CN110516832A - 可再生能源跨区域消纳的备用出清方法、装置及电子设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种可再生能源跨区域消纳的备用出清方法、装置及电子设备，其中方法包括：对于多区域电力系统中的每一个区域，获取每一种可再生能源对应的第一日前出力预测值、负荷的第二日前出力预测值、可靠性备用容量和区域送受计划；根据每一第一日前出力预测值、第二日前出力预测值、区域送受计划和可靠性备用容量，确定区域对应的备用容量需求；获取每一市场主体根据每一区域对应的备用容量需求确定的容量‑价格报价信息；根据每一市场主体对应的容量‑价格报价信息，对预设的出清模型中的目标函数进行求解，获得每一市场主体的中标备用容量及对应的备用价格。本发明能够获得各个市场主体的中标备用容量和备用价格，促进可再生能源的跨区域消纳。

Description

可再生能源跨区域消纳的备用出清方法、装置及电子设备
技术领域
本发明涉及电力系统技术领域，尤其涉及一种可再生能源跨区域消纳的备用出清方法、装置及电子设备。
背景技术
随着社会环境污染的日益严重，传统的火力发电已不能满足人们对美好社会环境的日益增长的需求，可再生能源凭借着其低污染排放、灵活方便、用于电力系统能够在很大程度上改善环境污染问题等问题，得到了迅速发展。在多区域电力系统中，可再生能源发电通过区域电力市场之间的联络线输送至多区域电力系统的各个区域，实现了多区域电力系统的互联互通，从而提升全系统整体的运行经济性。
各个区域在进行可再生能源跨区传输交易的过程中，需要为联络线传送的功率提供相应的备用，从而提升多区域电力系统运行的安全性，例如，区域A向区域B输送大量可再生能源，区域B为应对受入可再生能源的功率波动，需要产生大量的备用需求。
然而，目前跨区域传输可再生能源进行能源交易，还缺乏一个重要的促进各个区域间能源消纳出清的方法，让各个区域共享资源、互为备用，导致区域B难以获得足够的备用资源应对可再生能源的输入，影响可再生能源的跨区域消纳。
发明内容
本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供一种可再生能源跨区域消纳的备用出清方法、装置及电子设备，能够获得促进多区域电力系统的可再生能源出清的各个市场主体的中标备用容量和备用价格，促进可再生能源的跨区域消纳。
第一方面，本发明实施例提供了一种可再生能源跨区域消纳的备用出清方法，所述方法包括：
对于多区域电力系统中的每一个区域，获取每一种可再生能源对应的第一日前出力预测值、负荷的第二日前出力预测值、可靠性备用容量和区域送受计划；并，根据每一所述第一日前出力预测值、所述第二日前出力预测值、所述区域送受计划和所述可靠性备用容量，确定区域对应的备用容量需求；其中，所述多区域电力系统包括若干条联络线，所述备用容量需求在日前向每一个提供备用容量的市场主体公布；
获取每一所述市场主体根据每一区域对应的所述备用容量需求确定的容量-价格报价信息；
根据每一所述市场主体对应的所述容量-价格报价信息，对预设的出清模型中的目标函数进行求解，获得每一所述市场主体的中标备用容量及对应的备用价格；其中，所述目标函数以最小化所述多区域电力系统的区域购备用费用为优化目标，所述出清模型包括备用容量供需平衡约束条件和联络线传输容量约束条件。
进一步的，所述方法通过以下步骤确定区域对应的备用容量需求：
根据每一所述第一日前出力预测值和所述第二日前出力预测值，计算每一所述第一日前出力预测值对应的第一预测误差和所述第二日前出力预测值的第二预测误差；
根据每一所述第一日前出力预测值及对应的所述第一预测误差、所述第二日前出力预测值、所述第二预测误差、所述区域送受计划和所述可靠性备用容量，确定区域对应的所述备用容量需求。
进一步的，所述根据每一所述第一日前出力预测值和所述第二日前出力预测值，计算每一所述第一日前出力预测值对应的第一预测误差和所述第二日前出力预测值的第二预测误差具体包括：
获取每一种可再生能源对应的第一历史日前出力预测值和负荷的第二历史日前出力预测值；
根据预设的第一分布函数，将每一所述第一日前出力预测值和对应的所述第一历史日前出力预测值进行拟合，计算每一所述第一预测误差；
根据预设的第二分布函数，将所述第二日前出力预测值和所述第二历史日前出力预测值进行拟合，获得所述第二预测误差。
进一步的，所述根据每一所述第一日前出力预测值及对应的所述第一预测误差、所述第二日前出力预测值、所述第二预测误差、所述区域送受计划和所述可靠性备用容量，确定区域对应的所述备用容量需求具体包括：
对于任意一个第一预测误差，根据所述第一分布函数，计算第一预测误差在预设的第一置信度时的第一置信区间，并确定所述第一置信区间的第一置信极限绝对值；
根据所述第二分布函数，计算所述第二预测误差在预设的第二置信度时的第二置信区间，并确定所述第二置信区间的第二置信极限绝对值；
