CN110544112B - 一种考虑可再生能源的区域调频市场出清的方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种考虑可再生能源的区域调频市场出清的方法及装置，该方法包括步骤：根据区域联络线的控制要求及可再生能源发电厂的分布情况对区域进行划分，得到若干个调频子区；根据用电负荷波动、可再生能源发电厂的预测出力波动及预测误差、调频子区内的机组跟踪发电计划偏差和区域联络线的计划偏差，得到各个调频子区在预设的出清时段的调频总需求容量；获取发电企业调频申报容量及调频报价；根据调频总需求容量、调频申报容量及调频报价对调频子区进行出清，得到调频子区在出清时段的出清边际价格和调频容量出清结果。本发明根据区域联络线和可再生能源电厂的分布对区域进行分区再定价，有效反映调频资源在不同空间的价值。
Description
技术领域
本发明涉及电力市场技术领域，尤其涉及一种考虑可再生能源的区域调频市场出清的方法及装置。
背景技术
在一个区域内，因为电力分布不均，通常难以用统一价格对区域的调频市场进行出清，特别是区域内存在大量可再生能源的情况下。可再生能源的大量接入使得电力系统在线运行的传统机组总转动惯量减小，系统维持频率质量的能力降低，同时可再生能源发电出力的随机波动又加重了系统对调频资源的需求。同时，由于可再生能源在多区域电力系统中的分布不均可能导致不同区域的调频需求不同，加之不同区域的调频资源充裕度也有所不同，造成不同区域的调频资源稀缺程度不一。若调频辅助服务在全区域内统一出清，形成单一的调频价格，将无法体现调频辅助服务在不同空间的价值，不利于形成合理的调频辅助服务资源布局。此外，由于区域电力系统中存在联络传输受限等因素，全区域的调频市场统一出清也可能造成部分地区的调频服务可靠性不足。
发明内容
本发明实施例的目的是提供一种考虑可再生能源的区域调频市场出清的方法及装置，根据区域联络线和可再生能源电厂的分布对区域进行分区再定价，有效反映了调频资源在不同空间的价值。
为实现上述目的，本发明实施例提供了一种考虑可再生能源的区域调频市场出清的方法，包括以下步骤：
根据区域联络线的控制要求及可再生能源发电厂的分布情况对区域进行划分，得到若干个调频子区；
根据所述调频子区的用电负荷波动、所述调频子区的可再生能源发电厂的预测出力波动、所述可再生能源发电厂的预测误差、所述调频子区内的机组跟踪发电计划偏差和所述区域联络线的计划偏差，得到各个所述调频子区在预设的出清时段的调频总需求容量；其中，所述用电负荷波动、所述预测出力波动、所述预测误差、所述机组跟踪发电计划偏差和所述区域联络线的计划偏差均从调度机构获取；
获取所述调频子区内的发电企业申报的调频申报容量及对应的调频报价；其中，所述调频申报容量和所述调频报价是对应所述出清时段的；
根据所述调频总需求容量、所述调频申报容量及所述调频报价对所述调频子区进行出清，得到所述调频子区在所述出清时段的出清边际价格和调频容量出清结果。
优选地，所述方法还包括：
根据所述调频容量出清结果对所述调频子区的电力系统进行交流潮流计算，校核线路或者断面是否越限，得到所述调频子区最终的调频发电企业和最终调频价格。
优选地，所述方法还包括：
根据所述区域在所述出清时段的实际调频需求，参照所述调频子区最终的调频发电企业和最终调频价格，对所述调频发电企业进行调用，得到所述区域调频市场的实际调用情况；
待所述出清时段运行结束后，根据所述实际调用情况进行结算。
优选地，所述根据区域联络线的控制要求及可再生能源发电厂的分布情况对区域进行划分，得到若干个调频子区，具体包括：
根据所述区域联络线的输送功率及覆盖范围对所述区域进行划分，得到多个联络线控制子区；
根据所述联络线控制子区的可再生能源发电厂的分布情况，将所述联络线控制子区进一步划分为若干个所述调频子区。
优选地，所述根据所述调频子区的用电负荷波动、所述调频子区的可再生能源发电厂的预测出力波动、所述可再生能源发电厂的预测误差、所述调频子区内的机组跟踪发电计划偏差和所述区域联络线的计划偏差，得到各个所述调频子区在预设的出清时段的调频总需求容量，具体包括：
获取所述调频子区在所述出清时段的最高用电负荷和最低用电负荷，根据所述最高负荷和所述最低负荷的差值，得到所述调频子区在所述出清时段的负荷波动调频容量；
获取所述调频子区的所述可再生能源发电厂在所述出清时段出力的最高预测出力和最低预测出力，根据所述最高预测出力和所述最低预测出力的差值，得到所述可再生能源发电厂在所述出清时段的出力波动调频容量；
获取所述可再生能源发电厂的历史预测误差，并利用分布函数对所述历史预测误差进行拟合，根据所述分布函数计算所述可再生能源发电厂在所述出清时段的预测误差在预设置信度下的预测误差置信区间，从而得到所述预测误差对应的预测误差调频容量；
