CN109523122A - 一种基于负荷聚合商参与需求响应市场交易的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于电力系统的电力经济技术领域，涉及一种基于负荷聚合商参与需求响应市场交易的方法，包括以下步骤：步骤S1：设计有负荷聚合商参与的需求响应市场分层结构；步骤S2：负荷聚合商组织不同特点的用户去参与不同的需求响应项目，保证市场成员利益的最大化；步骤S3：规定DR市场投标交易方法；步骤S4：设定DR市场交易时序。本发明所述方法在有负荷聚合商的参与下设计了新的需求响应市场成员，实现了在有负荷聚合商这种新型市场成员参与情况下的需求响应市场交易模式。
Description
技术领域
本发明属于电力系统的电力经济技术领域，涉及一种电力需求响应市场的交易方法，具体涉及一种基于负荷聚合商参与需求响应市场交易的方法。
背景技术
在未来电网形成动态竞争条件下的电源-电网-主动式负荷互动格局情形下，需求侧出现了大量储能和电动汽车等灵活性较大的需求响应资源。需求侧变被动为主动，参与到电力系统运行，对电力系统运行与规划将产生深刻的影响。目前，随着我国零售侧电力市场的逐步推进，越来越多的用户对于电力商品有了选择权，参与进入市场的需求响应(Demand Response，DR)。但是，对于中小负荷而言，其需求弹性并未达到直接参与市场的水平。
在欧洲的发达国家中，首先出现了一种新的专业化需求响应资源提供商:“负荷聚合商(Load Aggregator，LA)”。LA是一个整合用户需求响应并提供给市场购买者的独立组织，不仅可以为中小负荷提供参与市场调节的机会，还可以通过专业的技术手段充分发掘负荷资源，提供市场需要的辅助服务产品。国内对负荷聚合技术和业务的研究刚刚起步，该领域资源潜力巨大，有着较强的推广必要性。通过负荷聚合业务的开展，可以充分挖掘终端用户的需求响应资源，为电力系统的运行和电力市场的发展带来巨大效益。
在负荷聚合商的帮助下，电力终端用户作为需求响应资源进入市场，用户用电行为受到价格信号、控制信号和外界扰动等多重影响因素的影响。而由用户市场带来、并经LA整合的需求响应资源，在参与者诸如售电商和电力系统独立运营商等成员参与下形成的日前市场，称之为需求响应市场。在需求响应市场中，各成员之间产生的互动关系和发生交易的次序问题，需要一个详细的交易方法时序设计。
发明内容
为了克服上述缺乏完整交易模式的问题，本发明提供了一种负荷聚合商参与需求响应市场交易的方法。本发明设定了需求响应市场的新成员和市场结构，阐述了LA这一整合需求响应资源的市场成员，以及需求响应市场各成员之间的交易分类和交易流程，建立了日前需求响应市场各成员的交易模式，具体技术方案如下。
一种基于负荷聚合商参与需求响应市场交易的方法，包括以下步骤：
步骤S1：设计有负荷聚合商参与的需求响应市场分层结构，所述需求响应市场分层结构的市场成员(即参与成员)包括：DR资源购买者、DR市场操作员、负荷聚合商和用户；所述用户包括：大用户和中小用户；
所述DR资源购买者包括：独立系统运营商、发电商、电力公司和配电系统运营商；所述独立系统运营商包括：电力系统运营商；
所述DR资源购买者向负荷聚合商提供发电信息，接受用户和负荷聚合商的报价信息；决策最优DR计划，提供给负荷聚合商；出清安排DR计划，从市场或双边交易中购买DR资源；并以市场价支付给负荷聚合商；
所述DR市场操作员为电力交易中心，专门负责负荷预测、需求响应资源投标与报价匹配(即投标交易出清)；匹配DR资源购买者的需求与各负荷聚合商出售的资源，向DR资源购买者和负荷聚合商公布出清结果，并负责结算中标的容量及电量(即交易结算)；
所述负荷聚合商联系DR资源购买者和用户；向DR市场操作员提交DR投标，控制负荷削减；通过用户的用电量与用电需求进行电力和电量预测；与用户签订DR项目合同；按DR项目合同约定的方式补偿用户停电损失；
所述用户实施需求响应，获得补偿，按照DR项目合同，在规定时段执行用电设备启停；
步骤S2：由于实施需求响应会对用户造成一定影响，且这些影响与响应时机、频度、规模和持续时间都有关系，故负荷聚合商需要组织不同特点的用户去参与不同的需求响应项目，保证市场成员利益的最大化；
