[发明专利]一种虚拟投标对日前电力市场节点价差影响的计算方法

摘要

本发明提出一种虚拟投标对日前电力市场节点价差影响的计算方法，属于电力市场交易技术领域。本方法首先获取所计算的日前电力市场对应的电网系统交易基础数据，根据基础数据构建日前电力市场电力交易统一出清模型；利用上述模型的求解结果，建立日前电力市场安全约束经济调度模型并求解，得到设定虚拟投标量对应的可行投标量区间及节点价差；反复迭代后，最终得到以虚拟投标量为自变量、节点价差为因变量的虚拟投标对日前电力市场节点价差影响的阶梯状曲线。本发明解决了如何准确描述虚拟投标量与日前电力市场节点价差之间非线性关系的问题，能够为事前甄别市场成员投机空间提供计算工具，保障电力市场的高效性与有序性。

主权项

1.一种虚拟投标对日前电力市场节点价差影响的计算方法，其特征在于，包括以下步骤：1)获取日前电力市场对应电网系统交易基础数据，包括：日前电力市场对应电网系统拓扑数据、电网系统中各节点负荷需求量、各发电机组的基础数据；其中，所述日前电力市场对应电网系统拓扑数据包括：日前电力市场对应电网系统节点与线路间的相互连接关系、各输电线路的有功潮流极限；所述各发电机组的基础数据包括：机组最大最小发电能力、机组最大爬坡速率、机组最小连续开关机时间、机组单次开机成本、机组运行成本数据；2)选择日前电力市场虚拟投标节点所在线路记为j0，其中j0∈{1,2,...,nB}；j0两端节点分别为k0,k1，其中k0,k1∈{1,2,...,n}；选取时段为t0，其中t0∈{1,2,...,T}；nB,n,T分别为系统中线路总数、节点总数与时段总数；3)令迭代次数r初始值r＝0，令初始投标量4)构建日前电力市场电力交易统一出清模型；具体步骤如下：4‑1)构建日前电力市场电力交易统一出清模型的目标函数，表达式如下：其中，i为机组的编号，n_G为系统内机组总数；t为时段编号；表示第r次迭代时第t时段第i机组的发电出力，为第t时段第i机组发电出力为时的运行成本；为第t时段第i机组的开机成本；为第t时段第i机组的关机成本；开机成本其中是第i机组单次开机成本；表示第r次迭代时第t时段第i机组的开关机状态，为一个0,1变量，表示机组为开机状态，表示机组为关机状态，设4‑2)确定日前电力市场电力交易统一出清模型的约束条件，分别如下：4‑2‑1)能量平衡约束：其中，k为节点的编号；为第t时段第k节点的负荷需求量；为第r次迭代时日前电力市场中在第t₀时段对第k₀节点进行的虚拟投标的投标量；4‑2‑2)旋转备用约束：其中，为第i机组的最大允许出力；r_reserve为系统的负荷备用率；4‑2‑3)机组出力上下限约束：其中，为第i机组的最小允许出力；4‑2‑4)机组最大爬坡速率约束：其中，为第i机组下爬坡的最大允许爬坡速率，为第i机组上爬坡的最大允许爬坡速率；4‑2‑5)机组最小连续开关机时间约束：其中，为第i机组的最小允许连续开机时间，为第i机组的最小允许连续关机时间；当t≤0时，4‑2‑6)输电线路最大有功潮流约束：其中，j为线路的编号；为第j输电线路的最大允许有功潮流；P_j,k为第k节点的单位负荷变化对第j线路输送有功潮流的影响；5)求解步骤4)建立的日前电力市场电力交易统一出清模型并判定：若存在最优解，则得到第r次迭代的日前电力市场电力交易统一出清结果与进入步骤6)；若无最优解，则跳转至步骤16)；6)将步骤4)中求解得到的回代入步骤4)的日前电力市场电力交易统一出清模型中，得到日前电力市场安全约束经济调度SCED模型；具体如下：6‑1)构建日前电力市场SCED模型的目标函数，表达式如下：6‑2)确定日前电力市场SCED模型的约束条件，分别如下：6‑2‑1)能量平衡约束：6‑2‑2)机组出力上下限约束：6‑2‑3)机组最大爬坡速率约束：6‑2‑4)输电线路最大有功潮流约束：7)将步骤6)建立的日前电力市场SCED模型转化为标准形式的线性规划模型，表达式如下：其中，A为约束条件系数矩阵，约束条件系数矩阵A中每一行对应式(11)～(17)中的每一条约束条件；b(r)为第r次迭代时约束条件右端常数向量，cT为目标函数价值系数向量，lb为变量下限向量，ub为变量上限向量；x(r)为第r次迭代时模型变量向量；8)对r的取值进行判定：若r＝0，则进入步骤9)；若r≠0，则进入步骤10)；9)当r＝0时，令投标量更新式(12)、(17)，保持式(11)、(13)、(14)、(15)、(16)不变，将此时的日前电力市场SCED模型以标准形式导出，表达式如下：其中，b^*为投标量时的约束条件右端常数向量；10)以单纯形法求解式(18)所示的日前电力市场SCED模型标准形式并判定：若无可行解，则重新返回步骤5)，重新求解当前投标量为时各机组的开关机状态若存在可行解，则得到日前电力市场SCED模型第r次迭代的出清结果x^(r)，其中，x^(r)中取值为0的部分变量即为非基变量，取值不为0的部分变量即为基变量，将x^(r)中基变量与非基变量所在的行编号集合分别记为11)根据节点电价公式求解第r次迭代时系统全节点各时段的节点电价其中λ^t,(r)是约束条件(12)的对偶变量，分别是约束条件(16)和(17)的上界对偶变量与下界对偶变量；此时，第r次迭代时无投标量下的j₀线路节点价差12)在约束条件系数矩阵A中，选取基变量行编号集合对应的列组成子矩阵B^(r)；计算虚拟投标对约束条件右端常数向量b的影响系数向量Δb^(r)＝(B^(r))^‑1(b^*‑b⁽⁰⁾)；13)求解不等式获得投标量的可行投标量区间分别为第r次迭代时保持节点价差不变情况下投标量的允许变动下限与上限；14)更新投标量ε小于0.01，使得投标量大于15)令r＝r+1，式(11)～(17)中的模型变量重新返回步骤7)；16)迭代完成，记录各次迭代过程中所有的可行投标量区间与对应的节点价差Δp^(r)；以投标量为自变量，节点价差为因变量，得到虚拟投标对日前电力市场节点价差影响的阶梯状曲线，方法结束。