CN108879796B - 电力日前市场出清计算方法、系统、装置及可读存储介质 - Google Patents

电力日前市场出清计算方法、系统、装置及可读存储介质 Download PDF

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CN108879796B CN201810909560.7A CN201810909560A CN108879796B CN 108879796 B CN108879796 B CN 108879796B CN 201810909560 A CN201810909560 A CN 201810909560A CN 108879796 B CN108879796 B CN 108879796B
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Abstract

本申请公开了一种电力日前市场出清计算方法、系统、装置及计算机可读存储介质，本申请通过建立考虑深度调峰的第一目标函数和第一约束条件，得到第一数学模型，利用第一数学模型得到第一出清结果，利用可再生能源机组避免弃电报价二次曲线、第一数学模型中的火电机组能量报价以及第一出清结果中的火电机组中标出力和深度调峰量分别建立第二目标函数和第二约束条件，得到第二数学模型，利用第二数学模型得到第二出清结果，利用第二出清结果和第一出清结果，得到可再生能源机组中标的避免弃电量和避免弃电报价，进而最终得到综合出清结果，实现了日前市场和深度调峰的一体化出清，确保了不同能源之间的协调互置。

Description

电力日前市场出清计算方法、系统、装置及可读存储介质
技术领域
本发明涉及电力调度自动化技术领域，特别涉及一种电力日前市场出清计算方法、系统、装置及计算机可读存储介质。
背景技术
近年来，随着我国可再生能源装机容量不断增长，由于缺乏灵活的调峰资源，我国面临严重的弃风、弃光困局；为了应对调峰资源严重不足的问题，以市场方式挖掘系统调峰潜力，缓解风电消纳困境，东北地区在2014年10月首次试点电力调峰辅助服务市场，自市场建设建立以来，运行效果良好，2014和2015年供暖季共挖掘调峰空间为109.94亿千瓦时，有效促进了新能源的消纳，但是该市场是在没有现货市场的前提下，作为一个独立的市场运行，随着电力市场化改革的推进，电力日前市场建设逐渐提上日程；调峰市场本质上仍然属于能量市场，在有了现货市场后，调峰市场仍然作为一个独立的市场去运行是值得商榷的。
但是，由于我国的资源禀赋，在电力日前市场建设中，我国仍然会面临系统调峰资源严重不足的问题，如何实现不同能源之间的协调互置，是我国日前市场建设必须考虑的重要问题。
因此，需要提出一种考虑深度调峰的电力日前市场出清计算方法，使得日前机组组合、机组日前计划出力曲线、深度调峰、可再生能源出力和价格出清等可以在日前市场中统一考虑，实现不同能源之间的协调互置。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种电力日前市场出清计算方法、系统、装置及计算机可读存储介质，实现了日前市场和深度调峰的一体化出清，确保了不同能源之间的协调互置。其具体方案如下：
一种电力日前市场出清计算方法，包括：
利用火电机组能量报价、可再生能源避免弃电报价、火电机组深度调峰报价，建立以火电机组能量成本、启动成本、可再生能源机组避免弃电价格、火电机组深度调峰成本最小为目标的第一目标函数；
建立与所述第一目标函数对应的包括系统约束、第一火电机组约束和可再生能源约束的第一约束条件；
利用所述第一目标函数和所述第一约束条件，得到第一出清结果；
利用可再生能源机组避免弃电报价二次曲线和所述第一目标函数中的火电机组能量报价，建立以火电机组发电成本和可再生能源机组避免弃电价格最小为目标的第二目标函数；
利用所述第一出清结果中的火电机组中标出力和火电机组深度调峰量，建立与所述第二目标函数对应的包括所述系统约束、第二火电机组约束和所述可再生能源约束的第二约束条件；
利用所述第二目标函数和所述第二约束条件，得到第二出清结果；
利用第二出清结果中的可再生能源机组未考虑深度调峰的弃电量和所述第一出清结果中的可再生能源机组的弃电量，得到可再生能源机组中标的避免弃电量；
利用所述第一出清结果中的可再生能源机组的避免弃电报价进行边际结算，得到可再生能源机组中标的避免弃电报价；
利用所述第一出清结果、所述第二出清结果、所述可再生能源机组中标的避免弃电量和所述可再生能源机组中标的避免弃电报价，得到综合出清结果。
可选的，所述第一目标函数为：
Figure BDA0001761411970000021
式中，
Figure BDA0001761411970000022
为火电机组k的第n段能量报价，
Figure BDA0001761411970000023
为火电机组k在时段t的启动成本，
Figure BDA0001761411970000024
为火电机组k在时段t的第n段能量报价中标出力，M为权重系数，
Figure BDA0001761411970000025
为风电机组w在时段t的第n段避免弃电报价，
Figure BDA0001761411970000026
为风电机组w在时段t的第n段避免弃电报价的弃风量，
Figure BDA0001761411970000027
为光伏机组s在时段t的第n段避免弃电报价，
Figure BDA0001761411970000031
为光伏机组s在时段t的第n段避免弃电报价的弃光量，
Figure BDA0001761411970000032
为火电机组k在时段t的第n段深度调峰报价，
Figure BDA0001761411970000033
为火电机组k在时段t的第n段深度调峰报价的中标深度调峰量，C表示弃风/弃光，D表示深度调峰。
可选的，所述系统约束包括系统负荷平衡约束和线路有功潮流约束；
所述第一火电机组约束包括火电机组出力上下限约束、火电机组爬坡约束、火电机组最小连续开停时间约束、火电机组最大启动次数约束、火电机组启动成本约束和火电机组必开约束。
可选的，所述系统负荷平衡约束为：
Figure BDA0001761411970000034