获取所述调频子区的机组在所述出清时段的机组出力和机组跟踪发电计划偏差，根据所述机组出力和所述机组跟踪发电计划偏差的乘积，得到所述机组在所述出清时段的机组调节调频容量；
获取所述区域联络线在所述出清时段的传输计划的计划偏差，根据所述计划偏差得到所述区域联络线在所述出清时段的计划偏差调频容量；
根据所述负荷波动调频容量、所述出力波动调频容量、所述预测误差调频容量、所述机组调节调频容量和所述计划偏差调频容量，得到各个所述调频子区的调频总需求容量。
优选地，所述根据所述调频总需求容量、所述调频申报容量及所述调频报价对所述调频子区进行出清，得到所述调频子区在所述出清时段的出清边际价格和调频容量出清结果，具体包括：
将所述调频申报容量及对应的所述调频报价设置为调频申报容量-调频报价形式的申报对；
根据所述调频报价与对应的所述调频申报容量的比值，得到所述发电企业的申报单价，并建立所述申报单价与所述申报对一一对应的映射关系；
根据所述单价从低到高的顺序对所述映射关系进行排序；
按照所述单价低对应的所述申报对优先成交原则，不断移出中标的发电企业的所述映射关系，直至所有中标的发电企业的所述调频申报容量之和等于所述调频总需求容量；
将最后一个中标的发电企业对应的所述单价作为所述调频子区在所述出清时段的出清边际价格；
将中标的发电企业的所述调频申报容量作为调频容量出清结果。
本发明实施例还提供一种考虑可再生能源的区域调频市场出清的装置，所述装置包括：
划分模块，用于根据区域联络线的控制要求及可再生能源发电厂的分布情况对区域进行划分，得到若干个调频子区；
计算模块，用于根据所述调频子区的用电负荷波动、所述调频子区的可再生能源发电厂的预测出力波动、所述可再生能源发电厂的预测误差、所述调频子区内的机组跟踪发电计划偏差和所述区域联络线的计划偏差，得到各个所述调频子区在预设的出清时段的调频总需求容量；其中，所述用电负荷波动、所述预测出力波动、所述预测误差、所述机组跟踪发电计划偏差和所述区域联络线的计划偏差均从调度机构获取；
申报模块，用于获取所述调频子区内的发电企业申报的调频申报容量及对应的调频报价；其中，所述调频申报容量和所述调频报价是对应所述出清时段的；
出清模块，用于根据所述调频总需求容量、所述调频申报容量及所述调频报价对所述调频子区进行出清，得到所述调频子区在所述出清时段的出清边际价格和调频容量出清结果。
本发明另一实施例对应提供一种使用考虑可再生能源的区域调频市场出清方法的装置，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上述任一项所述的考虑可再生能源的区域调频市场出清的方法。
与现有技术相比，本发明实施例所提供的一种考虑可再生能源的区域调频市场出清的方法及装置，充分考虑了可再生资源电厂的分布情况，通过设置调频子区，形成区域调频市场的分区出清与定价，保证了各区调频辅助服务的可靠性，反映出调频资源在不同空间的价值。
附图说明
图1是本发明一实施例提供的一种考虑可再生能源的区域调频市场出清的方法的流程示意图。
图2是是本发明一实施例提供的调频子区划分示意图。
图3是是本发明一实施例提供的调频市场边际出清示意图。。
图4是本发明一实施例提供的一种考虑可再生能源的区域调频市场出清的装置的结构示意图。
图5是本发明一实施例提供的一种使用考虑可再生能源的区域调频市场出清的方法的装置的示意图。
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作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。
参见图1，是本发明一实施例提供的一种考虑可再生能源的区域调频市场出清的方法的流程示意图，所述方法包括步骤S1至步骤S4：
S1、根据区域联络线的控制要求及可再生能源发电厂的分布情况对区域进行划分，得到若干个调频子区；
S2、根据所述调频子区的用电负荷波动、所述调频子区的可再生能源发电厂的预测出力波动、所述可再生能源发电厂的预测误差、所述调频子区内的机组跟踪发电计划偏差和所述区域联络线的计划偏差，得到各个所述调频子区在预设的出清时段的调频总需求容量；其中，所述用电负荷波动、所述预测出力波动、所述预测误差、所述机组跟踪发电计划偏差和所述区域联络线的计划偏差均从调度机构获取；
S3、获取所述调频子区内的发电企业申报的调频申报容量及对应的调频报价；其中，所述调频申报容量和所述调频报价是对应所述出清时段的；
S4、根据所述调频总需求容量、所述调频申报容量及所述调频报价对所述调频子区进行出清，得到所述调频子区在所述出清时段的出清边际价格和调频容量出清结果。