根据每一所述第一日前出力预测值及对应的所述第一置信极限绝对值、所述第二日前出力预测值、所述第二置信极限绝对值、所述区域送受计划和所述可靠性备用容量，计算区域对应的所述备用容量需求。
进一步的，对于多区域电力系统中的第i个区域，所述根据每一所述第一日前出力预测值及对应的所述第一置信极限绝对值、所述第二日前出力预测值、所述第二置信极限绝对值、所述区域送受计划和所述可靠性备用容量，计算区域对应的所述备用容量需求具体包括：
根据所述区域送受计划，通过以下公式计算区域内的第x种可再生能源的可再生能源净电量：
其中，为第i个区域的第x种可再生能源的净电量，Pi x为第i个区域的第x种可再生能源的第一日前出力预测值，TPi x为第i个区域的第x种可再生能源的送受电量计划值，i≥1，x≥1；
根据每一所述第一置信极限绝对值、所述第二置信极限绝对值、所述可靠性备用容量和所述可再生能源净电量，通过以下公式计算区域对应的所述备用容量需求：
其中，Ri为第i个区域的备用容量需求，为第i个区域的第x种可再生能源对应的所述第一置信极限绝对值，eid为第i个区域的所述第二置信极限绝对值，Di为第i个区域的所述第二日前出力预测值，ri为第i个区域的所述可靠性备用容量。
进一步的，所述目标函数为：
其中，为位于第K个节点处的市场主体的中标备用容量，函数为第K个节点处的市场主体在中标备用容量为时的总备用价格；每个市场主体对应一个节点，K≥1。
进一步的，所述备用容量供需平衡约束条件为：
进一步的，对于所述多区域电力系统中第j条联络线，第j条联络线对应的所述联络线传输容量约束条件为：
其中，j≥1，Gk_j为位于第K个节点处的市场主体对第j条联络线的功率传输分布因子，为第j条联络线的最大传输容量，为第j条联络线中已在所述区域送受计划中规定占用的传输容量，为第j条联络线的剩余传输容量，且
进一步的，所述可再生能源至少包括风电能源和光伏能源。
第二方面，本发明实施例还提供了一种可再生能源跨区域消纳的备用出清装置，所述装置包括：
备用容量需求确定模块，用于对于多区域电力系统中的每一个区域，获取每一种可再生能源对应的第一日前出力预测值、负荷的第二日前出力预测值、可靠性备用容量和区域送受计划；并，根据每一所述第一日前出力预测值、所述第二日前出力预测值、所述区域送受计划和所述可靠性备用容量，确定区域对应的备用容量需求；其中，所述多区域电力系统包括若干条联络线，所述备用容量需求在日前向每一个提供备用容量的市场主体公布；
容量-价格报价信息获取模块，用于获取每一所述市场主体根据每一区域对应的所述备用容量需求确定的容量-价格报价信息；
求解模块，用于根据每一所述市场主体对应的所述容量-价格报价信息，对预设的出清模型中的目标函数进行求解，获得每一所述市场主体的中标备用容量及对应的备用价格；其中，所述目标函数以最小化所述多区域电力系统的区域购备用费用为优化目标，所述出清模型包括备用容量供需平衡约束条件和联络线传输容量约束条件。
第三方面，本发明实施例还提供了一种电子设备，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上述第一方面提供的任意一项所述的可再生能源跨区域消纳的备用出清方法。
上述提供的一种可再生能源跨区域消纳的备用出清方法、装置及电子设备，能够可以根据每一个第一日前出力预测值、第二日前出力预测值、区域送受计划和可靠性备用容量，确定区域对应的备用容量需求，进而获取每一市场主体的容量-价格报价信息，在满足出清模型中的约束条件下对目标函数求解最优解，获得出清多区域系统的可再生能源的各市场主体的中标备用容量和对应的备用价格，为运行日的资源调度提供理论参考数据，促进可再生资源的跨区域消纳。
附图说明
图1是本发明提供的一种可再生能源跨区域消纳的备用出清方法的一个优选实施例的流程示意图；
图2是本发明提供的一种可再生能源跨区域消纳的备用出清装置的一个优选实施例的结构示意图；
图3是本发明提供的一种电子设备的一个优选实施例的结构示意图。
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。
实施例一
请参阅图1，图1是本发明提供的一种可再生能源跨区域消纳的备用出清方法的一个优选实施例的流程示意图；具体的，本发明实施例提供的一种可再生能源跨区域消纳的备用出清方法，所述方法包括：
S1、对于多区域电力系统中的每一个区域，获取每一种可再生能源对应的第一日前出力预测值、负荷的第二日前出力预测值、可靠性备用容量和区域送受计划；并，根据每一所述第一日前出力预测值、所述第二日前出力预测值、所述区域送受计划和所述可靠性备用容量，确定区域对应的备用容量需求；其中，所述多区域电力系统包括若干条联络线，所述备用容量需求在日前向每一个提供备用容量的市场主体公布；
S2、获取每一所述市场主体根据每一区域对应的所述备用容量需求确定的容量-价格报价信息；