式中，
Figure BDA0001761411970000035
为风电w在时段t的中标出力，
Figure BDA0001761411970000036
为光伏s在时段t的中标出力，Dt为时段t的系统总负荷；
所述线路有功潮流约束为：
Figure BDA0001761411970000037
式中，PLmax为线路L的最大有功传输容量，GwL为风电机组w所在节点对线路L的发电机输出功率转移分布因子，GsL为光伏机组s所在节点对线路L的发电机输出功率转移分布因子，GkL为火电机组k所在节点对线路L的发电机输出功率转移分布因子，GbL为节点b对线路L的发电机输出功率转移分布因子，Db,t为节点b在时段t的负荷；
所述火电机组出力上下限约束为：
Figure BDA0001761411970000038
式中，
Figure BDA0001761411970000039
和
Figure BDA00017614119700000310
分别为火电机组k的最小和最大出力，
Figure BDA00017614119700000311
表示机组k在t时刻开停机状态的0-1变量，若机组开机，则
Figure BDA00017614119700000312
若机组停机，则
Figure BDA00017614119700000313
所述火电机组爬坡约束为：
Figure BDA00017614119700000314
式中，
Figure BDA00017614119700000315
为火电机组k的爬坡速率，
Figure BDA00017614119700000316
表示机组k在t-1时刻开停机状态的0-1变量；
所述火电机组最小连续开停时间约束为：
Figure BDA0001761411970000041
式中，
Figure BDA0001761411970000042
为火电机组k的最小连续开机时间，
Figure BDA0001761411970000043
为火电机组k的最小连续关机时间；
所述火电机组最大启动次数约束为：
Figure BDA0001761411970000044
式中，
Figure BDA0001761411970000045
表示火电机组k在t时刻是否启动的0-1变量，若机组启动，即
Figure BDA0001761411970000046
且
Figure BDA0001761411970000047
则
Figure BDA0001761411970000048
否则
Figure BDA0001761411970000049
Figure BDA00017614119700000410
为火电机组k的日最大启动次数；
所述火电机组启动成本约束为：
Figure BDA00017614119700000411
式中，Ck为火电机组k申报的开机成本，
Figure BDA00017614119700000412
为火电机组k在t时段启动成本的最大值；
所述火电机组必开约束为：
Figure BDA00017614119700000413
式中，pk表示火电机组k第二日是否必开的0-1变量，若机组为必开机组，则pk＝1，否则pk＝0。
可选的，所述可再生能源约束为：
Figure BDA00017614119700000414
式中，
Figure BDA00017614119700000415
为风电w在时段t的日前预测出力，
Figure BDA00017614119700000416
为光伏s在时段t的日前预测出力。
可选的，所述第二目标函数为：
Figure BDA00017614119700000417
式中，λt″表示可再生能源机组避免弃电报价二次曲线，为上升型的二次曲线，为弃风/弃光对应功率占预测出力的比例的二次函数，
Figure BDA00017614119700000418
表示风电机组w在时段t未考虑深度调峰的弃风量，
Figure BDA00017614119700000419
表示光伏机组s在时段t未考虑深度调峰的弃光量。
可选的，所述第二火电机组约束为：
Figure BDA00017614119700000420
式中，
Figure BDA00017614119700000421
为考虑深度调峰的日前市场出清得到的火电机组中标出力，
Figure BDA00017614119700000422
为考虑深度调峰的日前市场出清得到的火电机组深度调峰量，火电机组出力被固定在最小出力以上。
本发明还公开了一种电力日前市场出清计算系统，包括：
第一函数建立模块，用于利用火电机组能量报价、可再生能源避免弃电报价、火电机组深度调峰报价，建立以火电机组能量成本、启动成本、可再生能源机组避免弃电价格、火电机组深度调峰成本最小为目标的第一目标函数；
第一约束建立模块，用于建立与所述第一目标函数对应的包括系统约束、第一火电机组约束和可再生能源约束的第一约束条件；
第一模型计算模块，用于利用所述第一目标函数和所述第一约束条件，得到第一出清结果；
第二函数建立模块，用于利用可再生能源机组避免弃电报价二次曲线和所述第一目标函数中的火电机组能量报价，建立以火电机组发电成本和可再生能源机组避免弃电价格最小为目标的第二目标函数；
第二约束建立模块，用于利用所述第一出清结果中的火电机组中标出力和火电机组深度调峰量，建立与所述第二目标函数对应的包括所述系统约束、第二火电机组约束和所述可再生能源约束的第二约束条件；
第二模型计算模块，用于利用所述第二目标函数和所述第二约束条件，得到第二出清结果；
弃电量计算模块，用于利用所述第二出清结果中的可再生能源机组未考虑深度调峰的弃电量和所述第一出清结果中的可再生能源机组的弃电量，得到可再生能源机组中标的避免弃电量；
弃电报价计算模块，用于利用所述第一出清结果中的可再生能源机组的避免弃电报价进行边际结算，得到可再生能源机组中标的避免弃电报价；
综合出清计算模块，用于利用所述第一出清结果、所述第二出清结果、所述可再生能源机组中标的避免弃电量和所述可再生能源机组中标的避免弃电报价，得到综合出清结果。
本发明还公开了一种电力日前市场出清计算装置，包括：
存储器，用于存储电力日前市场出清计算程序；
处理器，用于执行所述电力日前市场出清计算程序以实现如前述的电力日前市场出清计算方法。
