CN110648012A - 一种需求侧资源参与多时间尺度辅助服务市场竞价方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种需求侧资源参与多时间尺度辅助服务市场竞价方法，按区域选取组成单元中的不同负荷形成需求侧资源参与备用市场；计算需求侧资源综合响应性能指标，将需求侧资源综合响应性能指标与备用市场的性能指标门槛值进行对比，若大于指标门槛值，则需求侧资源参与备用市场；计算预测的调频备用、旋转备用、非旋转备用和调峰备用第t时刻统一出清价；根据需求侧资源的响应特征，构建需求侧资源参与备用市场的非线性多时间尺度下层多决策主体的上下层组合竞价模型。本发明解决了需求侧资源如何有效参与备用辅助服务市场的问题。

Description

一种需求侧资源参与多时间尺度辅助服务市场竞价方法
技术领域
本发明涉及一种需求侧资源参与多时间尺度辅助服务市场竞价方法，属于电力市场资源配置技术领域。
背景技术
随着电力市场的推进，现货市场建设方案呼之欲出，探索建立辅助服务市场，完成现货市场的相关准备工作是目前电力体制改革的重心。开展电力辅助服务最主要的目的就是维护电力系统供需平衡，维护电力系统的安全稳定运行。
目前，中国电力辅助服务市场仍处于初级发展阶段，产品分类及交易补偿规则仍不健全。在电力市场环境下，如何进行备用辅助服务的市场组织、指标量化和费用结算等问题亟待解决。在我国传统的调度机制下，系统备用基本都由传统火力发电机承担，不利于调动各方面参与备用辅助服务的积极性。
近年来，国内外学者在需求侧资源提供辅助服务的潜力方面开展了深入研究。需求侧管理实施经验的不断累积，使得需求侧资源提供辅助服务变得更加方便、可行。在当前新电改的形势下，需求侧资源如何有效参与备用辅助服务市场，如何兼顾系统备用需求和参与市场总体效益，是大规模需求侧资源参与电力市场所面临的实际问题。
发明内容
目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种需求侧资源参与多时间尺度辅助服务市场竞价方法，在电力市场交易信息申报阶段，兼顾多时间尺度备用市场效益的全局目标和单时间尺度备用市场效益的局部目标，从不同需求侧资源容量投资组合中选择最优组合方案。
技术方案：为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
一种需求侧资源参与多时间尺度辅助服务市场竞价方法，包括如下步骤：
步骤1、按区域选取组成单元中的不同负荷形成需求侧资源参与备用市场。所述组成单元包括：不可平移负荷、可平移负荷、可削减负荷、直接中断负荷和弹性负荷。
步骤2、从准确性、相关性、延迟性三方面量化需求侧资源的响应特征，需求侧资源综合响应性能指标为准确性指标、相关性指标和延迟性指标的加权平均值。
准确性指标
Figure BDA0002159846270000021
由备用需求量与实际响应之间差值的函数表示为：
Figure BDA0002159846270000022
式中：Rt和St表示t时刻备用需求量和实际响应量；V表示一个调度周期内备用指令绝对值的平均值，n代表调度周期总时刻。
相关性指标由相关性函数计算备用指令和实际响应之间的相关程度表示为：
Figure BDA0002159846270000024
式中：Rt+δ表示t+δ时刻备用需求量，δ表示备用响应延迟时间，取值范围为0～ΔT，ΔT表示备用响应最大延迟时间。
延迟性指标
Figure BDA0002159846270000025
用于表征需求侧资源响应与备用指令之间的时间差表示为：
Figure BDA0002159846270000031
需求侧资源综合响应性能指标为以上三个指标的加权平均值：
Figure BDA0002159846270000032
式中：m1,m2,m3表示取值范围为[0,1]的参数，并且满足m1+m2+m3＝1。
将需求侧资源综合响应性能指标与备用市场的性能指标门槛值进行对比，若大于指标门槛值，则需求侧资源参与备用市场。