具体地，区域联络线指的是在发电厂和电网之间起联接作用的专用导线，也就是说通过它可以将发电厂发出的电能传送到电网当中，也可以将电网上的电能传回到发电厂。一般地，区域内的分区根据区域联络线的控制要求来划分，但为了体现可再生能源的接入带来的影响以及造成的调频资源稀缺程度不一，在分区时，要加入可再生能源发电厂的考虑。于是根据区域联络线的控制要求及可再生能源发电厂的分布情况对区域进行划分，得到若干个调频子区。
根据调频子区的用电负荷波动、调频子区的可再生能源发电厂的预测出力波动、可再生能源发电厂的预测误差、调频子区内的机组跟踪发电计划偏差和区域联络线的计划偏差，得到各个调频子区在预设的出清时段的调频总需求容量；其中，用电负荷波动、预测出力波动、预测误差、机组跟踪发电计划偏差和区域联络线的计划偏差均从调度机构获取。一般地，在电力市场出清时，区域内的调频总需求容量与发电企业的发电量供求平衡，所以想对调频子区进行出清，需要先知道调频子区在出清时段的调频总需求容量即调频需求。影响调频总需求容量的因素有很多，例如调频子区的用电负荷波动、调频子区的可再生能源发电厂的预测出力波动、可再生能源发电厂的预测误差、调频子区内的机组跟踪发电计划偏差和区域联络线的计划偏差等等。
知道了调频子区在出清时段的调频总需求容量后，就要继续获取调频子区内的发电企业申报的调频申报容量及对应的调频报价，为后面的出清做准备。其中，调频申报容量和调频报价是对应出清时段的。一般地，发电企业的调频申报容量具体为发电企业内的发电机组的调频申报容量，也就是说发电企业的调频申报容量可以为一台或多台发电机组的调频申报容量，每一台发电机组对应一个调频申报容量。
根据调频总需求容量、调频申报容量及调频报价对调频子区进行出清，得到调频子区在出清时段的出清边际价格和调频容量出清结果。根据供求平衡对对调频子区进行出清，即根据多个调频申报容量之和等于调频总需求容量确定最后一个调频申报容量，以最后一个调频申报容量对应的单价作为调频子区在出清时段的出清边际价格，同时得到调频容量出清结果。
本发明实施例提供的方法充分考虑了可再生资源电厂的分布情况，通过设置调频子区，形成区域调频市场的分区出清与定价，保证了各区调频辅助服务的可靠性，反映出调频资源在不同空间的价值。
作为上述方案的改进，所述方法还包括：
根据所述调频容量出清结果对所述调频子区的电力系统进行交流潮流计算，校核线路或者断面是否越限，得到所述调频子区最终的调频发电企业和最终调频价格。
具体地，上述实施例得到的调频容量出清结果只是一个初步结果，在实际电力系统运行中，不能直接套用，要进行安全校核，即根据调频容量出清结果对调频子区的电力系统进行交流潮流计算，校核线路或者断面是否越限，若否，根据调频容量出清结果得到调频子区最终的调频发电企业和最终调频价格；若有越限，需要重新调整调频申报容量及调频报价，从而得到调频子区最终的调频发电企业和最终调频价格。
作为上述方案的改进，所述方法还包括：
根据所述区域在所述出清时段的实际调频需求，参照所述调频子区最终的调频发电企业和最终调频价格，对所述调频发电企业进行调用，得到所述区域调频市场的实际调用情况；
待所述出清时段运行结束后，根据所述实际调用情况进行结算。
一般地，出清是在电力系统实际运行前的一定时间内进行的，但出清时段对应的是电力系统的实际运行时间。在电力系统实际运行时，就可以根据区域的实际调频需求对调频发电企业进行调用，从而为区域供电。具体调用的调频发电企业就是参照调频子区最终的调频发电企业，按优先成交的顺序依次进行调用，得到区域调频市场的实际调用情况。待出清时段运行结束后，一般由市场运营机构根据实际调用情况即统一按照最终调频价格对各调频发电企业进行结算。
作为上述方案的改进，所述根据区域联络线的控制要求及可再生能源发电厂的分布情况对区域进行划分，得到若干个调频子区，具体包括：
根据所述区域联络线的输送功率及覆盖范围对所述区域进行划分，得到多个联络线控制子区；
根据所述联络线控制子区的可再生能源发电厂的分布情况，将所述联络线控制子区进一步划分为若干个所述调频子区。
具体地，根据区域联络线的输送功率及覆盖范围对区域进行划分，得到多个联络线控制子区，这是常规的分区做法，通过区域联络线的分布进行划分。例如在一个跨省的区域电网中，可将省级电网作为发用电平衡控制的主体，即各个省级电网作为跨省区域电网的联络线控制子区。为了体现可再生能源在空间上分布不均造成的调频资源不同稀缺程度，根据联络线控制子区的可再生能源发电厂的分布情况，将联络线控制子区进一步划分为若干个调频子区，以单个调频子区作为一个出清子区，定价更合理，更符合调频资源在不同空间的价值。
参见图2，是本发明一实施例提供的调频子区划分示意图。由图2可知，根据区域联络线的输送功率及覆盖范围对区域进行划分，得到A联络线控制子区和B联络线控制子区，在A联络线控制子区内存在新能源机组即可再生能源发电厂，可将新能源机组所在的地区划分为b调频子区，A联络线控制子区剩余的地区划分为a调频子区；B联络线控制子区没有存在可再生能源机组，不需要重新划分，整个B联络线控制子区作为一个调频子区，最后得到a调频子区、b调频子区和B调频子区。