本发明还公开了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有电力日前市场出清计算程序，所述电力日前市场出清计算程序被处理器执行时实现如前述电力日前市场出清计算方法的步骤。
本发明中，电力日前市场出清计算方法，包括：利用火电机组能量报价、可再生能源避免弃电报价、火电机组深度调峰报价，建立以火电机组能量成本、启动成本、可再生能源机组避免弃电价格、火电机组深度调峰成本最小为目标的第一目标函数；建立与第一目标函数对应的包括系统约束、第一火电机组约束和可再生能源约束的第一约束条件；利用第一目标函数和第一约束条件，得到第一出清结果；利用可再生能源机组避免弃电报价二次曲线和第一目标函数中的火电机组能量报价，建立以火电机组发电成本和可再生能源机组避免弃电价格最小为目标的第二目标函数；利用第一出清结果中的火电机组中标出力和火电机组深度调峰量，建立与第二目标函数对应的包括系统约束、第二火电机组约束和可再生能源约束的第二约束条件；利用第二目标函数和第二约束条件，得到第二出清结果；利用第二出清结果中的可再生能源机组未考虑深度调峰的弃电量和第一出清结果中的可再生能源机组的弃电量，得到可再生能源机组中标的避免弃电量；利用第一出清结果中的可再生能源机组的避免弃电报价进行边际结算，得到可再生能源机组中标的避免弃电报价；利用第一出清结果、第二出清结果、可再生能源机组中标的避免弃电量和可再生能源机组中标的避免弃电报价，得到综合出清结果。
本发明通过建立考虑深度调峰的第一目标函数和第一约束条件，以得到第一出清结果，利用可再生能源机组避免弃电报价二次曲线和第一目标函数中的火电机组能量报价，建立第二目标函数，利用第一出清结果中的火电机组中标出力和火电机组深度调峰量，建立第二约束条件，进而得到第二出清结果，利用第二出清结果和第一出清结果，得到可再生能源机组中标的避免弃电量和避免弃电报价，利用第一出清结果、第二出清结果、可再生能源机组中标的避免弃电量和避免弃电报价，得到综合出清结果，实现了日前市场和深度调峰的一体化出清，确保了不同能源之间的协调互置。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种电力日前市场出清计算方法流程示意图；
图2为本发明实施例提供的一种电力日前市场出清计算系统结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例公开了一种电力日前市场出清计算方法，参见图1所示，该方法包括：
可以理解的是，为建立目标函数和约束条件，预先相关的基础数据，基础数据包括系统数据中的时段信息和系统负荷；机组数据中的机组基本信息、机组计算参数、火电机组启动报价、火电机组能量报价、火电机组初始状态、火电机组电力约束、火电机组爬坡速率、火电机组最小连续开停机时间、火电机组日最大启动次数和新能源机组的日前预测出力等，其中，新能源机组包括风电机组和光伏机组；联络线计划数据中的联络线基本信息和联络线计划功率；负荷数据中的母线负荷预测；灵敏度数据中的机组、负荷注入功率对线路和断面潮流的发电转移分布因子。
S1：利用火电机组能量报价、可再生能源避免弃电报价、火电机组深度调峰报价，建立以火电机组能量成本、启动成本、可再生能源机组避免弃电价格、火电机组深度调峰成本最小为目标的第一目标函数；
S2：建立与第一目标函数对应的包括系统约束、第一火电机组约束和可再生能源约束的第一约束条件。
具体的，利用基础数据中的相关数据建立包括火电机组能量报价、火电机组启动成本、火电机组中标出力、风电机组避免弃电报价、风电机组避免弃电报价的弃风量、光伏机组避免弃电报价、光伏机组避免弃电报价的弃光量、火电机组深度调峰报价和火电机组的中标深度调峰量的第一目标函数；再利用基础数据中的相关数据建立与第一目标函数对应的第一约束条件，得到包括第一目标函数和第一约束条件的考虑深度调峰的电力日前市场出清模型，即第一数学模型。
其中，火电机组中标出力即火电机组实际出力。
S3：利用第一目标函数和第一约束条件，得到第一出清结果。
具体的，利用第一目标函数和第一约束条件，进行计算后，得到包括各火电机组在不同时间段的机组启停状态、火电机组中标出力和中标深度调峰量、可再生能源机组的弃电量等参数的第一出清结果。
S4：利用可再生能源机组避免弃电报价二次曲线和第一目标函数中的火电机组能量报价，建立以火电机组发电成本和可再生能源机组避免弃电价格最小为目标的第二目标函数；
S5：利用第一出清结果中的火电机组中标出力和火电机组深度调峰量，建立与第二目标函数对应的包括系统约束、第二火电机组约束和可再生能源约束的第二约束条件。
具体的，利用基础数据中的火电机组能量报价(即第一目标函数中的火电机组能量报价)和可再生能源机组避免弃电报价二次曲线建立包括火电机组中标出力、火电机组能量报价、可再生能源机组避免弃电报价二次曲线、风电机组的弃风量和光伏机组的弃光量的第二目标函数；再利用基础数据中的相关数据和第一出清结果中的火电机组中标出力和火电机组深度调峰量建立与第二目标函数对应的第二约束条件，得到包括第二目标函数和第二约束条件的不考虑深度调峰的均匀削减出清模型，即第二数学模型。
其中，火电机组能量报价为机组预先申报价格，为定值；可再生能源机组避免弃电报价二次曲线为关于可再生能源机组弃电量占其日前预测出力百分比的二次曲线，即纵坐标是可再生能源机组的避免弃电价格，横坐标是弃电量占日前预测出力的百分比的二次曲线。
S6：利用第二目标函数和第二约束条件，得到第二出清结果。
具体的，第二出清结果包括可再生能源机组未考虑深度调峰的弃电量等不考虑深度调峰的出清结果。
S7：利用第二出清结果中的可再生能源机组未考虑深度调峰的弃电量和第一出清结果中的可再生能源机组的弃电量，得到可再生能源机组中标的避免弃电量。
具体的，利用可再生能源机组未考虑深度调峰的弃电量减去可再生能源机组的弃电量，得到可再生能源机组中标的避免弃电量。
S8：利用第一出清结果中的可再生能源机组的避免弃电报价进行边际结算，得到可再生能源机组中标的避免弃电报价。
具体的，可再生能源机组中标的避免弃电报价为可再生能源机组未考虑深度调峰的弃电量与可再生能源机组的弃电量之间的报价。
