[发明专利]一种电网安全性与市场经济性的电能量市场仿真方法

说明书

技术领域

本发明属于电力系统学科电力市场经济调度领域，更具体地，涉及一种电网安全性与市场经济性的电能量市场仿真方法。

背景技术

2015年3月，中共中央国务院颁布了《关于进一步深化电力体制改革的若干意见(中发[2015]9号文)》，由此拉开了我国电力体制市场化改革的序幕。从三年来的实践情况来看，电力市场交易始终围绕电能量市场展开。然而，与其他商品相比，电力具有其特殊性。首先电能难以经济高效的大规模存储，必须满足实时供需平衡要求；其次，电力传输依赖电网，电网运行具有其自身要求，必须满足电网运行安全性要求；最后市场化改革下，电能在不同电厂间的分配不再按照计划指令，而是由市场竞价决定，必须满足市场运行经济性的要求。因此在满足电力供需平衡性要求的基本前提下，如何协调好电网运行安全性和市场运行经济性，成为电力市场电能量仿真优化的基本要求。

电网运行安全性和市场运行经济性两大要求协商上，主要采用迭代优化收敛的方式进行，即首先不考虑电网运行安全性，以市场运行经济性为目标组织市场交易；将不考虑电网运行安全性的交易结果反馈，进行电网运行安全性校核，将不满足安全性要求的结果设置交易约束条件，反馈市场交易环节，再次进行以市场运行经济性为目标的市场交易；不断重复上述过程直至收敛。上述将电网运行安全性和市场运行经济性割裂的电能量市场仿真体系造成市场组织交易和电网安全校核大量重复、无效的工作投入，一方面不利于市场健康运行、电网安全运行，同时也大大增加了调度运行和市场交易专业技术人员的工作量。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种电网安全性与市场经济性的电能量市场仿真方法，综合考虑电网运行安全性的要求和市场运行经济性的要求，从而能够简化流程，提升市场决策的效率。

为解决上述问题，本发明提供的技术方案是：一种电网安全性与市场经济性的电能量市场仿真方法，其中，包括以下步骤：

S1.对电网基础数据进行统计；

S2.校验S1步骤中数据的合理性，若合理，进行S3步骤，若不合理，重新回到S1步骤；

S3.数据抽象，构造优化模型，根据S2步骤中校验合理后的数据，将电能市场仿真优化问题转化为一个以购电成本最低为目标，以电网运行安全性要求为约束条件，构造优化模型；

S4.对构造的模型进行求解；

S5.对求解结果进行可行性分析，当模型求解为最优解时，进行S6步骤，若不是最优解，则返回S3步骤；

S6.对优化结果进行分析整理。

进一步地，所述的S1步骤中电网基础数据包括电网负荷预测、发电机组或发电厂参数、电网拓扑参数以及机组AGC调频需求。

在本发明中，电网负荷预测：包括系统负荷预测和母线负荷预测，有功负荷预测是考虑电网安全、系统负荷平衡、系统备用预留等约束的基础，该数据来源于负荷预测管理系统；机组参数包括：机组报价、机组容量、出力上下限、机组爬坡能力和降出力能力、机组电量约束条件、机组检修计划等主要机组参数，其中报价数据来源于市场交易系统，其他参数来源于发电计划系统；电网拓扑参数包括：电网拓扑参数、拓扑变化信息以及线路实际参数，该类型数据来源于能量管理系统；电网的实际运行约束参数：线路、断面、变压器的传输容量等，该类型数据来源于能量管理系统。

3.根据权利要求1所述的一种电网安全性与市场经济性的电能量市场仿真方法，其特征在于，所述的S2步骤包括：

S201.坏数据辨识，即辨识出超出取值范围的数据；基础数据均有其合理的数据取值范围，当超出该范围时则意味着上述数据存在由于传输或存储异常而出现的坏数据，数据合理性校验第一项内容就是通过数据取值范围校验其合理性；

S202.可求解性辨识，即辨识S1步骤中数据所构造的市场交易是否能够满足电力电量平衡基本要求，判定公式为：

其中，NG、T分别为机组台数和时段数，α_i,t为发电机组i在时段t是否开机的0-1状态变量，取值为“0”表示停机，取值为“1”表示开机，P_i分别为发电机组i的出力上限和出力下限，D_t为时段t的系统负荷预测值；

若满足上述公式，则进行S3步骤，若不满足，则返回S1步骤。

4.根据权利要求1所述的一种电网安全性与市场经济性的电能量市场仿真方法，其特征在于，所述的S3步骤包括：

S301.优化目标，求解以购电成本最小的优化目标，求解公式为：