考虑供电能力约束的电力交易行为评估和优化决策方法

1.本发明涉及一种供电管理技术，特别涉及一种考虑供电能力约束的电力交易行为评估和优化决策方法。


背景技术：

2.售电侧放开后，售电公司如雨后春笋般相继加入到售电侧改革的进程中，不同售电策略下的电力交易可以提高电力资源利用率，促进售电主体多极化，进而加速电力市场改革进程，完善电力市场交易机制。
3.不同类型售电公司购售电策略影响下的电力交易行为具有不确定性，会对配电网的供电能力产生一定的影响，目前我国电力市场化进程还处在探索阶段，对于不同售电公司的电力交易行为评估机制还未建立，并且在此影响下的配电网供电能力优化决策方案也未提出，使得售电公司的电力交易行为没有统一的评价机制来考评，缺乏系统性的考评方法和优化措施。


技术实现要素：

4.针对多类型售电公司不同购售电策略对配电网供电能力产生的影响问题，提出了一种考虑供电能力约束的电力交易行为评估和优化决策方法。
5.本发明的技术方案为：一种考虑供电能力约束的电力交易行为评估和优化决策方法，具体包括如下步骤：
6.1)结合售电公司特点分析多类型售电公司常见的购售电策略，建立双层评价决策模型；
7.上层为交易实际数据，下层为对上层数据进行学习考评，考评数据返回上层，下层反复学习考评后，获得各个不同类型的售电公司的供电能力、服务能力、抗风险能力，从供电能力、服务能力、抗风险能力分析对售电公司交易进行分类；
8.2)根据售电公司参与电力交易时的不同购售电策略，采用模糊综合评价模型，提出考虑供电能力约束的电力交易行为考评方法；
9.3)结合考评分数对电力交易行为提出相应的整改措施，提出配电网供电能力优化提升方法。
10.进一步，所述步骤2)具体实现步骤如下：
11.21)确定评价因素体系：
12.评价对象的因素论域u＝{u1,u2,...,un}，其中论域u包括tsc、asc、j、f1、f2以及m，其中最大供电能力tsc描述评估时间段内考虑各种约束后配电网所能供给的最大负荷；可用供电能力asc描述评估时间段内在现有负荷基础上配电网的供电裕度；负荷均衡程度j描述评估时间段内配电网负荷分布的均匀程度；社会效益f1描述评估时间段内购售电主体参与市场交易带来的社会福利；售电公司利润f2要描述售电公司在供电能力约束下合理制定购售电策略参与电力交易获得的利润；
13.22)结合专家经验确定各个指标的权重，构建权重向量w＝{w1,w2,...,wm}；
14.23)单个影响因素进行分析，构造出单因素下的评价矩阵；
15.24)确定合成算子，建立单因素总评价矩阵bi；
16.25)结合评价矩阵b和各因素的指标权重，进行多指标综合评价，得到模糊综合评价结果c，c＝w*b。
17.本发明的有益效果在于：本发明考虑供电能力约束的电力交易行为评估和优化决策方法，采用双层评价决策模型，上层为购售电策略、交易出清、交易电量及电价；下层为配电网供电能力计算、电力交易行为考评与交易行为调整。将售电公司交易电量进一步细分为多类型售电公司不同交易行为下的交易电量之和，然后通过建立的考虑供电能力约束下电力交易行为考评方法对售电公司的交易行为进行考评，根据相应的考评等级在下一阶段电力交易中更改不同类型售电公司的成交电量，以此来优化配电网供电能力，解决了现有技术中电力交易行为评估的研究方法忽略考虑多类型售电公司不同购售电策略对配电网供电能力产生的影响下，关于电力交易行为评估和优化决策的技术问题。
附图说明
18.图1为本发明考虑供电能力约束的电力交易行为评估和优化决策方法流程图；
19.图2为本发明方法中的双层评价决策模型图；
20.图3为电力交易行为评价流程图；
21.图4为供电能力优化提升策略图；
22.图5为本发明改进的ieee33节点系统图；
23.图6为t时刻节点常规负荷分布图；
24.图7为多种交易行为下的线路负载率图；
25.图8为四种交易行为下供电能力对比图。
具体实施方式
26.下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
27.如图1所示考虑供电能力约束的电力交易行为评估和优化决策方法流程图，包括以下步骤：