S9：利用第一出清结果、第二出清结果、可再生能源机组中标的避免弃电量和可再生能源机组中标的避免弃电报价，得到综合出清结果。
具体的，综合出清结果包括输出火电机组启停状态、火电机组出力、火电机组深度调峰量、可再生能源机组出力和可再生能源机组避免弃电量等出清数据。
可见，本发明实施例通过建立考虑深度调峰的第一目标函数和第一约束条件，得到考虑深度调峰的电力日前市场出清模型，即第一数学模型，利用第一数学模型，得到第一出清结果，利用可再生能源机组避免弃电报价二次曲线和第一数学模型中的火电机组能量报价，建立第二目标函数，利用第一出清结果中的火电机组中标出力和火电机组深度调峰量，建立第二约束条件，得到不考虑深度调峰的均匀削减出清模型，即第二数学模型，利用第二数学模型得到第二出清结果，利用第二出清结果和第一出清结果，得到可再生能源机组中标的避免弃电量和避免弃电报价，利用第一出清结果、第二出清结果、可再生能源机组中标的避免弃电量和避免弃电报价，得到综合出清结果，实现了日前市场和深度调峰的一体化出清，确保了不同能源之间的协调互置。
本发明实施例公开了一种具体的电力日前市场出清计算方法，相对于上一实施例，本实施例对技术方案作了进一步的说明和优化。具体的：
具体的，上述第一目标函数为：
Figure BDA0001761411970000101
式中，
Figure BDA0001761411970000102
为火电机组k的第n段能量报价，
Figure BDA0001761411970000103
为火电机组k在时段t的启动成本，
Figure BDA0001761411970000104
为火电机组k在时段t的第n段能量报价中标出力，M为权重系数，
Figure BDA0001761411970000105
为风电机组w在时段t的第n段避免弃电报价，
Figure BDA0001761411970000106
为风电机组w在时段t的第n段避免弃电报价的弃风量，
Figure BDA0001761411970000107
为光伏机组s在时段t的第n段避免弃电报价，
Figure BDA0001761411970000108
为光伏机组s在时段t的第n段避免弃电报价的弃光量，
Figure BDA0001761411970000109
为火电机组k在时段t的第n段深度调峰报价，
Figure BDA00017614119700001010
为火电机组k在时段t的第n段深度调峰报价的中标深度调峰量，C表示弃风/弃光，D表示深度调峰。
其中，第一目标函数可以视为具有两层，第一层优先级较低，为系统能量成本和启动成本最小，利用大的权重系数M使第二层优先级高，为系统深度调峰和弃电量最小。
上述系统约束包括系统负荷平衡约束和线路有功潮流约束；
第一火电机组约束可以包括火电机组出力上下限约束、火电机组爬坡约束、火电机组最小连续开停时间约束、火电机组最大启动次数约束、火电机组启动成本约束和火电机组必开约束。
其中，上述系统负荷平衡约束为：
Figure BDA00017614119700001011
式中，
Figure BDA00017614119700001012
为风电w在时段t的中标出力，
Figure BDA00017614119700001013
为光伏s在时段t的中标出力，Dt为时段t的系统总负荷。
上述线路有功潮流约束为：
Figure BDA00017614119700001014
式中，PLmax为线路L的最大有功传输容量，GwL为风电机组w所在节点对线路L的发电机输出功率转移分布因子，GsL为光伏机组s所在节点对线路L的发电机输出功率转移分布因子，GkL为火电机组k所在节点对线路L的发电机输出功率转移分布因子，GbL为节点b对线路L的发电机输出功率转移分布因子，Dbt为节点b在时段t的负荷。
上述火电机组出力上下限约束为：
Figure BDA00017614119700001015
式中，
Figure BDA0001761411970000111
和
Figure BDA0001761411970000112
分别为火电机组k的最小和最大出力，
Figure BDA0001761411970000113
表示机组k在t时刻开停机状态的0-1变量，若机组开机，则
Figure BDA0001761411970000114
若机组停机，则
Figure BDA0001761411970000115
需要说明的是正常情况下，火电机组的出力应该处于其最大/最小技术出力范围之内，但参与深度调峰的火电机组出力会在最小技术出力之下。
具体的，火电机组在上爬坡或下爬坡时，均应满足爬坡速率要求，上述火电机组爬坡约束为：
Figure BDA0001761411970000116
式中，
Figure BDA0001761411970000117
为火电机组k的爬坡速率，
Figure BDA0001761411970000118
表示机组k在t-1时刻开停机状态的0-1变量。
具体的，由于火电机组的物理属性及实际运行需要，要求火电机组满足最小连续开机/停机时间，所以上述火电机组最小连续开停时间约束为：
Figure BDA0001761411970000119
式中，
Figure BDA00017614119700001110
为火电机组k的最小连续开机时间，
Figure BDA00017614119700001111
为火电机组k的最小连续关机时间。
可以理解的是，火电机组在某个连续时段内的启动次数不得超过一定的数值，所以上述火电机组最大启动次数约束为：
Figure BDA00017614119700001112
式中，
Figure BDA00017614119700001113
表示火电机组k在t时刻是否启动的0-1变量，若机组启动，即
Figure BDA00017614119700001114
且
Figure BDA00017614119700001115
则
Figure BDA00017614119700001116
否则
Figure BDA00017614119700001117
Figure BDA00017614119700001118
为火电机组k的日最大启动次数。
具体的，
Figure BDA00017614119700001119