步骤3、基于历史数据，预测调频备用、旋转备用、非旋转备用和调峰备用出清价格序列πI,T＝{PI,1,…,PI,t,…,PI,T}，其中，I＝1,2,3,4，T代表调度总周期，PI,T代表第T时刻预测调频备用、旋转备用、非旋转备用和调峰备用出清价格，1代表调频备用，2代表旋转备用，3代表非旋转备用，4代表调峰备用；计算调频备用、旋转备用、非旋转备用和调峰备用出清平均价格
Figure BDA0002159846270000033
考虑市场价格的波动性，计算预测的调频备用、旋转备用、非旋转备用和调峰备用第t时刻统一出清价πI,t，πI,t＝ηI,t×πI,av，其中，ηI,t表示第t时刻市场价格波动系数。
步骤4、根据需求侧资源的响应特征，构建需求侧资源参与备用市场的非线性多时间尺度下层多决策主体的上下层组合竞价模型。
(1)上层组合竞价模型以需求侧资源参与多时间尺度备用辅助服务市场经济效益最优为目标，其目标函数可表示为：
max F＝R1+R2+R3+R4
其中：F为多时间尺度备用辅助服务市场经济效益；R1为调频备用市场收益；R2为旋转备用市场收益；R3为非旋转备用市场收益；R4为调峰备用市场收益。
上层组合竞价模型约束条件包括：
A、同一时间断面需求侧资源响应潜力约束：
0≤Q1,i+Q2,j+Q3,m+Q4,n≤QI,max
其中
Figure BDA0002159846270000041
T1为调频备用市场调度周期，T2为旋转备用市场调度周期，T3为非旋转备用市场调度周期，T4为调峰备用市场调度周期，Q1,i、Q2,j、Q3,m、Q4,n分别为在i时刻调频备用市场、j时刻旋转备用市场、m时刻非旋转备用市场和n时刻调峰备用市场的申报容量，QI,max为需求侧资源的最大调节潜力。
(2)下层组合竞价模型以需求侧资源参与单时间尺度备用辅助服务市场的经济效益最优为目标。
(21)需求侧资源参与调频备用市场目标函数可表示为：
Figure BDA0002159846270000042
Figure BDA0002159846270000043
Figure BDA0002159846270000044
其中T1为在调频市场的调度周期，t1代表需求侧资源在调频市场的断面时刻；
Figure BDA0002159846270000045
为需求侧资源在调频市场t1时刻的申报容量与价格；
Figure BDA0002159846270000046
表示t1时刻需求侧资源在调频市场的中标情况，等于1表示中标，等于零表示未中标；
Figure BDA0002159846270000047
表示在调频市场t1时刻预测的调频统一出清价；
Figure BDA0002159846270000048
表示t1时刻需求侧资源的需求响应成本；a1，b1，c1为需求侧资源的成本系数。
约束条件有：
A、在调频市场需求侧资源调频响应潜力约束
Figure BDA0002159846270000051
其中
Figure BDA0002159846270000052
为在调频市场需求侧资源在t1时刻调频响应潜力最大值。
B、需求侧资源调频响应速率约束
其中V1为在调频市场需求侧资源的需求响应最大值；
Figure BDA0002159846270000054
为需求侧资源在调频市场t1+Δt时刻的申报容量，Δt为变化时间长度。
(22)需求侧资源参与旋转备用市场目标函数可表示为：
Figure BDA0002159846270000055
Figure BDA0002159846270000056
Figure BDA0002159846270000057
其中T2为在旋转备用市场的调度周期；t2代表需求侧资源在旋转备用市场的断面时刻，
Figure BDA0002159846270000058
为需求侧资源在旋转备用市场的申报容量与价格；
Figure BDA0002159846270000059
表示在旋转备用市场的t2时刻需求侧资源的中标情况，等于1表示中标，等于零表示未中标；
Figure BDA00021598462700000510
表示在旋转备用市场的t2时刻预测的旋转备用统一出清价；
Figure BDA00021598462700000511
表示t2时刻需求侧资源的需求响应成本；a2，b2，c2为需求侧资源的成本系数。