S3、根据每一所述市场主体对应的所述容量-价格报价信息，对预设的出清模型中的目标函数进行求解，获得每一所述市场主体的中标备用容量及对应的备用价格；其中，所述目标函数以最小化所述多区域电力系统的区域购备用费用为优化目标，所述出清模型包括备用容量供需平衡约束条件和联络线传输容量约束条件。
具体的，多区域电力系统的可再生能源在多个区域间资源共享，相互流通，每一区域的可再生资源可有多种，例如风电资源、光伏资源等，对于多区域电力系统中的每一个区域，均获取该区域每一种可再生能源对应的第一日前出力预测值、负荷的第二日前出力预测值、可靠性备用容量和区域送受计划，并根据每一第一日前出力预测值、第二日前出力预测值、区域送受计划和可靠性备用容量，确定该区域对应的备用容量需求，如此，便获得了每一个区域对应的备用容量需求；每一个区域的备用容量需求在日前向每一个市场主体公布后，市场主体根据每一区域对应的备用容量需求确定容量-价格报价信息，获取每一市场主体的容量-价格报价信息，并根据每一市场主体对应的容量-价格报价信息，对预设的出清模型中的目标函数进行求解，由于目标函数以最小化多区域电力系统的区域购备用费用为优化目标，故最后求解获得的各市场主体的中标备用容量及对应的备用价格即为理论上能使多区域电力系统出清可再生能源的备用容量和价格。即可获得出清多区域电力系统的可再生资源，促进可再生能源的跨区域消纳。
需要说明的是，上述求得的中标备用容量及对应的备用价格是日前求得的，供调度机构参考，是出清多区域电力系统的可再生资源的理论调度方案，在日内运行过程时，调度机构还需按照求得的各市场主体的中标备用容量及对应的备用价格，以及多区域电力系统的实际需求，对各中标备用容量的市场主体进行资源传输调用，运行日结束后，市场运营机构再根据日前的区域备用市场中标情况及运行日内备用容量的调用结果，对区域备用市场进行统一结算。
需要说明的是，区域购备用费用是指多区域系统中各个区域内所有的中标的备用容量的价格综合，即购买各市场主体提供的中标备用容量所需要的总费用。容量-价格报价信息一般以曲线形式呈现，即容量-价格曲线，为保证系统出清，容量-价格曲线要求单调递增。区域送受计划一般由区域级调度机构确定，可靠性备用容量是指确保区域能稳定、可靠地运行所需的备用容量，其一般在系统的调度运行导则中规定。
需要说明的是，日前是指运行能源调度之前，由于调度计划一般是在运行日的前一天制定的，日前一般指运行日的前一天；日内是运行日之中，一般指系统运行当天。出清模型由目标函数和约束条件构成，约束条件包括备用容量供需平衡约束条件和联络线传输容量约束条件，其中，备用容量供需平衡约束条件是指约束目标函数的可行解必须满足多区域电力系统中各市场主体提供的总的备用容量与各区域的总的备用容量需求平衡的条件，联络线传输容量约束条件是指约束目标函数的可行解多区域电力系统中各联络线的传输容量不超过各联络线对应的最大传输量的条件，在满足约束条件下的可行解中，满足优化目标的可行解即为目标函数的解，获得各市场主体的中标备用容量及对应的备用价格供调度机构在运行日中参考。
本发明实施例提供的一种可再生能源跨区域消纳的备用出清方法，可以根据每一所述第一日前出力预测值、所述第二日前出力预测值、所述区域送受计划和所述可靠性备用容量，确定区域对应的备用容量需求，进而获取每一市场主体的容量-价格报价信息，在满足出清模型中的约束条件下对目标函数求解最优解，获得出清多区域系统的可再生能源的各市场主体的中标备用容量和对应的备用价格，为运行日的资源调度提供理论参考数据，促进可再生资源的跨区域消纳。
优选地，所述方法通过以下步骤确定区域对应的备用容量需求：
根据每一所述第一日前出力预测值和所述第二日前出力预测值，计算每一所述第一日前出力预测值对应的第一预测误差和所述第二日前出力预测值的第二预测误差；
根据每一所述第一日前出力预测值及对应的所述第一预测误差、所述第二日前出力预测值、所述第二预测误差、所述区域送受计划和所述可靠性备用容量，确定区域对应的所述备用容量需求。
具体的，对于每一区域，均根据每一种可再生资源的第一日前出力预测值，计算对应的第一预测误差，根据第二日前出力预测值，计算第二预测误差；根据每一种可再生资源的第一日前出力预测值对应的第一预测误差、第二预测误差、区域送受计划和可靠性备用容量，确定区域对应的备用容量需求；根据每一第一预测误差、第二预测误差、区域送受计划和可靠性备用容量，确定区域对应的备用容量需求。
本发明实施例提供的一种可再生能源跨区域消纳的备用出清方法，在确定区域对应的备用容量需求时，考虑第一预测误差和第二预测误差，提高备用容量需求的准确度，进而提高目标函数的最优解的准确度，进一步促进可再生资源的消纳。
优选地，所述根据每一所述第一日前出力预测值和所述第二日前出力预测值，计算每一所述第一日前出力预测值对应的第一预测误差和所述第二日前出力预测值的第二预测误差具体包括：
获取每一种可再生能源对应的第一历史日前出力预测值和负荷的第二历史日前出力预测值；
根据预设的第一分布函数，将每一所述第一日前出力预测值和对应的所述第一历史日前出力预测值进行拟合，计算每一所述第一预测误差；
