一种基于波动偏差统计的调频里程费用分摊方法及系统与流程

本发明涉及电力市场与电力调度领域，尤其涉及一种基于波动偏差统计的调频里程费用分摊方法及系统。

背景技术：

1、电力调频市场补偿费用包括调频里程费用、调频容量费用两部分。调频容量费用是对调频电源中标调频容量的补偿，调频里程费用则是对中标调频电源实际调频贡献的补偿。因此调频里程费用是电力调频市场补偿费用的主要部分，其合理分摊对提升调频电源调频积极性具有重要作用。

2、按照当前电力调频市场交易规则，调频电源调频里程费用将与调频容量费用汇总，在所有发电企业中按照其上网电量比例分摊；部分省区电网正在探索调频补偿费用在用户侧分摊的方式，提出将一定比例调频补偿费用由用户侧按照其用电量比例分摊。电力调频服务是电网应对实时功率偏差所必需的辅助服务品种，特别是调频里程费用直接反映了调频电源实际提供调频服务的调节量。当前采用将其与调频容量费用汇总，形成调频补偿费用，并按照上网电量或用电量比例在发用电企业中分摊的方式存在如下问题：

3、一是未能考虑到在调频过程中市场主体产生的波动偏差的变化数据。调频服务是为了平抑电网运行期间发用电功率波动，发用电企业发用电量与其功率波动并无直接关系，当市场主体产生的波动偏差与电网实际的调频方向相同时，该市场主体此时并不需要调频服务，此时对该市场主体的调频可以认为是无效调频，因此现有调频里程分摊机制未能与市场主体对调频服务的实际需求相配套；

4、二是未能考虑到调频电源实际的调频里程，当调频电源过调或反调时，仍将对调频电源给与一定补偿，未考虑到实际的调频效果，产生错误补偿的情况。

技术实现思路

1、本发明提供一种基于波动偏差统计的调频里程费用分摊方法及系统，通过对市场主体的波动偏差数据和调频电源的调频里程数据进行数据清洗，获得有效波动偏差数据与有效调频里程数据，进而计算调频费用，提高了对调频服务供需关系判定以及调频费用分摊的准确性。

2、为了解决上述技术问题，第一方面，本发明实施例提供一种基于波动偏差统计的调频里程费用分摊方法，包括：

3、获取预设的第一调频响应周期内的电网调频响应容量、各个市场主体的实际发电出力和计划发电出力、各个调频电源在初始时刻和最终时刻的实际出力以及各个调频电源各自所分摊的调频响应容量；

4、根据所述各个市场主体的初始时刻的实际发电出力和计划发电出力，计算所述各个市场主体各自的波动偏差；

5、根据所述各个市场主体各自的波动偏差和电网调频响应容量，计算各个市场主体各自的有效波动偏差；

6、根据所述各个调频电源在初始时刻和最终时刻的实际出力，计算所述各个调频电源各自的调频里程；

7、根据所述各个调频电源各自的调频里程、各个调频电源各自分摊的调频响应容量以及所述电网调频响应容量，计算所述各个调频电源各自的有效调频里程；

8、根据所述各个调频电源的有效调频里程和预设的调频里程补偿价格，计算所述各个调频电源的调频补偿费用和电网调频总费用；

9、根据所述各个市场主体各自的有效波动偏差和所述电网调频总费用，分摊所述各个市场主体各自的调频里程费用。

10、本发明实施例提供一种基于波动偏差统计的调频里程费用分摊方法，相比于现有技术，本发明考虑到了在调频过程中市场主体的有效波动偏差数据以及调频电源的有效调频里程数据对费用分摊的影响，在计算出市场主体的波动偏差和调频电源的调频里程的基础上，根据市场主体的波动偏差方向与电网调频响应的方向，进一步提取出市场主体的有效波动偏差；根据调频电源的调频里程与实际需要的调频里程以及电网的调频响应方向，进一步提取出调频电源的有效调频里程。提高了对市场主体是否有实际调频需求以及调频电源是否提供了实际的调频服务进行判定的准确性。最后以有效调频里程来计算总的调频费用，剔除了无效调频产生的费用；同时，以各个市场主体的有效波动偏差为标准，分摊总的调频费用，提高调频服务需求和供应之间费用分摊的准确性。