步骤S3：规定DR市场投标交易方法；
步骤S4：设定DR市场交易时序。
在上述技术方案的基础上，所述DR市场操作员由独立系统运营商或者指定专门部门担任。
在上述技术方案的基础上，所述负荷聚合商参与交易的方式包括：市场投标和签订双边合同。
在上述技术方案的基础上，所述DR市场交易时序如下：
步骤S41：负荷聚合商通过电力预测手段决定各时段用户响应程度，以此为依据向用户提供DR合约，签订用户需执行的确定响应，给用户设定条件响应上限；日前8:00-10:00，各电厂提交自身的负荷预测曲线给DR资源购买者，DR资源购买者依据负荷聚合商提供的次日负荷预测曲线，制定次日初始发电曲线提供给电厂；DR资源购买者将电厂的负荷预测曲线和负荷聚合商提供的次日负荷预测曲线提供给DR市场操作员；
步骤S42：于日前10:00-12:00，DR资源购买者和负荷聚合商申报DR需求及可提供的DR以供交易；
步骤S43：在综合预测信息和用户合同反馈信息后，负荷聚合商提交投标给DR市场操作员，市场交易通过一定的出清方式定价；DR市场操作员根据各时段初始发电曲线与负荷，预测曲线的总偏差，具体流程如下：
步骤S431：于日前12:00，DR市场交易开启，DR市场操作员在交易平台上发布日前DR市场各时段的响应需求；负荷聚合商及用户依据一定原则，申报提供的DR容量及其对应的报价；
步骤S432：日前DR市场的出清和结算
于日前14:00，日前DR市场交易申报关闭，DR市场操作员根据日前DR市场的需求和投标申报，考虑机组能力的安全约束，以成本最小化为原则，对日前DR市场进行出清，确定结算价格；通过日前DR市场的组织运行，交易调度机构实现日前各时段的电力供需平衡；
步骤S433：日前DR市场交易结果的公布和执行
日前16:00，DR市场操作员根据出清结果，发布日前DR市场的交易结果，包括各时段交易成员的DR服务成交量及其结算价格；DR市场操作员将各成员的DR服务成交曲线与日前初始发电曲线相叠加，形成最终的日前发电曲线提供给DR资源购买者作为日前发电计划下达给各机组；
步骤S44：执行响应
用户在规定时段执行DR项目合同中计划的用电设备启停，负荷聚合商从用户弹性的响应行为中预测用电量，为下一日制定产品做准备；
步骤S45：电价结算
在DR市场中购买了需求响应产品的成员向负荷聚合商进行电价结算，所述电价结算由DR市场操作员以某种定价方式计算获得，负荷聚合商向用户支付合同费用和补偿费用，负荷聚合商从向上和向下的两种交易中通过价差取得利润。
当执行完毕前述步骤后，需要对日前DR市场交易进行微调时，执行步骤S46，
步骤S46：平衡调节市场
再次开启DR市场交易，补充交易完毕后，关闭DR市场交易；由DR市场操作员发布最终的DR市场交易结果。
在上述技术方案的基础上，所述定价方式包括：统一市场出清价。
本发明的有益技术效果如下：
(1)本发明在有负荷聚合商的参与下设计了新的需求响应市场成员。
(2)采用了一种基于负荷聚合商参与需求响应市场交易的方法，可实现在有负荷聚合商这种新型市场成员参与情况下的需求响应市场交易模式。
附图说明
本发明有如下附图：
图1.LA参与DR市场的流程示意图。
图2.日前DR市场的交易组织时序图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式进行说明。
如图1所示为LA参与DR市场的流程示意图，
简述市场成员设计如下：
其中涉及到的市场成员定义为：DR资源购买者、DR市场操作员、负荷聚合商、大用户和中小用户。该分层结构的DR资源购买者可以是ISO(独立系统运营商,IndependentSystem Operator)、发电商和电力公司等；DR市场操作员是专门负责需求响应资源投标与报价匹配的市场成员，负责匹配DR资源购买者的需求与各LA出售的资源，向DR资源购买者和LA公布出清结果，并负责结算中标的容量及电量，可以由ISO或者指定专门部门担任。以下为详细说明：
(1)DR资源购买者
可以是电力系统运营商-ISO，配电系统运营商-DSO/TSO。接受用户和LA的报价信息，出清安排DR计划。可从市场或双边交易购买DR资源。