约束条件有：
A、在旋转备用市场需求侧资源旋转备用响应潜力约束
Figure BDA00021598462700000512
其中
Figure BDA00021598462700000513
为在旋转备用市场需求侧资源在t2时刻旋转备用响应潜力最大值。
B、在旋转备用市场需求侧资源旋转备用响应速率约束
Figure BDA00021598462700000514
其中V2为在旋转备用市场需求侧资源的需求响应最大值；
Figure BDA0002159846270000061
为需求侧资源在旋转备用市场t2+Δt时刻的申报容量，Δt为变化时间长度。
(23)需求侧资源参与非旋转备用市场目标函数可表示为：
Figure BDA0002159846270000062
Figure BDA0002159846270000063
Figure BDA0002159846270000064
其中T3为在非旋转备用市场调度周期；t3代表需求侧资源在非旋转备用市场断面时刻，
Figure BDA0002159846270000065
为需求侧资源在非旋转备用市场的申报容量与价格；表示在非旋转备用市场t3时刻需求侧资源的中标情况，等于1表示中标，等于零表示未中标；
Figure BDA0002159846270000067
表示在非旋转备用市场t3时刻预测的非旋转备用统一出清价；
Figure BDA0002159846270000068
表示在非旋转备用市场t3时刻需求侧资源的需求响应成本；a3，b3，c3为需求侧资源的成本系数。
约束条件有：
A、在非旋转备用市场需求侧资源非旋转备用响应潜力约束
Figure BDA0002159846270000069
其中
Figure BDA00021598462700000610
为在非旋转备用市场需求侧资源在t3时刻非旋转备用响应潜力最大值。
B、在非旋转备用市场需求侧资源非旋转备用响应速率约束
Figure BDA00021598462700000611
其中V3为在非旋转备用市场需求侧资源的需求响应最大值；
Figure BDA00021598462700000612
为需求侧资源在非旋转备用市场t3+Δt时刻的申报容量，Δt为变化时间长度。
(24)需求侧资源参与调峰备用市场目标函数可表示为：
Figure BDA0002159846270000071
Figure BDA0002159846270000072
Figure BDA0002159846270000073
其中T4为在调峰市场调度周期；t4代表需求侧资源在调峰市场断面时刻，
Figure BDA0002159846270000074
为需求侧资源在调峰市场的申报容量与价格；
Figure BDA0002159846270000075
表示在调峰市场t4时刻需求侧资源的中标情况，等于1表示中标，等于零表示未中标；
Figure BDA0002159846270000076
表示在调峰市场t4时刻预测的调峰统一出清价；
Figure BDA0002159846270000077
表示在调峰市场t4时刻需求侧资源的需求响应成本；a4，b4，c4为需求侧资源的成本系数。
约束条件有：
A、在调峰市场需求侧资源调峰响应潜力约束
Figure BDA0002159846270000078
其中
Figure BDA0002159846270000079
为在调峰市场需求侧资源在t4时刻调峰响应潜力最大值。
B、需求侧资源调峰响应速率约束
Figure BDA00021598462700000710
其中V4为在调峰市场需求侧资源的需求响应最大值；
Figure BDA00021598462700000711
为需求侧资源在调峰市场t4+Δt时刻的申报容量，Δt为变化时间长度。
一种需求侧资源参与多时间尺度辅助服务市场竞价装置，包括如下模块：
需求侧资源组成模块：按区域选取组成单元中的不同负荷形成需求侧资源参与备用市场；所述组成单元包括：不可平移负荷、可平移负荷、可削减负荷、直接中断负荷和弹性负荷；
需求侧资源选择模块：从准确性、相关性、延迟性三方面量化需求侧资源的响应特征，计算需求侧资源综合响应性能指标，将需求侧资源综合响应性能指标与备用市场的性能指标门槛值进行对比，若大于指标门槛值，则需求侧资源参与备用市场；