根据预设的第二分布函数，将所述第二日前出力预测值和所述第二历史日前出力预测值进行拟合，获得所述第二预测误差。
本发明实施例提供的一种可再生能源跨区域消纳的备用出清方法，利用分布函数，将第一日前出力预测值和第二日前预测值分别与历史数据进行拟合，获得第一预测误差和第二预测误差。具体的，获取每一种可再生能源对应的第一历史日前出力预测值和负荷的第二历史日前出力预测值；根据预设的第一分布函数，将每一个第一日前出力预测值和对应的第一历史日前出力预测值进行拟合，计算每一个第一预测误差；根据预设的第二分布函数，将第二日前出力预测值和第二历史日前出力预测值进行拟合，获得第二预测误差。
需要说明的是，每一种可再生资源对应的第一分布函数和第二分布函数可以设置为相同，也可以设置为不同，可根据实际应用需要进行调整设置。
本发明实施例提供的一种可再生能源跨区域消纳的备用出清方法，利用分布函数拟合求解获得第一预测误差和第二预测误差，计算精度高。
优选地，所述根据每一所述第一日前出力预测值及对应的所述第一预测误差、所述第二日前出力预测值、所述第二预测误差、所述区域送受计划和所述可靠性备用容量，确定区域对应的所述备用容量需求具体包括：
对于任意一个第一预测误差，根据所述第一分布函数，计算第一预测误差在预设的第一置信度时的第一置信区间，并确定所述第一置信区间的第一置信极限绝对值；
根据所述第二分布函数，计算所述第二预测误差在预设的第二置信度时的第二置信区间，并确定所述第二置信区间的第二置信极限绝对值；
根据每一所述第一日前出力预测值及对应的所述第一置信极限绝对值、所述第二日前出力预测值、所述第二置信极限绝对值、所述区域送受计划和所述可靠性备用容量，计算区域对应的所述备用容量需求。
本发明实施例提供的一种可再生能源跨区域消纳的备用出清方法，在计算每一区域对应的备用容量需求时，对于任意一个第一预测误差，根据第一分布函数，计算第一预测误差在预设的第一置信度时的第一置信区间，并确定第一置信区间的第一置信极限绝对值；同理，根据第二分布函数，计算第二预测误差在预设的第二置信度时的第二置信区间，并确定第二置信区间的第二置信极限绝对值；再根据每一第一置信极限绝对值、第二置信极限绝对值、区域送受计划和可靠性备用容量，计算获得区域对应的备用容量需求。
需要说明的是，置信极限绝对值是指置信区间中的极限值的绝对值，例如，置信区间[-0.5,0.5]的置信极限的绝对值为0.5。第一置信区间和第二置信区间可根据实际应用需要进行设置。
优选地，对于多区域电力系统中的第i个区域，所述根据每一所述第一日前出力预测值及对应的所述第一置信极限绝对值、所述第二日前出力预测值、所述第二置信极限绝对值、所述区域送受计划和所述可靠性备用容量，计算区域对应的所述备用容量需求具体包括：
根据所述区域送受计划，通过以下公式计算区域内的第x种可再生能源的可再生能源净电量：
其中，为第i个区域的第x种可再生能源的净电量，Pi x为第i个区域的第x种可再生能源的第一日前出力预测值，TPi x为第i个区域的第x种可再生能源的送受电量计划值，i≥1，x≥1；
根据每一所述第一置信极限绝对值、所述第二置信极限绝对值、所述可靠性备用容量和所述可再生能源净电量，通过以下公式计算区域对应的所述备用容量需求：
其中，Ri为第i个区域的备用容量需求，为第i个区域的第x种可再生能源对应的所述第一置信极限绝对值，eid为第i个区域的所述第二置信极限绝对值，Di为第i个区域的所述第二日前出力预测值，ri为第i个区域的所述可靠性备用容量。
需要说明的是，第i个区域的第x种可再生能源的送受电量计划值TPi x记载于区域送受计划中,每一区域下的每一种可再生资源的净电量均通过公式计算，例如，若第1个区域的可再生资源包括风电能源和光伏能源，则第一种可再生能源(风电能源)的净电量为第二种可再生能源(光伏能源)的净电量为则第1个区域对应的备用容量需求为：
需要说明的是，第一日前出力预测值Pi x、第二日前出力预测值Di、送受电量计划值TPi x、可靠性备用容量ri均是对应于同一时间段内的相关数值，进而求得的净电量备用容量需求Ri等也是对应于该时间段内的数值。
本发明实施例提供的一种可再生能源跨区域消纳的备用出清方法，通过上述公式，实现每一区域对应的备用容量需求的计算。
优选地，所述目标函数为：
其中，为位于第K个节点处的市场主体的中标备用容量，函数为第K个节点处的市场主体在中标备用容量为时的总备用价格；每个市场主体对应一个节点，K≥1。
优选地，所述备用容量供需平衡约束条件为：
具体的，备用容量供需平衡约束条件约束了K个节点处对应的市场主体在中标备用容量的总和与各个区域的备用容量需求的总和平衡。
优选地，对于所述多区域电力系统中第j条联络线，第j条联络线对应的所述联络线传输容量约束条件为：
其中，j≥1，Gk_j为位于第K个节点处的市场主体对第j条联络线的功率传输分布因子，为第j条联络线的最大传输容量，为第j条联络线中已在所述区域送受计划中规定占用的传输容量，为第j条联络线的剩余传输容量，且