(2)DR市场操作员
即电力交易中心。
(3)LA
联系ISO和用户；向DR市场操作员提交DR投标，控制负荷削减，量测并补偿用户。
(4)用户
实施需求响应，获得补偿；用电习惯改变，舒适度降低。
如图2所示为日前DR市场的交易组织时序图，具体流程如下：
步骤S41：负荷预测，根据发电机组确定初始发电曲线。
LA通过电力预测手段以决定各时段用户响应程度(偏差)，以此为依据向用户提供DR合约，签订用户可执行的确定响应(Scheduled Re-Profiling,SRP)，给用户设定条件响应(Conditional Re-Profiling,CRP)上限。日前8:00-10:00，各电厂提交自身的负荷预测曲线给DR资源购买者，DR资源购买者依据LA提供的次日负荷预测曲线，制定次日初始发电曲线提供给电厂。DR资源购买者将双方曲线提供给DR市场操作员。
步骤S42：于日前10:00-12:00，DR资源购买者和负荷聚合商申报DR需求及可提供的DR以供交易。
步骤S43：投标交易
在综合了预测信息和用户合同反馈信息后，LA提交投标给DR市场操作员，市场交易通过一定的出清方式定价。DR市场操作员根据各时段初始发电曲线与负荷，预测曲线的总偏差，具体流程如下：
步骤S431：于日前12:00，DR市场交易开启，DR市场操作员在交易平台上发布日前DR市场各时段的响应需求。LA及用户依据一定原则，申报可提供的DR容量及其对应的报价。
步骤S432：日前市场的出清和结算
日前14:00，日前DR市场交易申报关闭、DR市场操作员根据日前DR市场的需求和投标申报，考虑机组能力等安全约束，以成本最小化为原则，对日前DR市场进行出清，确定结算价格。通过日前DR市场的组织运行，交易调度机构应实现日前各时段的电力供需平衡。
步骤S433：日前DR市场交易结果的公布和执行
日前16:00，DR市场操作员根据出清结果，发布日前DR市场的交易结果，包括各时段交易成员的DR服务成交量及其结算价格。DR市场操作员则将各成员的DR服务成交曲线与日前初始发电曲线相叠加，形成最终的日前发电曲线提供给DR资源购买者作为日前发电计划下达给各机组。
步骤S44：执行响应
用户在规定时段执行DR项目合同中计划的用电设备启停，LA从用户弹性的响应行为中预测用电量，为下一日制定产品做准备。
步骤S45：电价结算
在DR市场中购买了需求响应产品的成员向LA进行电价结算，所述电价结算由DR市场操作员以某种定价方式(如统一市场出清价，Market Clearing Price,MCP)所得的电价结算，LA向用户支付合同费用和补偿费用，LA从向上和向下的两种交易中通过价差取得利润。
当执行完毕前述步骤后，需要对日前DR市场交易进行微调时，执行步骤S46，
步骤S46：平衡调节市场
再次开启DR市场交易，补充交易完毕后，关闭DR市场交易；由DR市场操作员发布最终的DR市场交易结果。
本申请的关键点和欲保护点
1.有市场新成员负荷聚合商的参与，并且参与的是区别于日前市场的需求响应市场。
2.提出需求响应市场，并设计了市场成员。
3.设计了需求响应市场交易方法和时序。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明做了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之做一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。
本说明书中未做详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
Claims (5)
1.一种基于负荷聚合商参与需求响应市场交易的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S1：设计有负荷聚合商参与的需求响应市场分层结构，所述需求响应市场分层结构的市场成员包括：DR资源购买者、DR市场操作员、负荷聚合商和用户；所述用户包括：大用户和中小用户；
