满足响应时段响应量大于等于响应能力确认值的80％，则视为有效响应，否则视为无效响应。其差值大于响应能力确认值的120％，按照响应能力确认值的120％计算。
61.具体一种削峰交易结算费用为电能量费用，由实际有效响应容量乘以结算价格来结算，结算价格为实时市场负荷侧统一电价与削峰交易出清价格两者较大值；
62.具体的正式结算方式为：用电用户按照代理关系将补偿费用发放所代理用户。削峰交易结算费用为电能量费用，由实际有效响应容量乘以结算价格来结算，结算价格为实时市场负荷侧统一电价与削峰交易出清价格两者较大值；填谷交易结算费用为电能量费用，由实际有效响应容量乘以填谷交易出清电价来结算。
63.邀约型响应削峰交易结算公式为：
64.r＝∑(q
有效响应电量,t
×
p
结算电价,t
)
65.其中,r为用户参与邀约型响应(削峰)交易的收益；q
有效响应电量,t
为用户参与邀约型响应削峰交易t时段有效响应电量；p
结算电价,t
为实时市场交易时段负荷侧统一电价与出清电价的较大值进行结算。
66.进一步的，具体一种填谷交易结算费用为电能量费用，由实际有效响应容量乘以填谷交易出清电价来结算；
67.邀约型响应填谷交易结算公式为:
68.r＝∑(q
有效响应电量,t
×
p
出清价格,t
)
69.其中,r为用户参与邀约型响应(填谷)交易的收益；q
有效响应电量,t
为用户参与邀约型响
应填谷交易t时段有效响应电量；p
结算电价,t
为交易时段邀约型响应填谷交易的出清价格。
70.进一步的，邀约型响应削峰交易受益方是全体电力用户，由于是电网邀约启动的削峰交易，由市场用户和电网企业分摊，当出清电价未超过实时市场负荷侧统一电价，由市场化用户承担，超过实时市场负荷侧统一电价时，超过部分费用由电网企业承担，在输配电价中疏导。
71.其中，当未超过实时市场负荷侧统一电价时，由市场化用户承担，具体市场化用户之间分摊的方式为：按照其实际用电量比例进行分摊。
72.那么，第i个市场化用户需要承担的分摊费用计算公式为：
[0073][0074]
式中，r
总费用
为邀约型响应交易当日服务总费用，fj为第j个市场化用户该交易时段的用电量，m为当日交易时段市场化用户的总数。
[0075]
其中，具体发电企业之间分摊的方式为：按照其在交易时段的实际上网电量比例进行分摊。
[0076]
那么，第j个电厂需要承担的分摊费用计算公式为：
[0077][0078]
式中，fj为第j个电厂该交易时段的上网电量。m为该交易时段的上网发电电厂的总数。
[0079]
另外，邀约型响应填谷交易受益方是新能源电厂和未参与调峰的机组，市场费用由由新能源电厂和未参与调峰的机组按比例分摊。
[0080]
其中，具体发电企业之间分摊的方式为：按照其在交易时段的实际上网电量比例进行分摊。
[0081]
那么，第j个电厂需要承担的分摊费用计算公式为：
[0082][0083]
式中，fj为第j个电厂该交易时段的上网电量。m为该交易时段的上网发电电厂的总数。
[0084]
本公开具有区别于现有技术，提出一种电力负荷侧资源邀约型响应调度方法，以用电用户为市场主体，聚合具有分钟级或小时级响应能力的负荷侧资源在日前发出邀约，参与竞价日削峰填谷交易。邀约型响应交易中标用户在运行日按照日前出清结果执行。按照次日统调最高负荷预测值达到一定值时，发出削峰需求；按照次日统调最低负荷低于一定值时，发出填谷需求。
[0085]
实施例二
[0086]
在一个或多个实施方式中，本公开的一种电力负荷侧资源邀约型响应调度系统，
数据库服务器：接收并存储具有分钟级或小时级响应能力的在日前发出邀约的用电用户信息，参与竞价日电网负荷调度策略；
[0087]
接口服务器：接收下达的门槛电量价格；
[0088]
应用服务器：根据接收下达的门槛电量价格以及日前交易时段用电用户的统一电价启动邀约型电网负荷调度策略；
[0089]
web服务器：在运行日发送电网调度指令，调用日前存储的电网调度策略中的参与调度的用电用户；
[0090]
前置采集服务器：未执行调度策略的用电用户按照当日邀约型电网调度策略效果进行评价评估，并按照日清月结，以月度为周期的方式进行电量结算。
[0091]
上述所述的系统执行本公开的一种电力负荷侧资源邀约型响应调度方法，具体的流程为：
[0092]
接收存储组织具有分钟级或小时级响应能力的负荷侧资源；满足条件时由调控中心发出削峰填谷容量需求：当日前现货电能量交易时段负荷侧统一电价高于(低于)启动门槛价格时启动邀约型削峰(填谷)交易，以30分钟为周期进行出清；调控中心在运行日通过给用电用户发送负荷调节指令，调用日前出清削峰/填谷资源；未执行调用任务的用电用户在信用评价体系中进行评价；按调用当日组织响应交易效果评估；按照日清月结，以月度为周期的方式进行费用结算。