28.s1：结合售电公司特点分析多类型售电公司常见的购售电策略，建立双层评价决策模型；
29.s2：根据售电公司参与电力交易时的不同购售电策略，采用模糊综合评价模型，提出考虑供电能力约束的电力交易行为考评方法；
30.s3：结合考评分数对电力交易行为提出相应的整改措施，提出配电网供电能力优化提升方法。
31.步骤s1中，不同类型的售电公司经营特点不同，其购售电策略也不尽相同，建立双层评价决策模型，上层为交易实际数据，下层为对上层数据进行学习考评，考评数据返回上层，下层反复学习考评后，获得各个不同类型的售电公司的供电能力、服务能力、抗风险能
力，从供电能力、服务能力、抗风险能力分析对售电公司交易进行分类。参与电力市场交易的售电主体主要分为电网企业类型(a类)、发电企业类型(b类)、社会资本类型(c类)、园区大用户类型(d类)和与电网相关企业组件(e类)的售电公司。
32.a类售电公司：购售电经验丰富，客户资源丰富，供电安全可靠，抗风险能力强，可以提供增值服务，但是运营效率低，发电资源较少；
33.b类售电公司：拥有发电资源，大用户资源多，供电安全可靠，抗风险能力强，但是没有配电网运营权，售电经验单一，不能提供增值服务；
34.c类售电公司:决策灵活、运营效率高，销售能力强，但是没有配电网运营权，没有发电资源，没有购售电基础，抗风险能力低；
35.d类售电公司:有一定的客户资源，防风险能力较强，但是没有配电网运营权，没有发电资源，客户资源较为集中；
36.e类售电公司:有一定客户资源，可以提供增值服务，但是没有配电网运营权，没有发电资源，缺乏购售电经验。
37.售电公司购售电交易行为种类分为正常交易、冒进交易和风险交易，这与申报电价和申报电量有关。
38.正常交易：结合预测情况，合理申报电价和电量，所属公司类型有a、b、c、d、e；
39.冒进交易：申报电价较高、申报电量较高，所属公司类型有c、d、e；申报电价较低、申报电量较高，所属公司类型有b、d、e；
40.风险交易：影响正常市场，电价波动大。申报电价高，申报电量少，所属公司类型有c。
41.如图2所示双层评价决策模型图，在上层分析售电公司在参与电力交易的过程中不同的电力交易行为，在下层模型中将交易电量进一步细分为多类型售电公司不同交易行为下的交易电量之和，建立的考虑供电能力约束下电力交易行为考评方法对售电公司的交易行为进行考评，根据相应的考评等级在下一阶段电力交易中更改不同类型售电公司的成交电量，以此来优化配电网供电能力。
42.步骤s2中，考虑供电能力约束建立电力交易行为考评方法，具体步骤为：
43.步骤s21：确定评价因素体系。
44.评价对象的因素论域u＝{u1,u2,...,un}和评价等级v＝{v1,v2,...,vn}。其中论域u包括tsc、asc、j、f1、f2以及m，最大供电能力tsc描述评估时间段内考虑各种约束后配电网所能供给的最大负荷；可用供电能力asc描述评估时间段内在现有负荷基础上配电网的供电裕度；负荷均衡程度j描述评估时间段内配电网负荷分布的均匀程度；社会效益f1描述评估时间段内购售电主体参与市场交易带来的社会福利；售电公司利润f2要描述售电公司在供电能力约束下合理制定购售电策略参与电力交易获得的利润；评价等级采用分数制，例如v＝{100,75,50,25,0}。
45.步骤s22：结合专家经验确定各个指标的权重，构建权重向量w＝{w1,w2,...,wm}。
46.1)、设定相应的指标集，记为x＝{x1,x2,...,xn}。在电气领域中选取k位专家让他们挑选出指标集中比较重要的m个指标，那么第k个专家挑选出的指标可以记为
47.48.2)、结合专家的选择情况，作出相应的示性函数。
[0049][0050]
3)、汇总出专家打分后每个指标出现的次数g(xj)，并且定义权重系数wj。
[0051][0052][0053]
步骤s23：单个影响因素i进行分析，构造出单因素下的评价矩阵ri。
[0054][0055]
式中，r
ikm
为单个影响因素i下的第k个专家对第m个指标的评价得分。
[0056]
步骤s24：确定合成算子，建立单因素i总评价矩阵bi。
[0057]bi
