[发明专利]一种虚拟投标对日前电力市场节点价差影响的计算方法

权利要求书

1.一种虚拟投标对日前电力市场节点价差影响的计算方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)获取日前电力市场对应电网系统交易基础数据，包括：日前电力市场对应电网系统拓扑数据、电网系统中各节点负荷需求量、各发电机组的基础数据；

其中，所述日前电力市场对应电网系统拓扑数据包括：日前电力市场对应电网系统节点与线路间的相互连接关系、各输电线路的有功潮流极限；

所述各发电机组的基础数据包括：机组最大最小发电能力、机组最大爬坡速率、机组最小连续开关机时间、机组单次开机成本、机组运行成本数据；

2)选择日前电力市场虚拟投标节点所在线路记为j₀，其中j₀∈{1,2,...,n_B}；j₀两端节点分别为k₀,k₁，其中k₀,k₁∈{1,2,...,n}；选取时段为t₀，其中t₀∈{1,2,...,T}；n_B,n,T分别为系统中线路总数、节点总数与时段总数；

3)令迭代次数r初始值r＝0，令初始投标量

4)构建日前电力市场电力交易统一出清模型；具体步骤如下：

4-1)构建日前电力市场电力交易统一出清模型的目标函数，表达式如下：

其中，i为机组的编号，n_G为系统内机组总数；t为时段编号；表示第r次迭代时第t时段第i机组的发电出力，为第t时段第i机组发电出力为时的运行成本；为第t时段第i机组的开机成本；为第t时段第i机组的关机成本；

开机成本其中是第i机组单次开机成本；表示第r次迭代时第t时段第i机组的开关机状态，为一个0,1变量，表示机组为开机状态，表示机组为关机状态，设

4-2)确定日前电力市场电力交易统一出清模型的约束条件，分别如下：

4-2-1)能量平衡约束：

其中，k为节点的编号；为第t时段第k节点的负荷需求量；为第r次迭代时日前电力市场中在第t₀时段对第k₀节点进行的虚拟投标的投标量；

4-2-2)旋转备用约束：

其中，为第i机组的最大允许出力；r_reserve为系统的负荷备用率；

4-2-3)机组出力上下限约束：

其中，为第i机组的最小允许出力；

4-2-4)机组最大爬坡速率约束：

其中，为第i机组下爬坡的最大允许爬坡速率，为第i机组上爬坡的最大允许爬坡速率；

4-2-5)机组最小连续开关机时间约束：

其中，为第i机组的最小允许连续开机时间，为第i机组的最小允许连续关机时间；当t≤0时，

4-2-6)输电线路最大有功潮流约束：

其中，j为线路的编号；为第j输电线路的最大允许有功潮流；P_j,k为输电系统直流潮流模型中功率传输分布因子矩阵的第j行第k列元素；

5)求解步骤4)建立的日前电力市场电力交易统一出清模型并判定：若存在最优解，则得到第r次迭代的日前电力市场电力交易统一出清结果与进入步骤6)；若无最优解，则跳转至步骤16)；

6)将步骤4)中求解得到的回代入步骤4)的日前电力市场电力交易统一出清模型中，得到日前电力市场安全约束经济调度SCED模型；具体如下：

6-1)构建日前电力市场SCED模型的目标函数，表达式如下：

6-2)确定日前电力市场SCED模型的约束条件，分别如下：

6-2-1)能量平衡约束：

6-2-2)机组出力上下限约束：

6-2-3)机组最大爬坡速率约束：

6-2-4)输电线路最大有功潮流约束：

7)将步骤6)建立的日前电力市场SCED模型转化为标准形式的线性规划模型，表达式如下：

其中，A为约束条件系数矩阵，约束条件系数矩阵A中每一行对应式(11)～(17)中的每一条约束条件；b^(r)为第r次迭代时约束条件右端常数向量，c^T为目标函数价值系数向量，lb为变量下限向量，ub为变量上限向量；x^(r)为第r次迭代时模型变量向量；

8)对r的取值进行判定：若r＝0，则进入步骤9)；若r≠0，则进入步骤10)；

9)当r＝0时，令投标量更新式(12)、(17)，保持式(11)、(13)、(14)、(15)、(16)不变，将此时的日前电力市场SCED模型以标准形式导出，表达式如下：

其中，b^*为投标量时的约束条件右端常数向量；

10)以单纯形法求解式(18)所示的日前电力市场SCED模型标准形式并判定：若无可行解，则重新返回步骤5)，重新求解当前投标量为时各机组的开关机状态若存在可行解，则得到日前电力市场SCED模型第r次迭代的出清结果x^(r)，其中，x^(r)中取值为0的部分变量即为非基变量，取值不为0的部分变量即为基变量，将x^(r)中基变量与非基变量所在的行编号集合分别记为

11)根据节点电价公式求解第r次迭代时系统全节点各时段的节点电价其中λ^t,(r)是约束条件(12)的对偶变量，分别是约束条件(16)和(17)的上界对偶变量与下界对偶变量；此时，第r次迭代时无投标量下的j₀线路节点价差

12)在约束条件系数矩阵A中，选取基变量行编号集合对应的列组成子矩阵B^(r)；计算虚拟投标对约束条件右端常数向量b的影响系数向量Δb^(r)＝(B^(r))^-1(b^*-b⁽⁰⁾)；

13)求解不等式获得投标量的可行投标量区间分别为第r次迭代时保持节点价差不变情况下投标量的允许变动下限与上限；

14)更新投标量ε小于0.01，使得投标量大于

15)令r＝r+1，式(11)～(17)中的模型变量重新返回步骤7)；

16)迭代完成，记录各次迭代过程中所有的可行投标量区间与对应的节点价差Δp^(r)；以投标量为自变量，节点价差为因变量，得到虚拟投标对日前电力市场节点价差影响的阶梯状曲线，方法结束。