作为上述方案的改进，所述根据所述调频子区的用电负荷波动、所述调频子区的可再生能源发电厂的预测出力波动、所述可再生能源发电厂的预测误差、所述调频子区内的机组跟踪发电计划偏差和所述区域联络线的计划偏差，得到各个所述调频子区在预设的出清时段的调频总需求容量，具体包括：
获取所述调频子区在所述出清时段的最高用电负荷和最低用电负荷，根据所述最高负荷和所述最低负荷的差值，得到所述调频子区在所述出清时段的负荷波动调频容量；
获取所述调频子区的所述可再生能源发电厂在所述出清时段出力的最高预测出力和最低预测出力，根据所述最高预测出力和所述最低预测出力的差值，得到所述可再生能源发电厂在所述出清时段的出力波动调频容量；
获取所述可再生能源发电厂的历史预测误差，并利用分布函数对所述历史预测误差进行拟合，根据所述分布函数计算所述可再生能源发电厂在所述出清时段的预测误差在预设置信度下的预测误差置信区间，从而得到所述预测误差对应的预测误差调频容量；获取所述调频子区的机组在所述出清时段的机组出力和机组跟踪发电计划偏差，根据所述机组出力和所述机组跟踪发电计划偏差的乘积，得到所述机组在所述出清时段的机组调节调频容量；
获取所述区域联络线在所述出清时段的传输计划的计划偏差，根据所述计划偏差得到所述区域联络线在所述出清时段的计划偏差调频容量；
根据所述负荷波动调频容量、所述出力波动调频容量、所述预测误差调频容量、所述机组调节调频容量和所述计划偏差调频容量，得到各个所述调频子区的调频总需求容量。
具体地，调频市场每个时段出清一次，通常做法是将每天分为若干时段，例如每小时为1个时段，共24时段。一般地，预设的出清时段为一个小时，方便计算。为了方便下面的描述，将某一需要出清的调频子区假设为调频子区i，出清时段为j。
基于超短期的负荷预测数据，获取调频子区在出清时段的最高用电负荷和最低用电负荷，根据最高负荷和最低负荷的差值，得到调频子区在出清时段的负荷波动调频容量，记为
表示调频子区i在出清时段j的负荷波动调频容量。调度机构每天会对调频子区第二天各个时段的用电负荷进行预测，因此超短期的负荷预测数据可以从调度机构获取。
获取调频子区的可再生能源发电厂在出清时段出力的最高预测出力和最低预测出力，根据最高预测出力和最低预测出力的差值，得到可再生能源发电厂在出清时段的出力波动调频容量，记为
表示调频子区i在出清时段j的出力波动调频容量。一般地，调度机构会对各调频子区的可再生能源发电厂在各时段的出力进行预测，以便配合调度运营。可再生能源发电厂包括风力发电厂、光伏发电厂等。
获取可再生能源发电厂的历史预测误差，并利用分布函数对历史预测误差进行拟合，根据分布函数计算可再生能源发电厂在出清时段的预测误差在预设置信度下的预测误差置信区间，从而得到预测误差对应的预测误差调频容量，记为
表示调频子区i在出清时段j的预测误差调频容量。一般地，调度机构会存储可再生能源发电厂的历史预测误差，根据这些数据，可以采用合适的分布函数对历史预测误差进行拟合，再根据可再生能源发电厂在出清时段的预测误差，就可以计算在预设置信度为α时，可再生能源发电厂在出清时段的预测误差的预测误差置信区间，从而得到可再生能源发电厂预测误差对应的预测误差调频容量。
获取调频子区的机组在出清时段的机组出力和机组跟踪发电计划偏差，根据机组出力和机组跟踪发电计划偏差的乘积，得到机组在出清时段的机组调节调频容量，记为
表示调频子区i在出清时段j的机组调节调频容量。因为机组在跟踪发电计划计划的调节过程中会存在一定的调节偏差即机组跟踪发电计划偏差，导致出现额外调频容量需求，这部分额外调频容量需求就是机组调节调频容量。
对于互联电网区域间的联络线，其联络线传输计划作为全网电量平衡的一部分，它的计划偏差也会对系统的调频容量需求产生影响。所以要获取区域联络线在出清时段的传输计划的计划偏差，根据计划偏差得到区域联络线在出清时段的计划偏差调频容量，记为
表示调频子区i在出清时段j的计划偏差调频容量。
根据负荷波动调频容量
出力波动调频容量
预测误差调频容量
机组调节调频容量
和计划偏差调频容量
得到各个调频子区的调频总需求容量，具体为将各分量的调频容量进行叠加，得到某一调频子区的调频总需求容量，计算公式为
其中，
表示调频子区i在出清时段j的调频总需求容量。
作为上述方案的改进，所述根据所述调频总需求容量、所述调频申报容量及所述调频报价对所述调频子区进行出清，得到所述调频子区在所述出清时段的出清边际价格和调频容量出清结果，具体包括：
将所述调频申报容量及对应的所述调频报价设置为调频申报容量-调频报价形式的申报对；
根据所述调频报价与对应的所述调频申报容量的比值，得到所述发电企业的申报单价，并建立所述申报单价与所述申报对一一对应的映射关系；