用于表示机组当前是运行状态还是停机状态，而
Figure BDA00017614119700001120
则用于表示机组是否从停机状态变为运行状态。
具体的，为保证火电机组的盈利，火电机组在某个时段内的启动成本不得超过一定的数值，所以上述火电机组启动成本约束为：
Figure BDA00017614119700001121
式中，Ck为火电机组k申报的开机成本，
Figure BDA00017614119700001122
为火电机组k在t时段启动成本的最大值。
具体的，出于安全可靠性或其他因素考虑，部分火电机组在第二日必须处于开机运行状态，所以上述火电机组必开约束为：
Figure BDA00017614119700001123
式中，pk表示火电机组k第二日是否必开的0-1变量，若机组为必开机组，则pk＝1，否则pk＝0。
具体的，上述可再生能源约束为：
Figure BDA0001761411970000121
式中，
Figure BDA0001761411970000122
为风电w在时段t的日前预测出力，
Figure BDA0001761411970000123
为光伏s在时段t的日前预测出力。
具体的，上述第二目标函数为：
Figure BDA0001761411970000124
式中，λt″表示可再生能源机组避免弃电报价二次曲线，为上升型的二次曲线，为弃风/弃光对应功率占预测出力的比例的二次函数，
Figure BDA0001761411970000125
表示风电机组w在时段t未考虑深度调峰的弃风量，
Figure BDA0001761411970000126
表示光伏机组s在时段t未考虑深度调峰的弃光量。
具体的，通过设置可再生能源机组避免弃电价格λt″，能够保证可再生能源按照预测出力进行均匀削减。
具体的，上述第二火电机组约束为：
Figure BDA0001761411970000127
式中，
Figure BDA0001761411970000128
为考虑深度调峰的日前市场出清得到的火电机组中标出力，
Figure BDA0001761411970000129
为考虑深度调峰的日前市场出清得到的火电机组深度调峰量，火电机组出力被固定在最小出力以上。
相应的，本发明实施例还公开了一种电力日前市场出清计算系统，参见图2所示，该系统包括：
第一函数建立模块1，用于利用火电机组能量报价、可再生能源避免弃电报价、火电机组深度调峰报价，建立以火电机组能量成本、启动成本、可再生能源机组避免弃电价格、火电机组深度调峰成本最小为目标的第一目标函数；
第一约束建立模块2，用于建立与第一目标函数对应的包括系统约束、第一火电机组约束和可再生能源约束的第一约束条件；
第一模型计算模块3，用于利用第一目标函数和第一约束条件，得到第一出清结果；
第二函数建立模块4，用于利用可再生能源机组避免弃电报价二次曲线和第一目标函数中的火电机组能量报价，建立以火电机组发电成本和可再生能源机组避免弃电价格最小为目标的第二目标函数；
第二约束建立模块5，用于利用第一出清结果中的火电机组中标出力和火电机组深度调峰量，建立与第二目标函数对应的包括系统约束、第二火电机组约束和可再生能源约束的第二约束条件；
第二模型计算模块6，用于利用第二目标函数和第二约束条件，得到第二出清结果；
弃电量计算模块7，用于利用第二出清结果中的可再生能源机组未考虑深度调峰的弃电量和第一出清结果中的可再生能源机组的弃电量，得到可再生能源机组中标的避免弃电量；
弃电报价计算模块8，用于利用第一出清结果中的可再生能源机组的避免弃电报价进行边际结算，得到可再生能源机组中标的避免弃电报价；
综合出清计算模块9，用于利用第一出清结果、第二出清结果、可再生能源机组中标的避免弃电量和可再生能源机组中标的避免弃电报价，得到综合出清结果。
可见，本发明实施例通过建立考虑深度调峰的第一目标函数和第一约束条件，以得到第一出清结果，利用可再生能源机组避免弃电报价二次曲线和第一目标函数中的火电机组能量报价，建立第二目标函数，利用第一出清结果中的火电机组中标出力和火电机组深度调峰量，建立第二约束条件，进而得到第二出清结果，利用第二出清结果和第一出清结果，得到可再生能源机组中标的避免弃电量和避免弃电报价，利用第一出清结果、第二出清结果、可再生能源机组中标的避免弃电量和避免弃电报价，得到综合出清结果，实现了日前市场和深度调峰的一体化出清，确保了不同能源之间的协调互置。
其中，上述第一目标函数为：
Figure BDA0001761411970000131
式中，
Figure BDA0001761411970000132
为火电机组k的第n段能量报价，
Figure BDA0001761411970000133
为火电机组k在时段t的启动成本，
Figure BDA0001761411970000134
为火电机组k在时段t的第n段能量报价中标出力，M为权重系数，
Figure BDA0001761411970000141
为风电机组w在时段t的第n段避免弃电报价，
Figure BDA0001761411970000142
为风电机组w在时段t的第n段避免弃电报价的弃风量，
Figure BDA0001761411970000143
为光伏机组s在时段t的第n段避免弃电报价，
Figure BDA0001761411970000144
为光伏机组s在时段t的第n段避免弃电报价的弃光量，
Figure BDA0001761411970000145
为火电机组k在时段t的第n段深度调峰报价，
Figure BDA0001761411970000146
为火电机组k在时段t的第n段深度调峰报价的中标深度调峰量，C表示弃风/弃光，D表示深度调峰。
上述系统约束包括系统负荷平衡约束和线路有功潮流约束；
第一火电机组约束包括火电机组出力上下限约束、火电机组爬坡约束、火电机组最小连续开停时间约束、火电机组最大启动次数约束、火电机组启动成本约束和火电机组必开约束。
上述系统负荷平衡约束为：
Figure BDA0001761411970000147
式中，
Figure BDA0001761411970000148
为风电w在时段t的中标出力，