需要说明的是，每条联络线均有其对应的联络线传输容量约束条件，即出清模型的约束条件包括了备用容量供需平衡约束条件以及j条联络线对应的j个联络线传输容量约束条件。
优选地，所述可再生能源至少包括风电能源和光伏能源。
具体的，可再生能源至少包括风电能源和光伏能源，则第一日前出力预测值至少包括有风电能源的第一日前出力预测值和光伏能源的第一日前出力预测值，相应地，第一预测误差也包括有风电能源对应的第一预测误差和光伏能源对应的第一预测误差，以此类推。
具体实施时，本发明实施例提供的一种可再生能源跨区域消纳的备用出清方法，多区域电力系统的可再生能源在多个区域间资源共享，相互流通，每一区域的可再生资源可有多种，例如风电资源、光伏资源等，对于多区域电力系统中的每一个区域，均获取该区域每一种可再生能源对应的第一日前出力预测值、负荷的第二日前出力预测值、可靠性备用容量和区域送受计划，并根据每一第一日前出力预测值、第二日前出力预测值、区域送受计划和可靠性备用容量，确定该区域对应的备用容量需求，如此，便获得了每一个区域对应的备用容量需求；每一个区域的备用容量需求在日前向每一个市场主体公布后，市场主体根据每一区域对应的备用容量需求确定容量-价格报价信息，获取每一市场主体的容量-价格报价信息，并根据每一市场主体对应的容量-价格报价信息，对预设的出清模型中的目标函数进行求解，由于目标函数以最小化多区域电力系统的区域购备用费用为优化目标，故最后求解获得的各市场主体的中标备用容量及对应的备用价格即为理论上能使多区域电力系统出清可再生能源的备用容量和价格。即可获得出清多区域电力系统的可再生资源，促进可再生能源的跨区域消纳。
本发明实施例提供的一种可再生能源跨区域消纳的备用出清方法，可以根据每一第一日前出力预测值、第二日前出力预测值、区域送受计划和可靠性备用容量，确定区域对应的备用容量需求，进而获取每一市场主体的容量-价格报价信息，在满足出清模型中的约束条件下对目标函数求解最优解，获得出清多区域系统的可再生能源的各市场主体的中标备用容量和对应的备用价格，为运行日的资源调度提供理论参考数据，促进可再生资源的跨区域消纳。
本发明实施例还提供了一种可再生能源跨区域消纳的备用出清装置，请参阅图2，图2是本发明提供的一种可再生能源跨区域消纳的备用出清装置的一个优选实施例的结构示意图；具体的，所述装置包括：
备用容量需求确定模块11，用于对于多区域电力系统中的每一个区域，获取每一种可再生能源对应的第一日前出力预测值、负荷的第二日前出力预测值、可靠性备用容量和区域送受计划；并，根据每一所述第一日前出力预测值、所述第二日前出力预测值、所述区域送受计划和所述可靠性备用容量，确定区域对应的备用容量需求；其中，所述多区域电力系统包括若干条联络线，所述备用容量需求在日前向每一个提供备用容量的市场主体公布；
容量-价格报价信息获取模块12，用于获取每一所述市场主体根据每一区域对应的所述备用容量需求确定的容量-价格报价信息；
求解模块13，用于根据每一所述市场主体对应的所述容量-价格报价信息，对预设的出清模型中的目标函数进行求解，获得每一所述市场主体的中标备用容量及对应的备用价格；其中，所述目标函数以最小化所述多区域电力系统的区域购备用费用为优化目标，所述出清模型包括备用容量供需平衡约束条件和联络线传输容量约束条件。
优选地，当确定区域对应的备用容量需求时，所述备用容量需求确定模块11还包括：
计算单元，用于根据每一所述第一日前出力预测值和所述第二日前出力预测值，计算每一所述第一日前出力预测值对应的第一预测误差和所述第二日前出力预测值的第二预测误差；
确定单元，用于根据每一所述第一日前出力预测值及对应的所述第一预测误差、所述第二日前出力预测值、所述第二预测误差、所述区域送受计划和所述可靠性备用容量，确定区域对应的所述备用容量需求。
优选地，所述计算单元具体包括：
获取子单元，用于获取每一种可再生能源对应的第一历史日前出力预测值和负荷的第二历史日前出力预测值；
第一预测误差计算子单元，用于根据预设的第一分布函数，将每一所述第一日前出力预测值和对应的所述第一历史日前出力预测值进行拟合，计算每一所述第一预测误差；
第二预测误差计算子单元，用于根据预设的第二分布函数，将所述第二日前出力预测值和所述第二历史日前出力预测值进行拟合，获得所述第二预测误差。
优选地，所述确定单元具体包括：
第一置信极限绝对值确定子单元，用于对于任意一个第一预测误差，根据所述第一分布函数，计算第一预测误差在预设的第一置信度时的第一置信区间，并确定所述第一置信区间的第一置信极限绝对值；
第二置信极限绝对值确定子单元，用于根据所述第二分布函数，计算所述第二预测误差在预设的第二置信度时的第二置信区间，并确定所述第二置信区间的第二置信极限绝对值；
备用容量需求计算子单元，用于根据每一所述第一日前出力预测值及对应的所述第一置信极限绝对值、所述第二日前出力预测值、所述第二置信极限绝对值、所述区域送受计划和所述可靠性备用容量，计算区域对应的所述备用容量需求。
