[发明专利]适用于新能源与高载能协同参与年度市场的竞价策略

说明书

本发明公开了适用于新能源与高载能协同参与年度市场的竞价策略，基于主从博弈理论对耦合运行系统参与的年度双边交易进行分析建模，以发电企业自身的利润最大为目标，综合考虑各类成本，构建耦合运行系统与竞争发电企业博弈模型；以大用户自身成本最小为目标，建立大用户成本优化模型，考虑发电企业初始报价约束和提供电量约束以及大用户电量需求约束，运用主从博弈模型求出大用户购电策略关于报价的最优解，通过计算耦合运行系统碳配额和实际碳排放量，并与市场典型交易形式以及未耦合情况进行收益对比分析与评估可知，本发明竞价策略耦合运行系统成交电量更多，收益更高；具有耦合运行系统市场效益更好，电网调控压力更小的优点。

技术领域

本发明属于电力市场能源调节技术领域，具体涉及适用于新能源与高载能协同参与年度市场的竞价策略。

背景技术

近年来，随着新能源发电技术的不断进步和装机容量的不断增长，其巨大的经济效益和社会效益不断显现，新能源发电将是推动发电侧企业低碳转型的重要手段。与此同时，伴随着电力市场化改革的推进，高载能负荷直购电试点已在全国范围内积极展开，新能源消纳和高载能负荷直购将是一段时间内电力行业发展的两大主流。但由于风电和光伏发电的间歇性、波动性和随机性，目前高载能负荷对新能源发电量的利用率还远远不够，如何实现高载能负荷用电与新能源发电之间的有效配合将是推动电力行业低碳转型亟待解决的关键问题之一。

在多类型电源系统联合竞价策略的研究涉及的时间尺度大多为现货市场，而在中长期市场中，在有关发电企业竞价策略方面，大多考虑的是单一类型电源的竞价策略，缺乏有关中长期电力市场环境下火电、新能源和高载能负荷耦合协同参与市场交易的优化运营策略，关于提升高耗能负荷适应新能源为主体的市场竞争环境的能力，以及其在年度双边交易中的竞价策略相关研究尚属空白。

发明内容

本发明的目的是提供适用于新能源与高载能协同参与年度市场的竞价策略，能够提高新能源-火电-高载能负荷耦合运行系统效益，且使电网调控压力更小。

本发明所采用的技术方案是，适用于新能源与高载能协同参与年度市场的竞价策略，具体按照以下步骤实施：

步骤1、根据新能源-火电-高载能负荷耦合运行特性，基于主从博弈论，构建耦合运行系统与竞争发电企业博弈模型，以发电企业自身的利润最大为目标，综合考虑火电机组煤耗成本、火电机组环境成本、火电机组固定成本和新能源固定成本，求得耦合运行系统参与市场交易的目标函数；

步骤2、以大用户自身成本最小为目标，结合发电企业初始报价约束、发电企业提供电量约束和大用户电量需求约束，构建大用户成本优化模型，主从博弈过程中耦合运行系统及竞争发电企业在t时段首先进行报价，大用户接收初始报价集合并根据大用户成本优化模型进行该时段的成交电量分配；

步骤3、基于主从博弈模型，通过求解KKT条件并引入非线性互补函数，求出大用户购电策略关于报价的最优解，运用粒子群算法，在初始报价范围内优化求取非合作博弈纳什均衡解，将非合作博弈纳什均衡解即为适用于新能源与高载能协同参与年度市场的竞价策略。

本发明的特点还在于：

步骤1中耦合运行系统与竞争发电企业博弈模型表示为：

耦合运行系统及竞争发电企业年度利润表示为：

式中Prof_j^t为t时段内发电企业j所获得的利润；Prof_j表示发电企业j年度利润；m表示全年划分时段总数；

以自身的利润最大为目标向大用户报价，在每一个交易时段t中，发电企业利润收益表示为：

式中：为t时段内发电企业j的总收入与总成本，总收入表示为：