所述DR资源购买者包括：独立系统运营商、发电商、电力公司和配电系统运营商；所述独立系统运营商包括：电力系统运营商；
所述DR资源购买者向负荷聚合商提供发电信息，接受用户和负荷聚合商的报价信息；决策最优DR计划，提供给负荷聚合商；出清安排DR计划，从市场或双边交易中购买DR资源；并以市场价支付给负荷聚合商；
所述DR市场操作员为电力交易中心，专门负责负荷预测、需求响应资源投标与报价匹配；匹配DR资源购买者的需求与各负荷聚合商出售的资源，向DR资源购买者和负荷聚合商公布出清结果，并负责结算中标的容量及电量；
所述负荷聚合商联系DR资源购买者和用户；向DR市场操作员提交DR投标，控制负荷削减；通过用户的用电量与用电需求进行电力和电量预测；与用户签订DR项目合同；按DR项目合同约定的方式补偿用户停电损失；
所述用户实施需求响应，获得补偿，按照DR项目合同，在规定时段执行用电设备启停；
步骤S2：负荷聚合商组织不同特点的用户去参与不同的需求响应项目，保证市场成员利益的最大化；
步骤S3：规定DR市场投标交易方法；
步骤S4：设定DR市场交易时序。
2.如权利要求1所述的基于负荷聚合商参与需求响应市场交易的方法，其特征在于：所述DR市场操作员由独立系统运营商或者指定
专门部门担任。
3.如权利要求1所述的基于负荷聚合商参与需求响应市场交易的方法，其特征在于：所述负荷聚合商参与交易的方式包括：市场投标和签订双边合同。
4.如权利要求1所述的基于负荷聚合商参与需求响应市场交易的方法，其特征在于：所述DR市场交易时序如下：
步骤S41：负荷聚合商通过电力预测手段决定各时段用户响应程度，以此为依据向用户提供DR合约，签订用户需执行的确定响应，给用户设定条件响应上限；日前8:00-10:00，各电厂提交自身的负荷预测曲线给DR资源购买者，DR资源购买者依据负荷聚合商提供的次日负荷预测曲线，制定次日初始发电曲线提供给电厂；DR资源购买者将电厂的负荷预测曲线和负荷聚合商提供的次日负荷预测曲线提供给DR市场操作员；
步骤S42：于日前10:00-12:00，DR资源购买者和负荷聚合商申报DR需求及可提供的DR以供交易；
步骤S43：在综合预测信息和用户合同反馈信息后，负荷聚合商提交投标给DR市场操作员，市场交易通过一定的出清方式定价；DR市场操作员根据各时段初始发电曲线与负荷，预测曲线的总偏差，具体流程如下：
步骤S431：于日前12:00，DR市场交易开启，DR市场操作员在交易平台上发布日前DR市场各时段的响应需求；负荷聚合商及用户依据一定原则，申报提供的DR容量及其对应的报价；
步骤S432：日前DR市场的出清和结算
于日前14:00，日前DR市场交易申报关闭，DR市场操作员根据日前DR市场的需求和投标申报，考虑机组能力的安全约束，以成本最小化为原则，对日前DR市场进行出清，确定结算价格；通过日前DR市场的组织运行，交易调度机构实现日前各时段的电力供需平衡；
步骤S433：日前DR市场交易结果的公布和执行
日前16:00，DR市场操作员根据出清结果，发布日前DR市场的交易结果，包括各时段交易成员的DR服务成交量及其结算价格；DR市场操作员将各成员的DR服务成交曲线与日前初始发电曲线相叠加，形成最终的日前发电曲线提供给DR资源购买者作为日前发电计划下达给各机组；
步骤S44：执行响应
用户在规定时段执行DR项目合同中计划的用电设备启停，负荷聚合商从用户弹性的响应行为中预测用电量，为下一日制定产品做准备；
步骤S45：电价结算
在DR市场中购买了需求响应产品的成员向负荷聚合商进行电价结算，所述电价结算由DR市场操作员以某种定价方式计算获得，负荷聚合商向用户支付合同费用和补偿费用，负荷聚合商从向上和向下的两种交易中通过价差取得利润。
当执行完毕前述步骤后，需要对日前DR市场交易进行微调时，执行步骤S46，
步骤S46：平衡调节市场
再次开启DR市场交易，补充交易完毕后，关闭DR市场交易；由DR市场操作员发布最终的DR市场交易结果。
5.如权利要求4所述的基于负荷聚合商参与需求响应市场交易的方法，其特征在于：所述定价方式包括：统一市场出清价。
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