根据所述单价从低到高的顺序对所述映射关系进行排序；
按照所述单价低对应的所述申报对优先成交原则，不断移出中标的发电企业的所述映射关系，直至所有中标的发电企业的所述调频申报容量之和等于所述调频总需求容量；
将最后一个中标的发电企业对应的所述单价作为所述调频子区在所述出清时段的出清边际价格；
将中标的发电企业的所述调频申报容量作为调频容量出清结果。
具体地，对出清时段j，提前一定的时间对各调频子区的发电企业公布对应的调频子区在出清时段j的调频总需求容量，然后接受发电企业集中申报的调频申报容量及对应调频报价。一般地，发电企业将调频申报容量及对应的调频报价设置为调频申报容量-调频报价形式的申报对，即申报对同时提供的调频申报容量和对应的调频报价
其中，
表示调频子区i内第k个发电企业申报的调频申报容量，
表示调频子区i内第k个发电企业申报的调频报价。
根据调频报价与对应的调频申报容量的比值，得到发电企业的申报单价，即申报单价为
含义为单位调频申报容量的价格，并建立申报单价与申报对一一对应的映射关系。根据单价从低到高的顺序对映射关系进行排序，即将该调频子区内发电企业的申报对按照申报单价进行升序排列。
按照单价低对应的申报对优先成交原则，不断移出中标的发电企业的映射关系，直至所有中标的发电企业的调频申报容量之和等于调频总需求容量。也就是说，单价低对应的发电企业优先中标，因为要供求平衡，所以最后所有中标的发电企业的调频申报容量之和等于调频总需求容量。
将最后一个中标的发电企业对应的单价作为调频子区在出清时段的出清边际价格。最后一个中标的发电企业的确定就是根据所有中标的发电企业的调频申报容量之和等于调频总需求容量得到的。
有了出清边际价格，中标的发电企业就全部出来了，就可以将中标的发电企业的调频申报容量作为调频容量出清结果。参见图3，是本发明实施例提供的调频市场边际出清示意图。由图3可知，每一个矩形块都代表着一个发电企业，它的高度代表该发电企业的申报单价，宽度代表该发电企业的调频申报容量，其中灰色的矩形块代表的是中标的发电企业，最高的灰色的矩形块对应的价格就是出清边际价格。
参见图4，是本发明实施例提供的一种考虑可再生能源的区域调频市场出清的装置的结构示意图，所述装置包括：
划分模块11，用于根据区域联络线的控制要求及可再生能源发电厂的分布情况对区域进行划分，得到若干个调频子区；
计算模块12，用于根据所述调频子区的用电负荷波动、所述调频子区的可再生能源发电厂的预测出力波动、所述可再生能源发电厂的预测误差、所述调频子区内的机组跟踪发电计划偏差和所述区域联络线的计划偏差，得到各个所述调频子区在预设的出清时段的调频总需求容量；其中，所述用电负荷波动、所述预测出力波动、所述预测误差、所述机组跟踪发电计划偏差和所述区域联络线的计划偏差均从调度机构获取；
申报模块13，用于获取所述调频子区内的发电企业申报的调频申报容量及对应的调频报价；其中，所述调频申报容量和所述调频报价是对应所述出清时段的；
出清模块14，用于根据所述调频总需求容量、所述调频申报容量及所述调频报价对所述调频子区进行出清，得到所述调频子区在所述出清时段的出清边际价格和调频容量出清结果。
优选地，所述装置还包括：
校核模块，用于根据所述调频容量出清结果对所述调频子区的电力系统进行交流潮流计算，校核线路或者断面是否越限，得到所述调频子区最终的调频发电企业和最终调频价格。
优选地，所述装置还包括：
调用模块，用于根据所述区域在所述出清时段的实际调频需求，参照所述调频子区最终的调频发电企业和最终调频价格，对所述调频发电企业进行调用，得到所述区域调频市场的实际调用情况；
结算模块，用于待所述出清时段运行结束后，根据所述实际调用情况进行结算。
优选地，所述划分模块11具体包括：
联络线控制子区划分单元，用于根据所述区域联络线的输送功率及覆盖范围对所述区域进行划分，得到多个联络线控制子区；
调频子区划分单元，用于根据所述联络线控制子区的可再生能源发电厂的分布情况，将所述联络线控制子区进一步划分为若干个所述调频子区。
优选地，所述计算模块12具体包括：
第一获取单元，用于获取所述调频子区在所述出清时段的最高用电负荷和最低用电负荷，根据所述最高负荷和所述最低负荷的差值，得到所述调频子区在所述出清时段的负荷波动调频容量；
第二获取单元，用于获取所述调频子区的所述可再生能源发电厂在所述出清时段出力的最高预测出力和最低预测出力，根据所述最高预测出力和所述最低预测出力的差值，得到所述可再生能源发电厂在所述出清时段的出力波动调频容量；
第三获取单元，用于获取所述可再生能源发电厂的历史预测误差，并利用分布函数对所述历史预测误差进行拟合，根据所述分布函数计算所述可再生能源发电厂在所述出清时段的预测误差在预设置信度下的预测误差置信区间，从而得到所述预测误差对应的预测误差调频容量；