＝wi*ri[0058]
步骤s25：结合评价矩阵b和各因素的指标权重，进行多指标综合评价，得到模糊综合评价结果c。
[0059]
c＝w*b
[0060]
步骤s3中，结合模糊综合评价结果c对电力交易行为提出相应的整改措施，提升下一阶段配电网供电能力。对应模糊综合评价结果c的整改措施如表1所示，表1
[0061][0062]
为了提升配电网的供电能力，需要结合考评分数对电力交易行为提出相应的整改措施，如图4所示，对于有利于供电能力提升的交易行为，需要进行鼓励，在下一阶段电力现货交易中优先保证该行为的交易电量。对于不利于供电能力提升的交易行为，需要进行改进，禁止参加或减少其下一阶段的成交电量。
[0063]
本实施例中，算例采用改进的ieee33节点进行仿真说明，改进的方式为指定某些节点归属于一类售电公司，并且假定参与电力交易的用户就近选择售电公司进行购电。算例中选取了4家不同背景的售电公司，其覆盖区域如图5所示售电公司的交易行为与购售电信息如表2所示；系统电压等级为12.66kv，现有基态负荷为3715kw+j2300kvar，其中常规负
荷为1238kw+j935kvar。
[0064]
表2
[0065][0066]
售电公司制定购售电策略时，一方面结合交易中心发布的供电裕度，另一方面取决于区域内用户的用电需求。t时刻该系统常规负荷为1238kw+j935kvar，节点负荷分布如图6所示，假定该时刻电力交易市场发布交易电量为2477kw，统一出清电价为0.4元/(kw.h)，发电主体平均申报电价0.3元/(kw.h)，售电主体平均售电电价为0.55元/(kw.h)。
[0067]
将交易数据情况传递给下层求取配电网供电能力，得到配电网最大供电能力为5482kw+j2795kvar，可用供电能力为1887kw+j359kvar，线路负载率如图7所示。
[0068]
未考虑交易下配电网最大供电能力为5352kw，经过比较可以看出tsc有一定提升，但是提升的不多。从图7可以看出，售电公司1所在区域的节点线路14发生潮流越限，线路负载率变化不大。这是因为虽然该售电公司所在区域中标电量偏高，但是原有线路负荷率偏高，限制了整体tsc的提升。售电公司2所在区域的节点线路负载率较未考虑交易时高，是因为这两个区域在电力交易中的中标电量偏高，原有线路负荷率偏低。售电公司3由于正常交易，故所在区域的节点线路负载率变化不大。售电公司4由于申报电量偏低，所以区域内节点线路负载率整体偏低。四种交易行为下的tsc、asc计算结果如图8所示，如表3所示四种交易行为下负荷均衡率、社会效益及公司利润。
[0069]
表3
[0070][0071]
从图表可以看出，当仅考虑交易行为3时的tsc和asc最大，仅考虑交易行为1时的tsc和asc最小，甚至小于未交易之前的tsc。线路负载率方面相差不大，主要原因在于节点14为重载负荷节点，潮流越限较快，负荷均衡率上仅考虑交易行为3时较为均衡，仅考虑交易行为1时较差。主要原因在于售电公司1为了获取更多的利润采取冒进报价的方式，申报交易电量偏高，降低了不同区域的负荷均衡度。为了对交易行为进行考评，还需对一些市场指标进行求解。考虑到本文模拟交易电量较低，为了更直观反映效益和利润，故在计算时将t时刻的交易电量扩大10倍。最终得到t时刻效益如表2所示。将各指标数据利用考虑供电能力约束的交易行为考评模型进行综合评价，得到评价等级如表4所示。
[0072]
表4
[0073][0074]
从表4可以看出，交易行为1虽然在市场考核指标中占优势，但是由于其在申报电量时过于盲目，限制了配电网供电能力的提升，因此在交易考核中评价等级较低，减少其下一阶段中标电量。交易行为2在物理指标和市场指标两方面表现较为均衡。交易行为3合理申报电价电量，一方面有利于获得利润，另一方面也利于供电能力的提升。交易行为4在参与电力交易时，申报电价和电量不符合市场规律，在物理和市场考核指标方面评价较低，抑制了供电能力的提升，故令其整改，暂停参与下一轮交易。
[0075]
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。