[发明专利]水电站耗水率迭代修正的电力系统日前现货市场出清方法

说明书

本发明属于大规模水电参与的现货市场领域，涉及一种水电站耗水率迭代修正的电力系统日前现货市场出清方法。利用耗水率替代复杂的NHQ曲线发电量优化计算，将梯级电站时空水力、电力复杂联系耦合至SCUC/SCED模型中，通过水电精细化计算迭代修正耗水率，收敛至精度0.01以内；构造涵盖事前信息管理、申报、SCUC/SCED、水电精细化计算的完整日前现货出清求解方法。该方法有效解决大规模水电参与日前市场出清时梯级上下游电站发电量不匹配的问题，同时规避水电复杂约束给出清优化模型带来的求解困难。对水电高占比地区、梯级电站时空耦合紧密且上下游电站隶属于不同利益主体的电力现货市场推进建设具有重要意义。

技术领域

本发明属于大规模水电参与的电力系统日前现货市场领域，涉及一种水电站耗水率迭代修正的电力系统日前现货市场出清方法，是一种解决水电高占比、多运营主体梯级电站参与的现货市场在出清求解时出现的梯级电站上下游发电量不匹配问题的新方法。

背景技术

电力系统日前现货市场出清本质是一个电能量出清计及备用的安全约束机组组合问题，已经有较为成熟的出清算法。但对于含水电的电力系统，特别是水电占比较高和水电规模较大的电力系统，迄今为止，国内外没有成熟的出清算法，我国云南、四川电网就是这种情况。截止2018年底，云南水电装机6666万kW，发电量2699亿kWh，分别占全省71.52％、83.21％；四川水电装机7823.9万kW，发电量2982.2亿kWh，分别占全省79.57％、79.30％。对于水电居主导地位的云南、四川电网日前现货市场，与现行国际上以火电等其他电源为主的电力市场极大不同：①梯级水电时空水力、电力耦合紧密，不仅存在时段间、上下游梯电站间的紧密水力联系，还存在同一电站并入不同联络线，同一流域上下游、不同流域电站并入相同联络线的复杂电力联系；②梯级水电站群间利益关系复杂，同一流域上下游可能存在不同的投资利益主体，在市场竞争难以协调投标策略；③径流在年际、年内来水不均，而用电需求相对均衡，水电市场竞价需要平衡日前市场与中长期市场的关系；④水电站数量多、调节性能各异，它们在电力系统和市场竞争中的作用各不相同，如何简化和优化这些水电站，直接关系到现货出清的效率；⑤水电站发电计算涉及复杂的NHQ曲线，这些曲线如何线性化或者如何替代这些复杂的曲线计算，直接影响到出清的效率。如何在现货出清算法中，综合考虑上述因素，直接关系到出清结果能否满足梯级上下游匹配水力、电力耦合，清洁能源消纳的政策性等要求，也直接关乎出清的计算效率。

针对以上问题，本发明依托国家自然科学基金重大计划重点支持项目(91547201)，提出一种基于水电站耗水率迭代修正的电力系统日前现货出清方法，该方法将水电站以电站为竞价单元、火电以机组为竞价单元参与SCUC/SCED计算，利用耗水率替代复杂的NHQ曲线发电量优化计算，将梯级电站时空水力、电力复杂联系耦合至SCUC/SCED模型中，结合电站出清结果通过水电精细化计算迭代修正耗水率，从而有效解决了现货市场出清时梯级电站上下游电站发电量不匹配的问题，同时规避了水电非线性约束给出清优化模型带来的求解困难。

发明内容

本发明要解决的技术问题是为含梯级水电电力现货市场优化出清提供一种高效实用的技术方法，可充分考虑梯级水电水力电力时空耦合联系，为含梯级水电的电力现货市场推行提供行之有效的技术路径。

本发明技术方案：

一种水电站耗水率迭代修正的电力系统日前现货市场出清方法，包括事前信息管理、申报、SCUC/SCED出清模型和水电精细化计算，具体步骤如下：

(1)确定SCUC/SCED出清模型约束边界条件

Step1.1：从负荷预测系统提取日内用电侧预测信息，包括全网系统负荷预测、母线负荷预测、风电、光伏电日内出力过程、可靠度信息及备用约束信息；

Step1.2：并网发电机组提供发电侧信息，包括机组最小连续开停机时间、机组最小/最大技术出力、机组上下爬坡率、机组前一日开停机状态、机组检修计划及机组状态约束；其中对于水电机组需要提供水力参数及前一日出库流量；