[发明专利]考虑多类型市场主体的日前能量-调峰市场联合优化方法

权利要求书

1.考虑多类型市场主体的日前能量-调峰市场联合优化方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1：给定日前能量-调峰市场联合优化条件，包括：燃煤机组技术参数、分段能量报价与调峰辅助服务报价；储能技术参数与充放电报价；风电场技术参数、单一能量报价与分段调峰报价；风电场风功率预测值；系统负荷预测值；

S2：建立考虑多类型市场主体的日前能量-调峰市场联合优化模型，该模型优化目标为交易中心能量与调峰辅助服务总采购成本最小；优化变量为燃煤机组交易日内的能量出力与深度调峰辅助服务中标情况，风电场交易日的能量出力与辅助服务中标情况与储能交易日内的充、放电功率；约束条件包括：系统功率平衡约束，燃煤机组爬坡、出力约束，燃煤机组启停时间约束，燃煤机组能量/深度调峰辅助服务分段中标约束，风电场出力约束，风电场调峰辅助服务分段中标约束，储能运行约束与电网潮流约束；

S3：采用CPLEX求解器求解考虑多类型市场主体的日前能量-调峰市场联合优化模型，给出交易日内所有燃煤机组的能量出力与深度调峰辅助服务中标情况，所有风电场的能量出力与辅助服务中标情况与所有储能充、放电功率，为日内能量-调峰市场运行提供依据；

S2所述的考虑多类型市场主体的日前电能量-调峰市场联合优化模型的目标函数，具体如下：

日前能量-调峰联合市场优化模型的优化目标为交易中心能量与调峰辅助服务总采购成本F最小，具体如公式(1)所示：

公式(1)中，t为优化时段索引；T为日内优化时段数；g、k与b分别为燃煤机组索引、风电场索引与储能索引；N_gen、N_wp与N_bess与分别为燃煤机组数目、风电场数目与储能数目；与分别为交易中心支付给燃煤机组g的时段t启停调峰服务购买成本、深度调峰辅助服务购买成本与能量购买成本；为交易中心支付给风电场k的时段t能量购买成本与调峰辅助服务总购买成本；为交易中心支付给储能b的时段t调峰辅助服务购买成本；

燃煤机组启停调峰服务购买成本：

公式(2)中：x_g,t为表示燃煤机组g在时段t开机状态0-1变量，“1”表示开机状态，“0”表示关机状态；S_g为机组g的启停调峰辅助服务报价；

燃煤机组能量购买成本与深度调峰辅助服务购买成本：

公式(3)与(4)中，ΔT为调度时段的长度；m为能量报价段数；n为深度调峰辅助服务报价段数；N_m为燃煤机组能量报价总段数；为燃煤机组g在第m个能量报价段的报价；为时段t燃煤机组g在第m个能量报价段中标的发电出力；N_n为燃煤机组深度调峰辅助服务报价总段数；为机组g在第n个深度调峰辅助服务报价段的报价；为时段t燃煤机组g在第n个报价段中标的深度调峰辅助服务功率；机组g在时段t的发电出力如公式(5)所示：

公式(5)中，a为燃煤机组基准调峰系数；为燃煤机组g的额定出力；为燃煤机组g经灵活性改造后的最小技术出力；

风电场能量购买成本与调峰辅助服务购买成本总和：

公式(6)中，r为风电场调峰辅助服务段数；为风电场k的能量报价；N_r为风电场调峰报价总段数；为风电场k在第r个调峰报价段的报价；为时段t风电场k在第r个报价段中标的调峰功率；风电场k在时段t的发电出力如公式(7)所示：

公式(7)中，为风电场k在时段t的风功率预测值，即风电最大理论出力；

储能调峰购买成本：

公式(8)中，分别为储能b在在时段t中标的放电功率与充电功率，分别为储能b在时段t的充电报价与放电报价；

S2所述的考虑多类型市场主体的日前电能量-调峰市场联合优化模型的约束条件包括：

系统功率平衡约束：

公式(9)中，P_t^load为时段t时的系统负荷；

燃煤机组爬坡约束和出力约束：

公式(10)中，分别为燃煤机组g的上爬坡速率与下爬坡速率；

公式(11)中，为燃煤机组g的额定出力；为燃煤机组g经灵活性改造后的最小技术出力；

燃煤机组启、停时间约束：

公式(12)、(13)中，y_g,t、z_g,t分别为表征燃煤机组g是否在时段t进行开、关机操作的0-1变量，“1”表示进行开、关机操作，“0”表示不进行开、关机操作；分别为机组g的最短持续运行、停机时间；

燃煤机组启、停逻辑约束：

x_g,t-x_g,t-1＝y_g,t-z_g,t                                 (14)

y_g,t+z_g,t≤1                                 (15)

公式(14)、(15)中，x_g,t为表示燃煤机组g在时段t开机状态0-1变量，“1”表示开机状态，“0”表示关机状态；y_g,t、z_g,t分别为表征燃煤机组g是否在时段t进行开、关机操作的0-1变量，“1”表示进行开、关机操作，“0”表示不进行开、关机操作；

燃煤机组能量/深度调峰辅助服务分段中标约束：

公式(16)、(17)中，为时段t燃煤机组g在第m个能量报价段的中标功率；分别为燃煤机组g第m个能量报价段的功率上、下限；分别为燃煤机组g第n个深度调峰辅助服务报价段的功率上、下限；

风电场出力约束：

公式(18)中，分别为风电场k在时段t的最小出力与最大出力；

风电场调峰辅助服务分段中标约束：

公式(19)中，分别为风电场k第r个调峰辅助服务报价段的功率上、下限；

储能运行约束：

公式(20)、(21)、(22)、(23)与、(24)中，：为储能b在时段t的荷电状态；和分别为储能b的最小和最大允许荷电状态值；和为储能b放电效率及充电效率；为储能b的容量；和为储能b额定充、放电功率；为表征储能b在时段t是否充电的0-1变量，“1”表示充电，“0”表示没有充电；为表征储能b在时段t是否放电的0-1变量，“1”表示放电，“0”表示没有放电；

电网潮流约束：

采用直流潮流模型计算线路潮流，存在如下所示的支路潮流约束：

公式(25)中，l为支路数；X_l为支路l电抗；P_l,t为支路l在时段t的有功潮流；P_l^max为支路l的潮流传输极限；分别为支路l首、末节点在时段t的电压相角；Ω_line为支路集合。