11、在一种可能实现的方式中，所述根据所述各个市场主体的初始时刻的实际发电出力和计划发电出力，计算所述各个市场主体各自的波动偏差，具体公式为：

12、

13、其中，为市场主体s在调频响应周期t内的初始时刻的波动偏差，为市场主体s在调频响应周期t内的初始时刻的实际发电出力，为市场主体s在调频响应周期t内的初始时刻的计划发电出力。

14、本发明实施例提供一种计算市场主体的波动偏差的方法，根据电网调频机理，通过对比调频响应周期市场主体发电出力或用电负荷与其日前计划差异，测算市场主体波动偏差，为后续进一步提取市场主体的有效波动偏差提供了数据基础。

15、进一步的，所述根据所述各个市场主体各自的波动偏差和电网调频响应容量，计算各个市场主体各自的有效波动偏差，具体公式为：

16、

17、其中，为市场主体s在调频响应周期t内的有效波动偏差，为在调频响应周期t内的电网调频响应容量。

18、本发明实施例提供一种计算市场主体的有效波动偏差的方法，根据市场主体的波动偏差的方向与电网调频响应的方向来判断某一时刻该市场主体是否需要调频，只有当市场主体的波动偏差方向与电网调频响应方向相反时，才表明该市场主体需要此次调频，此时的波动偏差定义为市场主体的有效波动偏差，则该市场主体需要承担此次调频费用，通过计算市场主体的有效波动偏差来分摊调频费用，提高了调频服务费用分摊的准确性。

19、在一种可能实现的方式中，所述根据所述各个调频电源在初始时刻和最终时刻的实际出力，计算所述各个调频电源各自的调频里程，具体公式为：

20、

21、其中，为调频电源g在调频响应周期t内初始时刻的实际出力，为调频电源g在调频响应周期t内最终时刻的实际出力，为调频电源g在调频响应周期t内的调频里程。

22、本发明实施例提供一种计算调频电源的调频里程的方法，通过对比调频响应周期初始和最终时刻调频电源发电出力，测算其调频里程，并且在计算中没有采用常规的绝对值形式计算，而是通过直接相减的方式，使得计算出来的调频里程带有方向，便于后续根据调频方向进一步计算该调频电源的有效调频里程，提高了对调频服务实际里程判断的准确性。

23、进一步的，所述根据所述各个调频电源各自的调频里程、各个调频电源各自分摊的调频响应容量以及所述电网调频响应容量，计算所述各个调频电源各自的有效调频里程，具体公式为：

24、

25、其中，为调频电源g在调频响应周期t内的有效调频里程，为调频电源g在调频响应周期t内的所分摊的调频响应容量。

26、本发明实施例提供一种计算调频电源的有效调频里程的方法，当调频电源的调频方向与电网调频响应方向相反时，可以直接判定为无效调频里程；当调频电源的调频方向与电网调频响应方向相同，且调频里程不超过该调频电源分摊的调频响应容量时，该调频里程为有效调频里程；当调频电源的调频方向与电网调频响应方向相同，且调频里程超出该调频电源分摊的调频响应容量时，超出部分被认为是无效调频里程，只将未超出部分作为有效调频里程。通过对三种不同情况的判断来计算调频电源的有效调频里程，避免了简单的通过调频里程来计算调频费用，使得后续对调频费用以及市场主体所要分摊的费用的计算更为合理、准确。

27、在一种可能实现的方式中，所述根据所述各个调频电源的有效调频里程和预设的调频里程补偿价格，计算所述各个调频电源的调频补偿费用和电网调频总费用，具体公式为：

28、

29、

30、其中，为调频电源g在调频响应周期t内的调频补偿费用，pfmd为调频里程补偿价格，ng为调频电源数，为在调频响应周期t内的电网调频总费用。

31、本发明实施例提供一种计算调频补偿费用和电网调频总费用的方法，首先根据调频电源的有效调频里程以及调频里程补偿价格计算调频补偿费用，然后通过统计所有调频电源的调频补偿费用，从供应端计算出电网调频总费用，使得后续可以将调频总费用分摊给各个市场主体，提高调频服务需求和供应之间费用分摊的准确性。

