分级调用可中断负荷的爬坡辅助服务市场出清方法及装置与流程

本发明属于电力市场，具体涉及一种分级调用可中断负荷的爬坡辅助服务市场出清方法及装置。

背景技术：

1、虽然清洁能源无污染，但是天气因素对它的影响很大，进而会出现较为严重的间歇性、波动性与无法预测性，并且用户的用电行为转换较大，这就使我国的电力系统出现相当大的波动性。为应对可再生能源发电波动等不确定因素带来的系统净负荷短时大幅变化，爬坡辅助服务在新型电力系统建设的逐步推进下诞生，它是指具备较强负荷调节速率的并网主体根据调度指令调整出力，以维持系统平衡所提供的辅助服务。

2、目前，我国电力系统功率平衡调节主要依靠传统发电机组，但其能够提供的上/下爬坡能力有限，且调节成本较高。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种分级调用可中断负荷的爬坡辅助服务市场出清方法及装置，以解决现有技术中传统发电机组单独提供爬坡辅助服务能力有限且不经济的问题。

2、为实现以上目的，本发明采用如下技术方案：一种分级调用可中断负荷的爬坡辅助服务市场出清方法，包括：

3、获取日前市场申报信息，并基于所述信息确定次日分时段系统净负荷的上/下爬坡能力需求及调用成本期望值；

4、根据所述次日分时段系统净负荷的上/下爬坡能力需求及调用成本期望值，构建日内实时市场sced出清模型，得到第一出清结果；

5、基于所述第一出清结果构建机组爬坡容量及可中断负荷的调用成本评估模型，求解所述调用成本评估模型得到调用成本评估值；

6、判断所述调用成本评估值是否满足期望值要求，并在满足时，输出市场出清结果。

7、进一步的，还包括：

8、如果所述调用成本不满足期望值要求，则根据爬坡需求分级调用可中断负荷，重新构建日内实时市场sced出清模型。

9、进一步的，所述日内实时市场sced出清模型包括以发电成本最小化为目标的第一目标函数和相应的第一约束条件，

10、

11、其中，

12、

13、其中，n为机组的总台数；t为所考虑的总时段数；pi，t为机组i在时段t的出力；ci，t为机组i在时段t的出力成本，是与机组申报的各段出力区间和对应电量价格有关的多段线性函数；分别为机组i的空载成本、启动成本和关停成本；xi，t为表征机组i在时段t开关状态的二元变量；ui，t为表征机组i在时段t是否启动的二元变量；vi，t为表征机组i在时段t是否停机的二元变量；分别为机组i提供向上、向下爬坡容量的成本；分别为机组i在时段t实际调用的向上、向下爬坡容量；nm为机组报价总段数；pi，t，m为机组i在时段t第m个出力区间中中标电力；ci，m为机组i申报第m个出力区间对应的能量价格。

14、进一步的，所述第一约束条件包括：

15、系统负荷平衡约束，

16、

17、系统爬坡需求约束，

18、

19、

20、机组出力约束，

21、

22、

23、

24、机组上/下爬坡约束，

25、pi，t-pi，t-1≤uramp,iδt

26、pi，t-1-pi，t≤drcmp,iδt

27、可中断负荷中断量约束，

28、

29、可中断负荷中断控制时间约束，

30、

31、

32、

33、其中，为机组i在时段t的最小出力；为机组i在时段t的最大出力；为机组i在下一时段(t+1)的出力上限；为机组i在下一时段(t+1)的出力下限，为可中断负荷的最大中断量，为可中断负荷在时段t内的调用状态，表示被调用，表示未被调用；ton，max为可中断负荷的最大持续中断时间；tno为可中断负荷连续未被调用时间；toff，min为可中断负荷的最小调用时间间隔；tsum，max为调度周期内可中断负荷允许被调用的总时间。

34、进一步的，所述调用成本评估模型包括第二目标函数，所述第二目标函数为

35、

36、其中，为机组i提供爬坡容量的调用成本；为时段t内机组i参与爬坡的调用容量；为可中断负荷j的调用成本；为时段t内可中断负荷j参与爬坡的调用容量，在初始时刻(t＝0)，的值为0。

