一种计及备用需求曲线的多时间尺度市场出清方法与流程

本发明涉及电力，尤其涉及一种计及备用需求曲线的多时间尺度市场出清方法。

背景技术：

1、新能源高比例接入背景下，为了应对电力系统运行安全可靠性面临的巨大挑战、保障电力系统供需实时平衡，电力系统应配备一定容量的备用，而传统的备用留取方法，即调度机构根据负荷、新能源预测和确定的比例系数决定系统备用需求的方法已不再适用。同时，为了适应需求侧响应技术的发展，充分利用多元、多时间尺度的备用资源，有必要在考虑备用价值的基础上研究多时间尺度协调配合实现备用供需平衡的方法。

2、有资料显示，目前，考虑多种灵活性资源在多时间尺度备用的出清方法往往割裂了三日前备用和日前供给的耦合关系，且未能深入展开在整个调度全周期中实现动态经济性和可靠性平衡的研究，为了兼顾备用留取的经济性和可靠性，计及多元、多时间尺度的备用资源参与，有必要研究在“三日前”、“日前”两个时间尺度下计及备用需求曲线的多时间尺度出清方法。

3、中国专利文献cn112580850a公开了一种“电力调峰市场的出清方法及系统”。包括以下步骤：步骤1，基于电网侧储能参数和电能买卖双方的信息构建考虑电价不确定性的双层出清模型；步骤2，基于电网侧储能参数和电能买卖双方的信息以及所述双层出清模型为所述双层出清模型构建双层约束条件；步骤3，基于所述双层约束条件对所述双层出清模型进行求解，获得电力调峰市场的最优投标结果和最佳收益；步骤4，根据所述最优投标结果和最佳收益获得出清过程，并以可视化方式输出所述出清过程。上述技术方案时间尺度单一，难以兼顾备用留取的经济性和可靠性。

技术实现思路

1、本发明主要解决原有的技术方案时间尺度单一，难以兼顾备用留取的经济性和可靠性的技术问题，提供一种计及备用需求曲线的多时间尺度市场出清方法，通过获取三日前负荷、新能源预测值、机组报价、a类idr报价和可调度资源传统发电机及a类idr，建立三日前电能量-备用耦合出清模型，每24h进行一次市场出清，获取各资源电能量、备用出清结果；再获取日前负荷、新能源预测值、机组报价、b类idr报价和可调度资源包括传统发电机及b类idr，建立日前出清模型，每24h进行日前调度以实现对于机组、a类idr及b类idr的优化，从多时间尺度角度兼顾备用留取的经济性和可靠性。

2、本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：本发明包括以下步骤：

3、s1获取三日前负荷、新能源预测值、机组报价和a类idr报价；

4、s2建立三日前电能量-备用耦合出清模型，进行市场出清，获取各资源电能量、备用出清结果；

5、s3获取日前负荷、新能源预测值、机组报价和b类idr报价；

6、s4建立日前出清模型，每24h进行日前调度优化机组、a类idr及b类idr。

7、作为优选，所述的a类idr报价为提前三天通知用户的激励型需求响应资源报价，所述b类idr报价为提前一天通知用户的激励型需求响应资源报价。

8、作为优选，所述的步骤s1还包括采集三日前时间尺度考虑的可调度资源，所述可调度资源包括传统发电机和a类idr。

9、作为优选，所述的步骤s2建立三日前电能量-备用耦合出清模型具体包括：

10、

11、

12、

13、

14、

15、

16、

17、其中，ng为机组数量，nt为时段数；为机组i在t时刻的出力；为风电机组w在t时刻的弃风量；为负荷d在t时刻的弃负荷量；分别为a类idr a在t时刻的增减功率；分别为t时刻系统出清的向上、向下备用；分别为a类idr a的单位(增减)功率的价格；分别为机组i的报价系数；πwc,πloss分别为单位切风价格和单位失负荷成本；分别为第k段向上备用、向下备用需求曲线的价格。

18、作为优选，所述的三日前电能量-备用耦合出清模型中约束条件包括：

19、功率平衡约束

20、

21、发电机状态约束

22、

23、式中：分为机组i的开停机转变状态，为1表示机组在t时刻由关机变为开机状态；为机组i的开停机状态，为1表示机组i在t时刻为开机状态；

24、爬坡约束

25、

26、式中：为机组i的爬坡速率上限；

27、功率上下限约束

28、

29、

30、

31、式中：pig,max,pig,min分别为机组的技术出力上下限；分别为a类idr a的增加/削减负荷上下限；

32、机组备用容量约束：

33、

34、

35、式中：分别为机组i提供向上、向下备用容量；

36、需求响应备用容量约束

37、

38、

39、

40、式中，为a类idr a的实际增加/削减负荷量；分别为a类idr a的向上、向下备用容量；

41、备用平衡约束

42、

43、

44、作为优选，所述的步骤s3还包括采集日前时间尺度考虑的可调度资源，所述可调度资源包括传统发电机和b类idr。

45、作为优选，所述的步骤s4建立日前出清模型具体包括：

46、

47、

48、其中，分别为b类idr b在t时刻的增减功率；分别为b类idr b的单位增减功率的价格。建立的日前出清模型与三日前出清模型的目标函数及约束条件基本一致，不同的是在日前时间尺度所考虑的可调度资源包括了b类idr。市场出清模型目标函数为最小化电能量报价与备用成本。

49、作为优选，所述的日前出清模型中约束条件包括：

50、功率平衡约束

51、

52、发电机状态约束

53、

54、式中：分为机组i的开停机转变状态，为1表示机组在t时刻由关机变为开机状态；为机组i的开停机状态，为1表示机组i在t时刻为开机状态；

55、爬坡约束

56、

57、式中：为机组i的爬坡速率上限；

58、功率上下限约束

59、

60、

61、

62、式中：pig,max,pig,min分别为机组的技术出力上下限；分别为a类idr a的增加/削减负荷上下限；

63、机组备用容量约束：

64、

65、

66、式中：分别为机组i提供向上、向下备用容量；

67、需求响应备用容量约束

68、

69、

70、

71、式中，分别为b类idr b的增加/削减负荷上下限；为b类idr b的实际增加/削减负荷量；分别为b类idr b的向上、向下备用容量；

72、备用平衡约束

73、

74、本发明的有益效果是：提供了一种在“三日前”、“日前”两个时间尺度下计及备用需求曲线的多时间尺度出清方法及系统，不仅考虑了不同时间尺度的idr资源与传统发电机之间的协调互动、不同时间尺度下备用供给的协调调度，还计及了各时间尺度下备用供给及备用需求的动态平衡，通过三方面的协调互动、动态平衡机制，该方法能够更好地应对高比例新能源接入场景下新能源出力波动性，指导调度机构进行合理的备用留取，从多时间尺度角度兼顾备用留取的经济性和可靠性。