32、进一步的，所述根据所述各个市场主体各自的有效波动偏差和所述电网调频总费用，分摊所述各个市场主体各自的调频里程费用，具体公式为：

33、

34、其中，为市场主体s所应分摊的在调频响应周期t内的调频里程费用，ns为市场主体数量。

35、本发明实施例提供一种分摊调频总费用的方法，根据各个市场主体的有效波动偏差占总波动偏差的比例来分摊调频总费用，将调频服务有效性与调频里程相结合，有效避免了调频电源过调以及反调仍然产生费用的情况，保证了调频服务需求和供应之间费用分摊的准确性。

36、在一种可能实现的方式中，统计各个调频电源各自在第一运行日内所有调频响应周期的调频补偿费用，进而获得所述各个调频电源各自在第一运行日内的调频补偿费用；

37、统计各个市场主体各自在第一运行日内所有调频响应周期的调频里程费用，进而获得所述各个市场主体各自在第一运行日内的调频里程费用。

38、本发明实施例提供一种计算运行日内的调频里程费用的方法，通过分别计算运行日内各个周期的调频里程费用与调频补偿费用，最后进行统计相加，获得运行日内各个调频电源的调频补偿费用以及各个市场主体分摊的调频里程费用，实现了准确分摊各个市场主体在一个运行日的时间范围内所产生的调频里程费用。

39、进一步的，所述统计各个调频电源各自在第一运行日内所有调频响应周期的调频补偿费用，进而获得所述各个调频电源各自在第一运行日内的调频补偿费用，具体公式为：

40、

41、其中，为调频电源g在第一运行日内的调频补偿费用，为调频电源g在调频响应周期t内的调频补偿费用，nt为所述第一运行日内的调频响应周期总数；

42、所述统计各个市场主体各自在第一运行日内所有调频响应周期的调频里程费用，进而获得所述各个市场主体各自在第一运行日内的调频里程费用，具体公式为：

43、

44、其中，为市场主体s在第一运行日内的调频里程费用，为市场主体在调频响应周期t内的调频里程费用。

45、第二方面，相应的，本发明实施例提供一种基于波动偏差统计的调频里程费用分摊系统，包括获取模块、波动偏差计算模块、有效波动偏差计算模块、调频里程计算模块、有效调频里程计算模块、调频费用计算模块、调频费用分摊模块；

46、其中，所述获取模块用于获取预设的第一调频响应周期内的电网调频响应容量、各个市场主体的实际发电出力和计划发电出力、各个调频电源在初始时刻和最终时刻的实际出力以及各个调频电源各自所分摊的调频响应容量；

47、所述波动偏差计算模块用于根据所述各个市场主体的初始时刻的实际发电出力和计划发电出力，计算所述各个市场主体各自的波动偏差；

48、所述有效波动偏差计算模块用于根据所述各个市场主体各自的波动偏差和电网调频响应容量，计算各个市场主体各自的有效波动偏差；

49、所述调频里程计算模块用于根据所述各个调频电源在初始时刻和最终时刻的实际出力，计算所述各个调频电源各自的调频里程；

50、所述有效调频里程计算模块用于根据所述各个调频电源各自的调频里程、各个调频电源各自分摊的调频响应容量以及所述电网调频响应容量，计算所述各个调频电源各自的有效调频里程；

51、所述调频费用计算模块用于根据所述各个调频电源的有效调频里程和预设的调频里程补偿价格，计算所述各个调频电源的调频补偿费用和电网调频总费用；

52、所述调频费用分摊模块用于根据所述各个市场主体各自的有效波动偏差和所述电网调频总费用，分摊所述各个市场主体各自的调频里程费用。

53、进一步的，所述调频里程费用分摊系统还包括补偿费用统计模块和调频费用统计模块；

54、其中，所述补偿费用统计模块用于统计各个调频电源各自在第一运行日内所有调频响应周期的调频补偿费用，进而获得所述各个调频电源各自在第一运行日内的调频补偿费用；

55、所述调频费用统计模块用于统计各个市场主体各自在第一运行日内所有调频响应周期的调频里程费用，进而获得所述各个市场主体各自在第一运行日内的调频里程费用。