第四获取单元，用于获取所述调频子区的机组在所述出清时段的机组出力和机组跟踪发电计划偏差，根据所述机组出力和所述机组跟踪发电计划偏差的乘积，得到所述机组在所述出清时段的机组调节调频容量；
第五获取单元，用于获取所述区域联络线在所述出清时段的传输计划的计划偏差，根据所述计划偏差得到所述区域联络线在所述出清时段的计划偏差调频容量；
叠加单元，用于根据所述负荷波动调频容量、所述出力波动调频容量、所述预测误差调频容量、所述机组调节调频容量和所述计划偏差调频容量，得到各个所述调频子区的调频总需求容量。
优选地，所述出清模块14具体包括：
设置单元，用于将所述调频申报容量及对应的所述调频报价设置为调频申报容量-调频报价形式的申报对；
优化单元，用于根据所述调频报价与对应的所述调频申报容量的比值，得到所述发电企业的申报单价，并建立所述申报单价与所述申报对一一对应的映射关系；
排序单元，用于根据所述单价从低到高的顺序对所述映射关系进行排序；
成交单元，用于按照所述单价低对应的所述申报对优先成交原则，不断移出中标的发电企业的所述映射关系，直至所有中标的发电企业的所述调频申报容量之和等于所述调频总需求容量；
出清边际价格获取单元，用于将最后一个中标的发电企业对应的所述单价作为所述调频子区在所述出清时段的出清边际价格；
调频容量出清结果获取单元，用于将中标的发电企业的所述调频申报容量和作为调频容量出清结果。
本发明实施例所提供的一种考虑可再生能源的区域调频市场出清的装置能够实现上述任一实施例所述的考虑可再生能源的区域调频市场出清的方法的所有流程，装置中的各个模块、单元的作用以及实现的技术效果分别与上述实施例所述的考虑可再生能源的区域调频市场出清的方法的作用以及实现的技术效果对应相同，这里不再赘述。
参见图5，是本发明实施例提供的一种使用考虑可再生能源的区域调频市场出清的方法的装置的示意图，所述使用考虑可再生能源的区域调频市场出清的方法的装置包括处理器10、存储器20以及存储在所述存储器20中且被配置为由所述处理器10执行的计算机程序，所述处理器10执行所述计算机程序时实现上述任一实施例所述的考虑可再生能源的区域调频市场出清的方法。
示例性的，计算机程序可以被分割成一个或多个模块/单元，一个或者多个模块/单元被存储在存储器20中，并由处理器10执行，以完成本发明。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，该指令段用于描述计算机程序在一种考虑可再生能源的区域调频市场出清的方法中的执行过程。例如，计算机程序可以被分割成划分模块、计算模块、申报模块和出清模块模块，各模块具体功能如下：
划分模块11，用于根据区域联络线的控制要求及可再生能源发电厂的分布情况对区域进行划分，得到若干个调频子区；
计算模块12，用于根据所述调频子区的用电负荷波动、所述调频子区的可再生能源发电厂的预测出力波动、所述可再生能源发电厂的预测误差、所述调频子区内的机组跟踪发电计划偏差和所述区域联络线的计划偏差，得到各个所述调频子区在预设的出清时段的调频总需求容量；其中，所述用电负荷波动、所述预测出力波动、所述预测误差、所述机组跟踪发电计划偏差和所述区域联络线的计划偏差均从调度机构获取；
申报模块13，用于获取所述调频子区内的发电企业申报的调频申报容量及对应的调频报价；其中，所述调频申报容量和所述调频报价是对应所述出清时段的；
出清模块14，用于根据所述调频总需求容量、所述调频申报容量及所述调频报价对所述调频子区进行出清，得到所述调频子区在所述出清时段的出清边际价格和调频容量出清结果。
所述使用考虑可再生能源的区域调频市场出清的方法的装置可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备。所述使用考虑可再生能源的区域调频市场出清的方法的装置可包括，但不仅限于，处理器、存储器。本领域技术人员可以理解，示意图5仅仅是一种使用考虑可再生能源的区域调频市场出清的方法的装置的示例，并不构成对所述使用考虑可再生能源的区域调频市场出清的方法的装置的限定，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，例如所述使用考虑可再生能源的区域调频市场出清的方法的装置还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。
处理器10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处理器10也可以是任何常规的处理器等，处理器10是所述使用考虑可再生能源的区域调频市场出清的方法的装置的控制中心，利用各种接口和线路连接整个使用考虑可再生能源的区域调频市场出清的方法的装置的各个部分。