Figure BDA0001761411970000149
为光伏s在时段t的中标出力，Dt为时段t的系统总负荷；
上述线路有功潮流约束为：
Figure BDA00017614119700001410
式中，PLmax为线路L的最大有功传输容量，GwL为风电机组w所在节点对线路L的发电机输出功率转移分布因子，GsL为光伏机组s所在节点对线路L的发电机输出功率转移分布因子，GkL为火电机组k所在节点对线路L的发电机输出功率转移分布因子，GbL为节点b对线路L的发电机输出功率转移分布因子，Db,t为节点b在时段t的负荷；
上述火电机组出力上下限约束为：
Figure BDA00017614119700001411
式中，
Figure BDA00017614119700001412
和
Figure BDA00017614119700001413
分别为火电机组k的最小和最大出力，
Figure BDA00017614119700001414
表示机组k在t时刻开停机状态的0-1变量，若机组开机，则
Figure BDA00017614119700001415
若机组停机，则
Figure BDA00017614119700001416
上述火电机组爬坡约束为：
Figure BDA00017614119700001417
式中，
Figure BDA00017614119700001418
为火电机组k的爬坡速率，
Figure BDA00017614119700001419
表示机组k在t-1时刻开停机状态的0-1变量；
上述火电机组最小连续开停时间约束为：
Figure BDA0001761411970000151
式中，
Figure BDA0001761411970000152
为火电机组k的最小连续开机时间，
Figure BDA0001761411970000153
为火电机组k的最小连续关机时间；
上述火电机组最大启动次数约束为：
Figure BDA0001761411970000154
式中，
Figure BDA0001761411970000155
表示火电机组k在t时刻是否启动的0-1变量，若机组启动，即
Figure BDA0001761411970000156
且
Figure BDA0001761411970000157
则
Figure BDA0001761411970000158
否则
Figure BDA0001761411970000159
Figure BDA00017614119700001510
为火电机组k的日最大启动次数；
上述火电机组启动成本约束为：
Figure BDA00017614119700001511
式中，Ck为火电机组k申报的开机成本，
Figure BDA00017614119700001512
为火电机组k在t时段启动成本的最大值；
上述火电机组必开约束为：
Figure BDA00017614119700001513
式中，pk表示火电机组k第二日是否必开的0-1变量，若机组为必开机组，则pk＝1，否则pk＝0。
上述可再生能源约束为：
Figure BDA00017614119700001514
式中，
Figure BDA00017614119700001515
为风电w在时段t的日前预测出力，
Figure BDA00017614119700001516
为光伏s在时段t的日前预测出力。
上述第二目标函数为：
Figure BDA00017614119700001517
式中，λt″表示可再生能源机组避免弃电报价二次曲线，为上升型的二次曲线，为弃风/弃光对应功率占预测出力的比例的二次函数，
Figure BDA00017614119700001518
表示风电机组w在时段t未考虑深度调峰的弃风量，
Figure BDA00017614119700001519
表示光伏机组s在时段t未考虑深度调峰的弃光量。
上述第二火电机组约束为：
Figure BDA00017614119700001520
式中，
Figure BDA0001761411970000161
为考虑深度调峰的日前市场出清得到的火电机组中标出力，
Figure BDA0001761411970000162
为考虑深度调峰的日前市场出清得到的火电机组深度调峰量，火电机组出力被固定在最小出力以上。
另外，本发明实施例还公开了一种电力日前市场出清计算装置，该装置包括：
存储器，用于存储电力日前市场出清计算程序；
处理器，用于执行电力日前市场出清计算程序以实现如前述的电力日前市场出清计算方法。
关于前述的电力日前市场出清计算方法的具体步骤可以参考前述实施例中公开的相应内容，在此不再进行赘述。
此外，本发明实施例还公开了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储有电力日前市场出清计算程序，电力日前市场出清计算程序被处理器执行时实现如前述电力日前市场出清计算方法的步骤。
关于前述的电力日前市场出清计算方法的具体步骤可以参考前述实施例中公开的相应内容，在此不再进行赘述。
最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
以上对本发明所提供的一种电力日前市场出清计算方法、系统、装置及计算机可读存储介质进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (7)

1.一种电力日前市场出清计算方法，其特征在于，包括：
利用火电机组能量报价、可再生能源避免弃电报价、火电机组深度调峰报价，建立以火电机组能量成本、启动成本、可再生能源机组避免弃电价格、火电机组深度调峰成本最小为目标的第一目标函数；所述第一目标函数为：
Figure FDA0003108538490000011
式中，
Figure FDA0003108538490000012
为火电机组k的第n段能量报价，
Figure FDA0003108538490000013
为火电机组k在时段t的启动成本，
Figure FDA0003108538490000014
为火电机组k在时段t的第n段能量报价中标出力，M为权重系数，
Figure FDA0003108538490000015
