[发明专利]梯级水电站群参与日前现货市场的竞价电量边界确定方法

说明书

本发明涉及电力市场、水电调度及电网运行领域，公开了一种梯级水电站群参与日前现货市场的竞价电量边界确定方法。随着我国电力现货市场建设不断完善，水电参与现货市场势在必行。在电力市场中，出清效率关乎电网安全平稳运行。本发明针对梯级上下游水库复杂水力联系导致现货出清模型复杂、出清效率低，且容易导致水电参与现货市场出现弃水和交易结果难以执行等问题，进行梯级水电站日前市场化边界条件确定，提出了水电站绝对可行电量区间的概念，揭示了梯级水电站电量边界随自身可发电水量变化的演变规律，完全规避了上下游电站不匹配的问题，提高了出清模型求解效率，为市场运营者管理水电参与现货市场提供一种切实可行的思路。

技术领域

本发明涉及电力市场、水电调度及电网运行领域，特别涉及一种梯级水电站群参与日前现货市场的竞价电量边界确定方法。

背景技术

随着我国电力现货市场建设不断完善，水电参与现货市场势在必行。不同于火电等其他电源，水电参与现货市场主要面临以下难题：

1)水电现货交易中上下游竞价匹配困难：即由于梯级上下游电站可能归属不同主体，水力联系却又紧密耦合，造成上游电站竞争电量多、下游电站竞争电量少导致下游电站弃水，或是上游电站竞争电量少、下游电站竞争电量多导致下游无水可发的情况。

2)复杂水力约束降低出清效率：在电力市场中，出清效率关乎电网安全及其平稳运行。目前国内外的电力市场现货出清，大多是通过混合整数线性规划(MILP)进行出清，然后通过商用求解器求解，现货出清效率跟约束数密切相关。水电中存在水位-库容、机组NHQ曲线等众多非凸、非线性约束，通常采用分段线性化方法将其加入到现货出清约束条件中，这就造成MILP出清模型约束数急剧增加，导致出清效率大幅下降，难以满足现货出清的应用要求。

在这种情况下，对于水电居主导地位或者水电占比较大的电网，如何简化梯级水电站群参与日前现货市场出清，将上下游之间的水力联系转化为电力联系，确定其竞价电量边界值得深入研究。

本发明成果依托于国家自然科学基金(91547201)，以梯级水电参与电力现货市场为研究背景，以澜沧江梯级水电站群为研究对象，结合南方电网现货市场建设，提出了一种梯级水电站群参与日前现货市场的竞价电量边界确定方法。本发明方法可以解耦梯级水电之间的水力联系，规避上下游电站竞价不匹配等问题，提高水电参与现货出清的效率，为市场运营者管理水电参与现货市场提供一种切实可行的思路，具有很强实用性和广泛推广价值。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种梯级水电站群参与日前现货市场的竞价电量边界确定方法，以期提高水电参与现货出清的效率，避免梯级水电出清因为上下游竞价不匹配导致的交易结果难执行等问题。

本发明的技术方案为：本发明揭示了一种梯级水电站群参与日前现货市场的竞价电量边界确定方法，具体包括如下步骤：

(1)提出梯级水电站群绝对可行区间概念

当上游水电站m平均出库流量为最大值时，下游水电站n的发电水量变化区间为其对应的发电电量变化区间为式中：

当上游电站m平均出库流量为最小值R_m时，下游水电站n的发电水量变化区间为其对应的发电电量变化区间为式中：

其中，表示初始库容，单位m³、q_n表示区间来流，单位m³/s、表示末库容最小值，单位m³、表示末库容最大值，单位m³、Δ为时段长，单位h。无论上游电站来水条件如何，之间发电流量对应的交易电量总是可行的，本发明称此区间为绝对可行区间。