存储器20可用于存储所述计算机程序和/或模块，处理器10通过运行或执行存储在存储器20内的计算机程序和/或模块，以及调用存储在存储器20内的数据，实现所述使用考虑可再生能源的区域调频市场出清的方法的装置的各种功能。存储器20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20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，所述使用考虑可再生能源的区域调频市场出清的方法的装置集成的模块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，上述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，上述计算机程序包括计算机程序代码，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。计算机可读介质可以包括：能够携带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，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。
本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序，其中，在所述计算机程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行上述任一实施例所述的考虑可再生能源的区域调频市场出清的方法。
综上，本发明实施例所提供的一种考虑可再生能源的区域调频市场出清的方法及装置，充分考虑了可再生资源发电厂的分布情况，通过设置调频子区，形成区域调频市场的分区出清与定价，保证了各调频子区调频辅助服务的充裕性，解决了由于部分地区可再生能源渗透率高而导致的调频服务可靠性不足的问题。相比于全区域内调频辅助服务统一出清，本发明为有可再生能源接入的区域提供了一种更合理完善的出清措施，以反映不同区域调频服务的稀缺价值，有助于激励形成合理的调频资源空间布局。同时，将可再生能源接入比例较高的地区单独作为一个调频控制区，保证了可再生能源发电厂所需的调频容量，对可再生能源的消纳起到积极的作用。
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 (7)
1.一种考虑可再生能源的区域调频市场出清的方法，其特征在于，包括以下步骤：
根据区域联络线的控制要求及可再生能源发电厂的分布情况对区域进行划分，得到若干个调频子区；
根据所述调频子区的用电负荷波动、所述调频子区的可再生能源发电厂的预测出力波动、所述可再生能源发电厂的预测误差、所述调频子区内的机组跟踪发电计划偏差和所述区域联络线的计划偏差，得到各个所述调频子区在预设的出清时段的调频总需求容量；其中，所述用电负荷波动、所述预测出力波动、所述预测误差、所述机组跟踪发电计划偏差和所述区域联络线的计划偏差均从调度机构获取；
获取所述调频子区内的发电企业申报的调频申报容量及对应的调频报价；其中，所述调频申报容量和所述调频报价是对应所述出清时段的；
根据所述调频总需求容量、所述调频申报容量及所述调频报价对所述调频子区进行出清，得到所述调频子区在所述出清时段的出清边际价格和调频容量出清结果；
所述根据所述调频子区的用电负荷波动、所述调频子区的可再生能源发电厂的预测出力波动、所述可再生能源发电厂的预测误差、所述调频子区内的机组跟踪发电计划偏差和所述区域联络线的计划偏差，得到各个所述调频子区在预设的出清时段的调频总需求容量，具体包括：
获取所述调频子区在所述出清时段的最高用电负荷和最低用电负荷，根据所述最高负荷和所述最低负荷的差值，得到所述调频子区在所述出清时段的负荷波动调频容量；
获取所述调频子区的所述可再生能源发电厂在所述出清时段出力的最高预测出力和最低预测出力，根据所述最高预测出力和所述最低预测出力的差值，得到所述可再生能源发电厂在所述出清时段的出力波动调频容量；
获取所述可再生能源发电厂的历史预测误差，并利用分布函数对所述历史预测误差进行拟合，根据所述分布函数计算所述可再生能源发电厂在所述出清时段的预测误差在预设置信度下的预测误差置信区间，从而得到所述预测误差对应的预测误差调频容量；获取所述调频子区的机组在所述出清时段的机组出力和机组跟踪发电计划偏差，根据所述机组出力和所述机组跟踪发电计划偏差的乘积，得到所述机组在所述出清时段的机组调节调频容量；
获取所述区域联络线在所述出清时段的传输计划的计划偏差，根据所述计划偏差得到所述区域联络线在所述出清时段的计划偏差调频容量；
根据所述负荷波动调频容量、所述出力波动调频容量、所述预测误差调频容量、所述机组调节调频容量和所述计划偏差调频容量，得到各个所述调频子区的调频总需求容量。