为风电机组w在时段t的第n段避免弃电报价，
Figure FDA0003108538490000016
为风电机组w在时段t的第n段避免弃电报价的弃风量，
Figure FDA0003108538490000017
为光伏机组s在时段t的第n段避免弃电报价，
Figure FDA0003108538490000018
为光伏机组s在时段t的第n段避免弃电报价的弃光量，
Figure FDA0003108538490000019
为火电机组k在时段t的第n段深度调峰报价，
Figure FDA00031085384900000110
为火电机组k在时段t的第n段深度调峰报价的中标深度调峰量，C表示弃风/弃光，D表示深度调峰；
建立与所述第一目标函数对应的包括系统约束、第一火电机组约束和可再生能源约束的第一约束条件；
利用所述第一目标函数和所述第一约束条件，得到第一出清结果；
利用可再生能源机组避免弃电报价二次曲线和所述第一目标函数中的火电机组能量报价，建立以火电机组发电成本和可再生能源机组避免弃电价格最小为目标的第二目标函数；所述第二目标函数为：
Figure FDA00031085384900000111
式中，
Figure FDA00031085384900000112
为火电机组k的第n段能量报价，
Figure FDA00031085384900000113
为火电机组k在时段t的第n段能量报价中标出力，M为权重系数，λt″表示可再生能源机组避免弃电报价二次曲线，为上升型的二次曲线，为弃风/弃光对应功率占预测出力的比例的二次函数，Pt C,w表示风电机组w在时段t未考虑深度调峰的弃风量，
Figure FDA00031085384900000114
为风电w在时段t的日前预测出力，Pt C,s表示光伏机组s在时段t未考虑深度调峰的弃光量，
Figure FDA00031085384900000115
为光伏s在时段t的日前预测出力；
利用所述第一出清结果中的火电机组中标出力和火电机组深度调峰量，建立与所述第二目标函数对应的包括所述系统约束、第二火电机组约束和所述可再生能源约束的第二约束条件；所述第二火电机组约束为：
Figure FDA0003108538490000021
式中，
Figure FDA0003108538490000022
为火电机组k在时段t的第n段能量报价中标出力，
Figure FDA0003108538490000023
为考虑深度调峰的日前市场出清得到的火电机组中标出力，
Figure FDA0003108538490000024
为考虑深度调峰的日前市场出清得到的火电机组深度调峰量，火电机组出力被固定在最小出力以上；
利用所述第二目标函数和所述第二约束条件，得到第二出清结果；
利用第二出清结果中的可再生能源机组未考虑深度调峰的弃电量和所述第一出清结果中的可再生能源机组的弃电量，得到可再生能源机组中标的避免弃电量；
利用所述第一出清结果中的可再生能源机组的避免弃电报价进行边际结算，得到可再生能源机组中标的避免弃电报价；
利用所述第一出清结果、所述第二出清结果、所述可再生能源机组中标的避免弃电量和所述可再生能源机组中标的避免弃电报价，得到综合出清结果。
2.根据权利要求1所述的电力日前市场出清计算方法，其特征在于，所述系统约束包括系统负荷平衡约束和线路有功潮流约束；
所述第一火电机组约束包括火电机组出力上下限约束、火电机组爬坡约束、火电机组最小连续开停时间约束、火电机组最大启动次数约束、火电机组启动成本约束和火电机组必开约束。
3.根据权利要求2所述的电力日前市场出清计算方法，其特征在于，所述系统负荷平衡约束为：
Figure FDA0003108538490000025
式中，Pt w为风电w在时段t的中标出力，Pt s为光伏s在时段t的中标出力，Dt为时段t的系统总负荷；
所述线路有功潮流约束为：
Figure FDA0003108538490000026
式中，PLmax为线路L的最大有功传输容量，GwL为风电机组w所在节点对线路L的发电机输出功率转移分布因子，GsL为光伏机组s所在节点对线路L的发电机输出功率转移分布因子，GkL为火电机组k所在节点对线路L的发电机输出功率转移分布因子，GbL为节点b对线路L的发电机输出功率转移分布因子，Db,t为节点b在时段t的负荷；
所述火电机组出力上下限约束为：
Figure FDA0003108538490000031
式中，
Figure FDA0003108538490000032
和
Figure FDA0003108538490000033
分别为火电机组k的最小和最大出力，
Figure FDA0003108538490000034
表示机组k在t时刻开停机状态的0-1变量，若机组开机，则
Figure FDA0003108538490000035
若机组停机，则
Figure FDA0003108538490000036
所述火电机组爬坡约束为：
Figure FDA0003108538490000037
式中，
Figure FDA0003108538490000038
为火电机组k的爬坡速率，
Figure FDA0003108538490000039
表示机组k在t-1时刻开停机状态的0-1变量；
所述火电机组最小连续开停时间约束为：
Figure FDA00031085384900000310
式中，
Figure FDA00031085384900000311
表示机组k在tt时刻开停机状态的0-1变量，
Figure FDA00031085384900000312
为火电机组k的最小连续开机时间，
Figure FDA00031085384900000313
为火电机组k的最小连续关机时间；
所述火电机组最大启动次数约束为：
Figure FDA00031085384900000314
式中，
Figure FDA00031085384900000315
表示火电机组k在t时刻是否启动的0-1变量，若机组启动，即
Figure FDA00031085384900000316
且
Figure FDA00031085384900000317
则
Figure FDA00031085384900000318
