[发明专利]一种中长期电力市场不同时间尺度的购电量安排方法

说明书

本发明公开了一种中长期电力市场不同时间尺度的购电量安排方法，属于计算、推算或计数的技术领域，通过对负荷预测不确定性的风险分析及将风险成本引入经济最优的优化函数，并通过将非线性约束条件进行线性化变换，来实现优化求解，本算法可以用来统筹安排不同时间尺度、不同交易品种的购电量，并且提升了求解效率。本发明实现了年度合约电量、月度集中交易电量、月内挂牌交易电量统筹安排的交易策略，为电力市场的组织者提供了参考。

技术领域

本发明公开了一种中长期电力市场不同时间尺度的购电量安排方法，属于计算、推算或计数的技术领域。

背景技术

电力交易中心作为当前电力中长期市场的组织者，为了保证电力供需平衡，确保不同时间尺度的电力交易衔接，需要合理安排不同的交易品种的购电量。电网公司是目前阶段非市场化电量的组织者了，做好市场化和非市场化电量的合理组合是保证电力电量平衡的一个重要环节。

由于目前还处于电力市场化改革过渡期，所以并非所有电量都是市场化电量，市场化电量主要以煤电为主，而其他发电类型除少量长协水电，几乎都是非市场化电量。此外，由于电力现货市场只在部分省市试点，很多省份目前只存在中长期市场。

从时序上来说，电力中长期交易包含年度交易和月度交易。在年度发电前，首先要确定优先发电量，主要为清洁能源电量和区外来电。年度交易的标的物为次年的电量，主要为双边协商交易。而月度交易分为月前和月内(多日)交易，月前交易的标的物为次月电量，主要通过集中竞价的方式完成；而月内交易的标的物为月内剩余天数电量，主要通过挂牌交易方式完成，作为月前交易的补充。在引入电力现货市场后，电量的曲线分解是中长期市场和现货市场衔接的关键之一。

发明内容

本发明的发明目的是针对上述背景技术的不足，提出了一种中长期电力市场不同时间尺度的购电量安排方法，通过条件风险价值分析，来考虑负荷、清洁能源预测和电价预测的误差所带来的风险。将风险成本引入以经济最优为目标的优化函数，并通过将非线性约束条件进行线性化变换，以提升求解效率来实现年度合约电量、月度集中交易电量、月内挂牌交易电量的统筹安排。

本发明提供一种中长期电力市场不同时间尺度的购电量安排方法，包括以下步骤：

S1、建立针对预测误差的风险评估计算模型，通过条件风险价值CVaR来度量风险，确定CVaR的基本形式；

S2、建立基于条件风险价值的年度交易优化模型和月度交易优化模型，将风险成本引入经济最优的优化函数，并通过将非线性约束条件进行线性化变换，来实现优化求解；

S3、在不同时间尺度市场中，进行滚动优化，确定了电力中长期市场地购电计划安排。

进一步优选地，步骤S1中建立针对预测误差的风险评估计算模型，通过条件风险价值CVaR来度量风险，确定CVaR的基本形式；

在给定置信水平β(β∈(0,1))下，风险价值VaR的值为：

f_VaR(x)＝min{α∈R；∫_f(x,y)≤αρ(y)dy≥β} (1)；

其中：f(x,y)为投资的损失函数；x∈Rⁿ为n维投资组合方案向量；y∈R^m为m维随机向量，表示电力中长期市场中的随机因素；α为允许损失的临界值，ρ(y)是y的概率密度函数；

条件风险价值CVaR的表达式为：

将f_CVaR(x)简化并转换为以下形式，并用F_β(x,α)来表示CVaR：

将上式(3)转换为离散化的形式，并带入样本数据计算，该离散化表达式为：