优选地，对于多区域电力系统中的第i个区域，所述备用容量需求计算子单元具体用于：
根据所述区域送受计划，通过以下公式计算区域内的第x种可再生能源的可再生能源净电量：
其中，为第i个区域的第x种可再生能源的净电量，Pi x为第i个区域的第x种可再生能源的第一日前出力预测值，TPi x为第i个区域的第x种可再生能源的送受电量计划值，i≥1，x≥1；
根据每一所述第一置信极限绝对值、所述第二置信极限绝对值、所述可靠性备用容量和所述可再生能源净电量，通过以下公式计算区域对应的所述备用容量需求：
其中，Ri为第i个区域的备用容量需求，为第i个区域的第x种可再生能源对应的所述第一置信极限绝对值，eid为第i个区域的所述第二置信极限绝对值，Di为第i个区域的所述第二日前出力预测值，ri为第i个区域的所述可靠性备用容量。
优选地，所述目标函数为：
其中，为位于第K个节点处的市场主体的中标备用容量，函数为第K个节点处的市场主体在中标备用容量为时的总备用价格；每个市场主体对应一个节点，K≥1。
优选地，所述备用容量供需平衡约束条件为：
优选地，对于所述多区域电力系统中第j条联络线，第j条联络线对应的所述联络线传输容量约束条件为：
其中，j≥1，Gk_j为位于第K个节点处的市场主体对第j条联络线的功率传输分布因子，为第j条联络线的最大传输容量，为第j条联络线中已在所述区域送受计划中规定占用的传输容量，为第j条联络线的剩余传输容量，且
优选地，所述可再生能源至少包括风电能源和光伏能源。
具体的，本发明实施例提供的一种可再生能源跨区域消纳的备用出清装置，对于多区域电力系统中的每一个区域，通过备用容量需求确定模块11获取每一种可再生能源对应的第一日前出力预测值、负荷的第二日前出力预测值、可靠性备用容量和区域送受计划；并，根据每一第一日前出力预测值、第二日前出力预测值、区域送受计划和可靠性备用容量，确定区域对应的备用容量需求；其中，多区域电力系统包括若干条联络线，备用容量需求在日前向每一个提供备用容量的市场主体公布；通过容量-价格报价信息获取模块12获取每一市场主体根据每一区域对应的备用容量需求确定的容量-价格报价信息；通过求解模块13根据每一市场主体对应的容量-价格报价信息，对预设的出清模型中的目标函数进行求解，获得每一市场主体的中标备用容量及对应的备用价格；其中，目标函数以最小化多区域电力系统的区域购备用费用为优化目标，出清模型包括备用容量供需平衡约束条件和联络线传输容量约束条件。
本发明实施例提供的一种可再生能源跨区域消纳的备用出清装置，可以根据每一第一日前出力预测值、第二日前出力预测值、区域送受计划和可靠性备用容量，确定区域对应的备用容量需求，进而获取每一市场主体的容量-价格报价信息，在满足出清模型中的约束条件下对目标函数求解最优解，获得出清多区域系统的可再生能源的各市场主体的中标备用容量和对应的备用价格，为运行日的资源调度提供理论参考数据，促进可再生资源的跨区域消纳。
需要说明的是，本发明实施例提供的所述可再生能源跨区域消纳的备用出清装置用于执行上述实施例所述的一种可再生能源跨区域消纳的备用出清方法的步骤，两者的工作原理和有益效果一一对应，因而不再赘述。
本领域技术人员可以理解，所述可再生能源跨区域消纳的备用出清装置的示意图仅仅是可再生能源跨区域消纳的备用出清装置的示例，并不构成对所述可再生能源跨区域消纳的备用出清装置的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如所述可再生能源跨区域消纳的备用出清装置还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。
本发明实施例还提供了一种电子设备，请参阅图3，图3是本发明提供的一种电子设备的一个优选实施例的结构示意图；具体的，所述电子设备包括处理器10、存储器20以及存储在所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时如上述实施例提供的任意一项所述的可再生能源跨区域消纳的备用出清方法。
具体的，该电子设备中的处理器、存储器均可以是一个或者多个，电子设备可以是电脑、客户端主机、云端设备等。
本实施例的电子设备包括：处理器、存储器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序。所述处理器执行所述计算机程序时实现上述实施例提供的可再生能源跨区域消纳的备用出清方法中的步骤，例如图1所示的步骤S2、获取每一所述市场主体根据每一区域对应的所述备用容量需求确定的容量-价格报价信息，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述各装置实施例中各模块的功能，例如实现容量-价格报价信息获取模块12，用于获取每一所述市场主体根据每一区域对应的所述备用容量需求确定的容量-价格报价信息。