37、进一步的，所述根据爬坡需求分级调用可中断负荷，包括三个等级，分别为可中断负荷一级调用、可中断负荷二级调用和可中断负荷三级调用。

38、进一步的，所述可中断负荷一级调用使发电机组停止提供占系统净负荷的上/下爬坡能力需求值总体10％的爬坡容量，转而将这部分上/下爬坡能力需求值通过调用可中断负荷参与爬坡以满足系统净负荷的上/下爬坡能力需求；

39、所述可中断负荷二级将发电机组停止提供的上/下爬坡容量占总体系统净负荷的上/下爬坡能力需求值的比例修改为20％；

40、所述可中断负荷三级调用将发电机组停止提供的上/下爬坡容量占总体系统净负荷的上/下爬坡能力需求值的比例修改为30％。

41、进一步的，所述日前市场申报信息，包括：

42、发电机组及用户侧通过电力市场交易系统进行日前电能量市场交易申报，具体包括发电机组申报机组启停费用、发电报价曲线；

43、参与爬坡辅助服务市场的发电机组进行爬坡服务量价及爬坡辅助服务意愿时段申报，具体包括用电侧申报用电需求及价格曲线、可中断负荷意愿时段。

44、本申请实施例提供一种分级调用可中断负荷的爬坡辅助服务市场出清装置，包括：

45、获取模块，用于获取日前市场申报信息，并基于所述信息确定次日分时段系统净负荷的上/下爬坡能力需求及调用成本期望值；

46、构建模块，用于根据所述次日分时段系统净负荷的上/下爬坡能力需求及调用成本期望值，构建日内实时市场sced出清模型，得到第一出清结果；

47、评估模块，用于基于所述第一出清结果构建机组爬坡容量及可中断负荷的调用成本评估模型，求解所述调用成本评估模型得到调用成本评估值；

48、出清模块，用于判断所述调用成本评估值是否满足期望值要求，并在满足时，输出市场出清结果。

49、本发明采用以上技术方案，能够达到的有益效果包括：

50、本发明提供一种分级调用可中断负荷的爬坡辅助服务市场出清方法，采用分级调用可中断负荷参与爬坡的方式，将可中断负荷与机组爬坡容量紧密结合，通过充分利用可中断负荷的灵活性来支持电力系统的爬坡需求，有效解决了传统发电机组单独提供爬坡辅助服务能力有限且不经济的问题。具体而言，本发明将系统净负荷的上/下爬坡能力需求值分为三个级别，并逐级调用可中断负荷来支持相应比例的爬坡需求。这一创新不仅显著提升了电力系统的稳定性和可靠性，实现了调度过程中充分发挥发电机组的上/下爬坡能力以及可中断负荷的灵活调用，有效地促进高比例新能源消纳，达到系统经济效益最大化。

技术特征：

1.一种分级调用可中断负荷的爬坡辅助服务市场出清方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述日内实时市场sced出清模型包括以发电成本最小化为目标的第一目标函数和相应的第一约束条件，

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述第一约束条件包括：

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述调用成本评估模型包括第二目标函数，所述第二目标函数为

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据爬坡需求分级调用可中断负荷，包括三个等级，分别为可中断负荷一级调用、可中断负荷二级调用和可中断负荷三级调用。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述日前市场申报信息，包括：

9.一种分级调用可中断负荷的爬坡辅助服务市场出清装置，其特征在于，包括：

技术总结
本发明涉及一种分级调用可中断负荷的爬坡辅助服务市场出清方法及装置，所述方法包括获取日前市场申报信息，确定次日分时段系统净负荷的上/下爬坡能力需求及调用成本期望值；根据次日分时段系统净负荷的上/下爬坡能力需求及调用成本期望值，构建日内实时市场SCED出清模型；构建机组爬坡容量及可中断负荷的调用成本评估模型，求解调用成本评估模型得到调用成本评估值；判断调用成本评估值是否满足期望值要求，并在满足时，输出市场出清结果。本发明实现了可中断负荷与爬坡辅助服务两者之间的配置容量与调用容量的最优化，缓解了用户侧对于成本费用的负担，还实现了电力系统经济效益的最大化和适应了电力系统日益复杂和多样化的电力需求。

技术研发人员：吴洋,刘双全,谢一工,朱欣春,邵其专,周涵,杨韵琛,赵栩,余开媛,陈雨果,温倩怡,孟鑫羽,寇文心,张剑
受保护的技术使用者：云南电网有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/4