[发明专利]一种电力现货市场环境下对抽水蓄能机组的调度方法

说明书

本发明公开了一种电力现货市场环境下对抽水蓄能机组的调度方法，根据现货市场的机组、线路实际参数建立市场出清模型；对抽水蓄能机组进行建模，将其耦合到出清模型；与市场机组共同出清，基于出清结果进行系统优化调度。本发明能够确定各市场火电机组的精确调度值，对抽水蓄能机组的出力计划精确且符合系统实际运行状况，有效改善了传统调度方式下抽水蓄能机组效率低下的问题，同时对消除现货市场极端电价情况发挥着重要作用。本发明通过数值建模进行仿真，验证了抽水蓄能机组在该调度方法下能够平抑现货市场出清电价，实现与各市场机组高效协同运行，有效降低了系统总的购电成本，充分发挥出抽水蓄能机组的市场价值。

技术领域

本发明属于电气工程领域，更具体地，涉及一种电力现货市场环境下对抽水蓄能机组的调度方法。

背景技术

在电力体制改革背景下，国内电力市场开始组织推动电力现货市场建设工作。现货市场通常分为日前市场和实时市场，在日前市场中由发电商售电报价和用户购电报价形成供需曲线，结合电网安全运行约束条件和各机组运行约束条件进行现货市场出清，并直接根据出清结果进行系统调度。

抽水蓄能机组有着良好的削峰填谷的作用，利用负荷低谷时段的低价电能将水从下水库抽到上水库，并在电价较高的高峰时段将水从上水库释放到下水库来发电，与火电机组协调优化运行后可以有效降低系统的发电成本；同时抽水蓄能机组有着快速、灵活的启停和调节特性，能够快速响应系统需求或电力现货价格，有助于提高电网的安全性与稳定性，随着风电、光伏等间歇性电源的装机容量不断增加，抽水蓄能机组的重要性与日俱增。

当前我国对抽水蓄能电站的调度方式以工作人员的经验型调度为主导，在现货市场环境下不能与市场机组高效协调运行且缺乏调度的精细化，导致抽水蓄能机组运行效率较低，电网调用积极性不高，市场价值难以体现。在开展电力现货市场后，由于负荷峰谷效应会使现货市场出现一些极端电价情况，这会对电力系统运营成本和运行效率产生不利影响，抽水蓄能机组的大量投入会在较大程度上影响现货市场出清电价，能够显著改善这种尖峰电价的出现，因此将抽蓄机组考虑进现货市场调度系统是很有必要的。不同于火电机组的调度，抽水蓄能机组的调度需要考虑诸多复杂因素，其中包含许多运行过程中复杂的非线性关系约束。在已有的调度模型研究中，对抽水蓄能机组的建模往往不够全面，仅基于理想情况下，对实际运行中抽水蓄能电站的水头关系、水电转换关系都简单线性化处理或者不予考虑，这种近似偏差对实际系统运行的不利影响将会在现货市场被放大。因此亟需一个精细科学的调度方法来协调抽水蓄能机组与市场机组的运行，提高抽水蓄能机组的运行效率的同时充分发挥其市场价值，为平抑现货市场的尖峰电价、降低系统总的运行成本发挥重要作用。

发明内容

本发明的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种电力现货市场环境下对抽水蓄能机组的调度方法。基于当前现货市场的运行规则和出清规则，将抽水蓄能机组嵌入到市场机组的出清模型，全面考虑抽水蓄能机组运行的各种复杂约束后与市场机组进行协同优化出清，以解决目前现货市场中存在的极端电价问题，同时改善了抽水蓄能机组的运行效率低且出力安排粗糙、不契合机组实际运行状况的问题，实现与市场机组高效协同运行，大大提高了开展现货市场带来的社会效益。

为了实现上述目的，本发明提供了一种电力现货市场环境下对抽水蓄能机组的调度方法，包括：

根据现货市场中各市场机组的报价和实际运行参数，结合参与出清的各抽水蓄能机组所在水库库容、水头大小参数，建立现货市场下抽水蓄能机组和市场火电机组的联合出清模型；

在联合出清模型中，将现货市场的调度周期分为若干时间段且设定系统运行与各个机组的约束条件，根据系统历史负荷大小预测每一调度时段的负荷值，出清结果中各个机组的出力情况满足受每一时段约束条件；

通过商用求解器对联合出清模型模型进行优化求解，得到各市场火电机组和抽水蓄能机组的出力曲线和系统总购电成本，实现现货市场环境下抽水蓄能机组和市场火电机组的协同优化调度。