统一出清价预测模块：基于历史数据，预测调频备用、旋转备用、非旋转备用和调峰备用出清价格序列πI,T＝{PI,1,…,PI,t,…,PI,T}，其中，I＝1,2,3,4，T代表调度总周期，PI,T代表第T时刻预测调频备用、旋转备用、非旋转备用和调峰备用出清价格，1代表调频备用，2代表旋转备用，3代表非旋转备用，4代表调峰备用；计算预测的调频备用、旋转备用、非旋转备用和调峰备用第t时刻统一出清价πI,t，πI,t＝ηI,t×πI,av，其中，ηI,t表示第t时刻市场价格波动系数，
竞价模型组成模块：根据需求侧资源的响应特征，构建需求侧资源参与备用市场的非线性多时间尺度下层多决策主体的上下层组合竞价模型。
本发明的有益效果为：本发明提出一种需求侧资源参与多时间尺度辅助服务市场竞价方法，基于需求侧资源的响应特征，评估其参与多时间尺度备用辅助服务市场的适应性，得到综合效益最优的组合竞价方案，解决了需求侧资源如何有效参与备用辅助服务市场的问题。
附图说明
图1为本发明方法的流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作更进一步的说明。
如图1所示，一种需求侧资源参与多时间尺度辅助服务市场竞价方法，包括如下步骤：
1)确定某区域内的负荷作为需求侧资源组成单元。
2)以一天24小时时间段为例，量化1)中此时间段内需求侧资源的响应特征，与备用市场的性能指标门槛值进行对比，评估需求侧资源参与备用市场的适应性。
3)基于一天24小时历史出清数据序列，设定调频备用、旋转备用、非旋转备用和调峰备用的动态统一出清价。
4)上层模型以需求侧资源参与备用辅助服务市场多时间尺度经济效益最优为目标函数，考虑同一时间断面上的总需求响应潜力约束，以申报价格为决策变量；下层模型以需求侧资源参与单时间尺度备用辅助服务市场经济效益最优为目标函数，考虑需求响应潜力和需求响应速率约束，以申报容量为决策变量。
5)上下两层通过决策变量传递反复迭代，直至符合各层迭代终止条件，兼顾全局与局部目标，得到需求侧资源参与调频、旋转备用、非旋转备用及调峰备用市场预期综合收益最优的组合竞价方案，即需求侧资源参与调频、旋转备用、非旋转备用及调峰备用市场交易的申报容量与价格，实现需求侧资源的综合经济效益最优。
以上所述仅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，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

Claims (8)

1.一种需求侧资源参与多时间尺度辅助服务市场竞价方法，其特征在于：包括如下步骤：
按区域选取组成单元中的不同负荷形成需求侧资源参与备用市场；所述组成单元包括：不可平移负荷、可平移负荷、可削减负荷、直接中断负荷和弹性负荷；
从准确性、相关性、延迟性三方面量化需求侧资源的响应特征，计算需求侧资源综合响应性能指标，将需求侧资源综合响应性能指标与备用市场的性能指标门槛值进行对比，若大于指标门槛值，则需求侧资源参与备用市场；
基于历史数据，预测调频备用、旋转备用、非旋转备用和调峰备用出清价格序列πI,T＝{PI,1,…,PI,t,…,PI,T}，其中，I＝1,2,3,4，T代表调度总周期，PI,T代表第T时刻预测调频备用、旋转备用、非旋转备用和调峰备用出清价格，1代表调频备用，2代表旋转备用，3代表非旋转备用，4代表调峰备用；计算预测的调频备用、旋转备用、非旋转备用和调峰备用第t时刻统一出清价πI,t，πI,t＝ηI,t×πI,av，其中，ηI,t表示第t时刻市场价格波动系数，
Figure FDA0002159846260000011
根据需求侧资源的响应特征，构建需求侧资源参与备用市场的非线性多时间尺度下层多决策主体的上下层组合竞价模型。
2.根据权利要求1所述的一种需求侧资源参与多时间尺度辅助服务市场竞价方法，其特征在于：所述需求侧资源综合响应性能指标：
Figure FDA0002159846260000012