示例性的，所述计算机程序可以被分割成一个或多个模块/单元(如图3所示的计算机程序1、计算机程序2……)，所述一个或者多个模块/单元被存储在所述存储器中，并由所述处理器执行，以完成本发明。所述一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述所述计算机程序在所述电子设备中的执行过程。例如，所述计算机程序可以被分割成备用容量需求确定模块11、容量-价格报价信息获取模块12、求解模块13，各模块具体功能如下：
备用容量需求确定模块11，用于对于多区域电力系统中的每一个区域，获取每一种可再生能源对应的第一日前出力预测值、负荷的第二日前出力预测值、可靠性备用容量和区域送受计划；并，根据每一所述第一日前出力预测值、所述第二日前出力预测值、所述区域送受计划和所述可靠性备用容量，确定区域对应的备用容量需求；其中，所述多区域电力系统包括若干条联络线，所述备用容量需求在日前向每一个提供备用容量的市场主体公布；
容量-价格报价信息获取模块12，用于获取每一所述市场主体根据每一区域对应的所述备用容量需求确定的容量-价格报价信息；
求解模块13，用于根据每一所述市场主体对应的所述容量-价格报价信息，对预设的出清模型中的目标函数进行求解，获得每一所述市场主体的中标备用容量及对应的备用价格；其中，所述目标函数以最小化所述多区域电力系统的区域购备用费用为优化目标，所述出清模型包括备用容量供需平衡约束条件和联络线传输容量约束条件。
所称处理器可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等，所述处理器是所述电子设备的控制中心，利用各种接口和线路连接整个电子设备的各个部分。
所述存储器可用于存储所述计算机程序和/或模块，所述处理器通过运行或执行存储在所述存储器内的计算机程序和/或模块，以及调用存储在存储器内的数据，实现所述电子设备的各种功能。所述存储器可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序(比如声音播放功能、图像播放功能等)等；存储数据区可存储根据手机的使用所创建的数据(比如音频数据、电话本等)等。此外，存储器可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如硬盘、内存、插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card,SMC)，安全数字(Secure Digital,SD)卡，闪存卡(Flash Card)、至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。
其中，所述电子设备集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实现上述实施例提供的可再生能源跨区域消纳的备用出清方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述任一实施例提供的可再生能源跨区域消纳的备用出清方法的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，所述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括电载波信号和电信信号。
需要说明的是，上述电子设备可包括，但不仅限于，处理器、存储器，本领域技术人员可以理解，图3的结构示意图仅仅是上述电子设备的示例，并不构成对电子设备的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (11)

1.一种可再生能源跨区域消纳的备用出清方法，其特征在于，包括：
对于多区域电力系统中的每一个区域，获取每一种可再生能源对应的第一日前出力预测值、负荷的第二日前出力预测值、可靠性备用容量和区域送受计划；并，根据每一所述第一日前出力预测值、所述第二日前出力预测值、所述区域送受计划和所述可靠性备用容量，确定区域对应的备用容量需求；其中，所述多区域电力系统包括若干条联络线，所述备用容量需求在日前向每一个提供备用容量的市场主体公布；
获取每一所述市场主体根据每一区域对应的所述备用容量需求确定的容量-价格报价信息；
根据每一所述市场主体对应的所述容量-价格报价信息，对预设的出清模型中的目标函数进行求解，获得每一所述市场主体的中标备用容量及对应的备用价格；其中，所述目标函数以最小化所述多区域电力系统的区域购备用费用为优化目标，所述出清模型包括备用容量供需平衡约束条件和联络线传输容量约束条件。
2.如权利要求1所述的可再生能源跨区域消纳的备用出清方法，其特征在于，所述方法通过以下步骤确定区域对应的备用容量需求：
根据每一所述第一日前出力预测值和所述第二日前出力预测值，计算每一所述第一日前出力预测值对应的第一预测误差和所述第二日前出力预测值的第二预测误差；
根据每一所述第一日前出力预测值及对应的所述第一预测误差、所述第二日前出力预测值、所述第二预测误差、所述区域送受计划和所述可靠性备用容量，确定区域对应的所述备用容量需求。