[0093]
同时满足以下条件时发出削峰容量需求，收到需求后启动邀约型响应(削峰)交易：(1)统调负荷较高，或系统峰谷差率较大；(2)电网备用容量不足或局部负荷过载；(3)出现其它不确定性因素造成的电力供需不平衡。
[0094]
同时满足以下条件时发出填谷容量需求，收到需求后启动邀约型响应(填谷)交易：(1)用电负荷水平较低，电网调差能力不能适应峰谷差及可再生能源波动性、间歇性影响，难以保证电网安全稳定运行；(2)出现其它不确定性因素造成的电力供需不平衡。
[0095]
当日前现货电能量交易时段负荷侧统一电价高于(低于)启动门槛价格时启动邀约型削峰(填谷)交易，以30分钟为周期进行出清。用电用户参与市场申报，申报信息包括响应容量、容量价格等。
[0096]
在运行日通过给用电用户发送负荷调节指令，调用日前出清削峰/填谷资源。未执行调用任务的用电用户在信用评价体系中进行评价。
[0097]
按照日清月结，以月度为周期发布正式结算依据，用电用户按照代理关系将补偿费用发放所代理用户。
[0098]
具体的，包括一种削峰交易结算费用，由实际有效响应容量乘以结算价格来结算，结算价格为实时市场负荷侧统一电价与削峰交易出清价格两者较大值；
[0099]
包括一种填谷交易结算费用，由实际有效响应容量乘以填谷交易出清电价来结算。
[0100]
邀约型响应(削峰)交易结算公式为：
[0101]
r＝∑(q
有效响应电量,t
×
p
结算电价,t
)
[0102]
其中：r为用户参与邀约型响应(削峰)交易的收益；
[0103]q有效响应电量,t
为用户参与邀约型响应(削峰)交易t时段有效响应电量；
[0104]
p
结算电价,t
为实时市场交易时段负荷侧统一电价与出清电价的较大值进行结算。
[0105]
邀约型响应(填谷)交易结算公式为：
[0106]
r＝∑(q
有效响应电量,t
×
p
出清价格,t
)
[0107]
其中：r为用户参与邀约型响应(填谷)交易的收益；
[0108]q有效响应电量,t
为用户参与邀约型响应(填谷)交易t时段有效响应电量；
[0109]
p
结算电价,t
为交易时段邀约型响应(填谷)交易的出清价格。
[0110]
邀约型响应(削峰)交易受益方是全体电力用户，由于是电网邀约启动的削峰交易，由市场用户和电网企业分摊，当出清电价未超过实时市场负荷侧统一电价，由市场化用户承担，超过实时市场负荷侧统一电价时，超过部分费用由电网企业承担，在输配电价中疏导。
[0111]
市场化用户之间按照其实际用电量比例进行分摊。
[0112]
第i个市场化用户需要承担的分摊费用计算公式为：
[0113][0114]
式中，r
总费用
为邀约型响应交易当日服务总费用，fj为第j个市场化用户该交易时段的用电量，m为当日交易时段市场化用户的总数。
[0115]
邀约型响应(填谷)交易受益方是新能源电厂和未参与调峰的机组，市场费用由由新能源电厂和未参与调峰的机组按比例分摊。
[0116]
发电企业之间按照其在交易时段的实际上网电量比例进行分摊。
[0117]
第j个电厂需要承担的分摊费用计算公式为：
[0118][0119]
式中，fj为第j个电厂该交易时段的上网电量。m为该交易时段的上网发电电厂的总数。
[0120]
本公开与传统需求响应项目相比，具有明显市场优势。一是负荷侧交易是基于电力现货市场价格信号触发启动的交易品种，结算价格与现货市场紧密关联，远期将与现货电能量市场联合出清；二是负荷侧交易开展频次比需求响应项目高，使该交易品种常态化、规范化；三是负荷侧交易参与主体是用电用户，充分发挥聚合商聚合用户优势，给用户主体参与市场提供了更多选择；四是负荷侧交易充分结合现货市场电价，削峰交易试运行出清价格合理，成交单价为同等削峰容量需求响应项目价格的0.4倍，降低了电网投入成本；五是负荷侧交易的资金来源由市场机制进行疏导，而需求响应项目资金由跨区域省间富余可再生能源电力现货交易购电价差盈余部分支出，成本疏导难度高。
[0121]
在实现过程中，上述方法的各步骤可以通过一种终端设备，其包括处理器和计算机可读存储介质，处理器用于实现各指令；计算机可读存储介质用于存储多条指令，所述指令适于由处理器加载并执行上述的一种电力负荷侧资源邀约型响应调度方法。
[0122]
上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。