否则
Figure FDA00031085384900000319
Figure FDA00031085384900000320
为火电机组k的日最大启动次数；
所述火电机组启动成本约束为：
Figure FDA00031085384900000321
式中，Ck为火电机组k申报的开机成本，
Figure FDA00031085384900000322
为火电机组k在t时段启动成本的最大值；
所述火电机组必开约束为：
Figure FDA00031085384900000323
式中，pk表示火电机组k第二日是否必开的0-1变量，若机组为必开机组，则pk＝1，否则pk＝0。
4.根据权利要求3所述的电力日前市场出清计算方法，其特征在于，所述可再生能源约束为：
Figure FDA0003108538490000041
式中，
Figure FDA0003108538490000042
为风电w在时段t的第n段能量报价中标出力，
Figure FDA0003108538490000043
为风电w在时段t的日前预测出力，
Figure FDA0003108538490000044
为光伏s在时段t的第n段能量报价中标出力，
Figure FDA0003108538490000045
为光伏s在时段t的日前预测出力。
5.一种电力日前市场出清计算系统，其特征在于，包括：
第一函数建立模块，用于利用火电机组能量报价、可再生能源避免弃电报价、火电机组深度调峰报价，建立以火电机组能量成本、启动成本、可再生能源机组避免弃电价格、火电机组深度调峰成本最小为目标的第一目标函数；所述第一目标函数为：
Figure FDA0003108538490000046
式中，
Figure FDA0003108538490000047
为火电机组k的第n段能量报价，
Figure FDA0003108538490000048
为火电机组k在时段t的启动成本，
Figure FDA0003108538490000049
为火电机组k在时段t的第n段能量报价中标出力，M为权重系数，
Figure FDA00031085384900000410
为风电机组w在时段t的第n段避免弃电报价，
Figure FDA00031085384900000411
为风电机组w在时段t的第n段避免弃电报价的弃风量，
Figure FDA00031085384900000412
为光伏机组s在时段t的第n段避免弃电报价，
Figure FDA00031085384900000413
为光伏机组s在时段t的第n段避免弃电报价的弃光量，
Figure FDA00031085384900000414
为火电机组k在时段t的第n段深度调峰报价，
Figure FDA00031085384900000415
为火电机组k在时段t的第n段深度调峰报价的中标深度调峰量，C表示弃风/弃光，D表示深度调峰；
第一约束建立模块，用于建立与所述第一目标函数对应的包括系统约束、第一火电机组约束和可再生能源约束的第一约束条件；
第一模型计算模块，用于利用所述第一目标函数和所述第一约束条件，得到第一出清结果；
第二函数建立模块，用于利用可再生能源机组避免弃电报价二次曲线和所述第一目标函数中的火电机组能量报价，建立以火电机组发电成本和可再生能源机组避免弃电价格最小为目标的第二目标函数；所述第二目标函数为：
Figure FDA00031085384900000416
式中，
Figure FDA0003108538490000051
为火电机组k的第n段能量报价，
Figure FDA0003108538490000052
为火电机组k在时段t的第n段能量报价中标出力，M为权重系数，λt″表示可再生能源机组避免弃电报价二次曲线，为上升型的二次曲线，为弃风/弃光对应功率占预测出力的比例的二次函数，Pt C,w表示风电机组w在时段t未考虑深度调峰的弃风量，
Figure FDA0003108538490000053
为风电w在时段t的日前预测出力，Pt C,s表示光伏机组s在时段t未考虑深度调峰的弃光量，
Figure FDA0003108538490000054
为光伏s在时段t的日前预测出力；
第二约束建立模块，用于利用所述第一出清结果中的火电机组中标出力和火电机组深度调峰量，建立与所述第二目标函数对应的包括所述系统约束、第二火电机组约束和所述可再生能源约束的第二约束条件；所述第二火电机组约束为：
Figure FDA0003108538490000055
式中，
Figure FDA0003108538490000056
为火电机组k在时段t的第n段能量报价中标出力，
Figure FDA0003108538490000057
为考虑深度调峰的日前市场出清得到的火电机组中标出力，
Figure FDA0003108538490000058
为考虑深度调峰的日前市场出清得到的火电机组深度调峰量，火电机组出力被固定在最小出力以上；
第二模型计算模块，用于利用所述第二目标函数和所述第二约束条件，得到第二出清结果；
弃电量计算模块，用于利用所述第二出清结果中的可再生能源机组未考虑深度调峰的弃电量和所述第一出清结果中的可再生能源机组的弃电量，得到可再生能源机组中标的避免弃电量；
弃电报价计算模块，用于利用所述第一出清结果中的可再生能源机组的避免弃电报价进行边际结算，得到可再生能源机组中标的避免弃电报价；
综合出清计算模块，用于利用所述第一出清结果、所述第二出清结果、所述可再生能源机组中标的避免弃电量和所述可再生能源机组中标的避免弃电报价，得到综合出清结果。
6.一种电力日前市场出清计算装置，其特征在于，包括：
存储器，用于存储电力日前市场出清计算程序；
处理器，用于执行所述电力日前市场出清计算程序以实现如权利要求1至4任一项所述的电力日前市场出清计算方法。
7.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有电力日前市场出清计算程序，所述电力日前市场出清计算程序被处理器执行时实现如权利要求1至4任一项所述电力日前市场出清计算方法的步骤。
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