3.如权利要求2所述的可再生能源跨区域消纳的备用出清方法，其特征在于，所述根据每一所述第一日前出力预测值和所述第二日前出力预测值，计算每一所述第一日前出力预测值对应的第一预测误差和所述第二日前出力预测值的第二预测误差具体包括：
获取每一种可再生能源对应的第一历史日前出力预测值和负荷的第二历史日前出力预测值；
根据预设的第一分布函数，将每一所述第一日前出力预测值和对应的所述第一历史日前出力预测值进行拟合，计算每一所述第一预测误差；
根据预设的第二分布函数，将所述第二日前出力预测值和所述第二历史日前出力预测值进行拟合，获得所述第二预测误差。
4.如权利要求3所述的可再生能源跨区域消纳的备用出清方法，其特征在于，所述根据每一所述第一日前出力预测值及对应的所述第一预测误差、所述第二日前出力预测值、所述第二预测误差、所述区域送受计划和所述可靠性备用容量，确定区域对应的所述备用容量需求具体包括：
对于任意一个第一预测误差，根据所述第一分布函数，计算第一预测误差在预设的第一置信度时的第一置信区间，并确定所述第一置信区间的第一置信极限绝对值；
根据所述第二分布函数，计算所述第二预测误差在预设的第二置信度时的第二置信区间，并确定所述第二置信区间的第二置信极限绝对值；
根据每一所述第一日前出力预测值及对应的所述第一置信极限绝对值、所述第二日前出力预测值、所述第二置信极限绝对值、所述区域送受计划和所述可靠性备用容量，计算区域对应的所述备用容量需求。
5.如权利要求4所述的可再生能源跨区域消纳的备用出清方法，其特征在于，对于多区域电力系统中的第i个区域，所述根据每一所述第一日前出力预测值及对应的所述第一置信极限绝对值、所述第二日前出力预测值、所述第二置信极限绝对值、所述区域送受计划和所述可靠性备用容量，计算区域对应的所述备用容量需求具体包括：
根据所述区域送受计划，通过以下公式计算区域内的第x种可再生能源的可再生能源净电量：
其中，为第i个区域的第x种可再生能源的净电量，Pi x为第i个区域的第x种可再生能源的第一日前出力预测值，TPi x为第i个区域的第x种可再生能源的送受电量计划值，i≥1，x≥1；
根据每一所述第一置信极限绝对值、所述第二置信极限绝对值、所述可靠性备用容量和所述可再生能源净电量，通过以下公式计算区域对应的所述备用容量需求：
其中，Ri为第i个区域的备用容量需求，为第i个区域的第x种可再生能源对应的所述第一置信极限绝对值，eid为第i个区域的所述第二置信极限绝对值，Di为第i个区域的所述第二日前出力预测值，ri为第i个区域的所述可靠性备用容量。
6.如权利要求3所述的可再生能源跨区域消纳的备用出清方法，其特征在于，所述目标函数为：
其中，为位于第K个节点处的市场主体的中标备用容量，函数为第K个节点处的市场主体在中标备用容量为时的总备用价格；每个市场主体对应一个节点，K≥1。
7.如权利要求3所述的可再生能源跨区域消纳的备用出清方法，其特征在于，所述备用容量供需平衡约束条件为：
8.如权利要求3所述的可再生能源跨区域消纳的备用出清方法，其特征在于，对于所述多区域电力系统中第j条联络线，第j条联络线对应的所述联络线传输容量约束条件为：
其中，j≥1，Gk_j为位于第K个节点处的市场主体对第j条联络线的功率传输分布因子，为第j条联络线的最大传输容量，为第j条联络线中已在所述区域送受计划中规定占用的传输容量，为第j条联络线的剩余传输容量，且
9.如权利要求4所述的可再生能源跨区域消纳的备用出清方法，其特征在于，所述可再生能源至少包括风电能源和光伏能源。
10.一种可再生能源跨区域消纳的备用出清装置，其特征在于，所述装置包括：
备用容量需求确定模块，用于对于多区域电力系统中的每一个区域，获取每一种可再生能源对应的第一日前出力预测值、负荷的第二日前出力预测值、可靠性备用容量和区域送受计划；并，根据每一所述第一日前出力预测值、所述第二日前出力预测值、所述区域送受计划和所述可靠性备用容量，确定区域对应的备用容量需求；其中，所述多区域电力系统包括若干条联络线，所述备用容量需求在日前向每一个提供备用容量的市场主体公布；
容量-价格报价信息获取模块，用于获取每一所述市场主体根据每一区域对应的所述备用容量需求确定的容量-价格报价信息；
求解模块，用于根据每一所述市场主体对应的所述容量-价格报价信息，对预设的出清模型中的目标函数进行求解，获得每一所述市场主体的中标备用容量及对应的备用价格；其中，所述目标函数以最小化所述多区域电力系统的区域购备用费用为优化目标，所述出清模型包括备用容量供需平衡约束条件和联络线传输容量约束条件。
11.一种电子设备，其特征在于，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至9中任意一项所述的可再生能源跨区域消纳的备用出清方法。
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