2.如权利要求1所述的考虑可再生能源的区域调频市场出清的方法，其特征在于，所述方法还包括：
根据所述调频容量出清结果对所述调频子区的电力系统进行交流潮流计算，校核线路或者断面是否越限，得到所述调频子区最终的调频发电企业和最终调频价格。
3.如权利要求2所述的考虑可再生能源的区域调频市场出清的方法，其特征在于，所述方法还包括：
根据所述区域在所述出清时段的实际调频需求，参照所述调频子区最终的调频发电企业和最终调频价格，对所述调频发电企业进行调用，得到所述区域调频市场的实际调用情况；
待所述出清时段运行结束后，根据所述实际调用情况进行结算。
4.如权利要求1所述的考虑可再生能源的区域调频市场出清的方法，其特征在于，所述根据区域联络线的控制要求及可再生能源发电厂的分布情况对区域进行划分，得到若干个调频子区，具体包括：
根据所述区域联络线的输送功率及覆盖范围对所述区域进行划分，得到多个联络线控制子区；
根据所述联络线控制子区的可再生能源发电厂的分布情况，将所述联络线控制子区进一步划分为若干个所述调频子区。
5.如权利要求1所述的考虑可再生能源的区域调频市场出清的方法，其特征在于，所述根据所述调频总需求容量、所述调频申报容量及所述调频报价对所述调频子区进行出清，得到所述调频子区在所述出清时段的出清边际价格和调频容量出清结果，具体包括：
将所述调频申报容量及对应的所述调频报价设置为调频申报容量-调频报价形式的申报对；
根据所述调频报价与对应的所述调频申报容量的比值，得到所述发电企业的申报单价，并建立所述申报单价与所述申报对一一对应的映射关系；
根据所述单价从低到高的顺序对所述映射关系进行排序；
按照所述单价低对应的所述申报对优先成交原则，不断移出中标的发电企业的所述映射关系，直至所有中标的发电企业的所述调频申报容量之和等于所述调频总需求容量；
将最后一个中标的发电企业对应的所述单价作为所述调频子区在所述出清时段的出清边际价格；
将中标的发电企业的所述调频申报容量作为调频容量出清结果。
6.一种考虑可再生能源的区域调频市场出清的装置，其特征在于，包括：
划分模块，用于根据区域联络线的控制要求及可再生能源发电厂的分布情况对区域进行划分，得到若干个调频子区；
计算模块，用于根据所述调频子区的用电负荷波动、所述调频子区的可再生能源发电厂的预测出力波动、所述可再生能源发电厂的预测误差、所述调频子区内的机组跟踪发电计划偏差和所述区域联络线的计划偏差，得到各个所述调频子区在预设的出清时段的调频总需求容量；其中，所述用电负荷波动、所述预测出力波动、所述预测误差、所述机组跟踪发电计划偏差和所述区域联络线的计划偏差均从调度机构获取；
所述根据所述调频子区的用电负荷波动、所述调频子区的可再生能源发电厂的预测出力波动、所述可再生能源发电厂的预测误差、所述调频子区内的机组跟踪发电计划偏差和所述区域联络线的计划偏差，得到各个所述调频子区在预设的出清时段的调频总需求容量，具体包括：
获取所述调频子区在所述出清时段的最高用电负荷和最低用电负荷，根据所述最高负荷和所述最低负荷的差值，得到所述调频子区在所述出清时段的负荷波动调频容量；
获取所述调频子区的所述可再生能源发电厂在所述出清时段出力的最高预测出力和最低预测出力，根据所述最高预测出力和所述最低预测出力的差值，得到所述可再生能源发电厂在所述出清时段的出力波动调频容量；
获取所述可再生能源发电厂的历史预测误差，并利用分布函数对所述历史预测误差进行拟合，根据所述分布函数计算所述可再生能源发电厂在所述出清时段的预测误差在预设置信度下的预测误差置信区间，从而得到所述预测误差对应的预测误差调频容量；获取所述调频子区的机组在所述出清时段的机组出力和机组跟踪发电计划偏差，根据所述机组出力和所述机组跟踪发电计划偏差的乘积，得到所述机组在所述出清时段的机组调节调频容量；
获取所述区域联络线在所述出清时段的传输计划的计划偏差，根据所述计划偏差得到所述区域联络线在所述出清时段的计划偏差调频容量；
根据所述负荷波动调频容量、所述出力波动调频容量、所述预测误差调频容量、所述机组调节调频容量和所述计划偏差调频容量，得到各个所述调频子区的调频总需求容量；
申报模块，用于获取所述调频子区内的发电企业申报的调频申报容量及对应的调频报价；其中，所述调频申报容量和所述调频报价是对应所述出清时段的；
出清模块，用于根据所述调频总需求容量、所述调频申报容量及所述调频报价对所述调频子区进行出清，得到所述调频子区在所述出清时段的出清边际价格和调频容量出清结果。
7.一种使用考虑可再生能源的区域调频市场出清方法的装置，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5中任意一项所述的考虑可再生能源的区域调频市场出清的方法。
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