式中：m1,m2,m3表示取值范围为[0,1]的参数，并且满足m1+m2+m3＝1；
准确性指标
Figure FDA0002159846260000021
Figure FDA0002159846260000022
式中：Rt和St表示t时刻备用需求量和实际响应量；V表示一个调度周期内备用指令绝对值的平均值，n代表调度周期总时刻；
相关性指标
Figure FDA0002159846260000023
Figure FDA0002159846260000024
式中：Rt+δ表示t+δ时刻备用需求量，δ表示备用响应延迟时间，取值范围为0～ΔT，ΔT表示备用响应最大延迟时间；
延迟性指标
Figure FDA0002159846260000026
3.根据权利要求1所述的一种需求侧资源参与多时间尺度辅助服务市场竞价方法，其特征在于：所述上下层组合竞价模型如下：
(1)上层组合竞价模型以需求侧资源参与多时间尺度备用辅助服务市场经济效益最优为目标，其目标函数可表示为：
max F＝R1+R2+R3+R4
其中：F为多时间尺度备用辅助服务市场经济效益；R1为调频备用市场收益；R2为旋转备用市场收益；R3为非旋转备用市场收益；R4为调峰备用市场收益；
上层组合竞价模型约束条件包括：
A、同一时间断面需求侧资源响应潜力约束：
0≤Q1,i+Q2,j+Q3,m+Q4,n≤QI,max
其中，T1为调频备用市场调度周期，T2为旋转备用市场调度周期，T3为非旋转备用市场调度周期，T4为调峰备用市场调度周期，Q1,i、Q2,j、Q3,m、Q4,n分别为在i时刻调频备用市场、j时刻旋转备用市场、m时刻非旋转备用市场和n时刻调峰备用市场的申报容量，QI,max为需求侧资源的最大调节潜力；
(2)下层组合竞价模型以需求侧资源参与单时间尺度备用辅助服务市场的经济效益最优为目标；
(21)需求侧资源参与调频备用市场目标函数可表示为：
Figure FDA0002159846260000031
Figure FDA0002159846260000033
其中T1为在调频市场的调度周期，t1代表需求侧资源在调频市场的断面时刻；
Figure FDA0002159846260000034
为需求侧资源在调频市场t1时刻的申报容量与价格；
Figure FDA0002159846260000035
表示t1时刻需求侧资源在调频市场的中标情况，等于1表示中标，等于零表示未中标；
Figure FDA0002159846260000036
表示在调频市场t1时刻预测的调频统一出清价；
Figure FDA0002159846260000037
表示t1时刻需求侧资源的需求响应成本；a1，b1，c1为需求侧资源的成本系数；
约束条件有：
A、在调频市场需求侧资源调频响应潜力约束
Figure FDA0002159846260000038
其中为在调频市场需求侧资源在t1时刻调频响应潜力最大值；
B、需求侧资源调频响应速率约束
Figure FDA0002159846260000041
其中V1为在调频市场需求侧资源的需求响应最大值；
Figure FDA0002159846260000042
为需求侧资源在调频市场t1+Δt时刻的申报容量，Δt为变化时间长度；
(22)需求侧资源参与旋转备用市场目标函数可表示为：
Figure FDA0002159846260000043
Figure FDA0002159846260000044
Figure FDA0002159846260000045
其中T2为在旋转备用市场的调度周期；t2代表需求侧资源在旋转备用市场的断面时刻，
Figure FDA0002159846260000046
为需求侧资源在旋转备用市场的申报容量与价格；
Figure FDA0002159846260000047
表示在旋转备用市场的t2时刻需求侧资源的中标情况，等于1表示中标，等于零表示未中标；
Figure FDA0002159846260000048
表示在旋转备用市场的t2时刻预测的旋转备用统一出清价；
Figure FDA0002159846260000049
表示t2时刻需求侧资源的需求响应成本；a2，b2，c2为需求侧资源的成本系数；
约束条件有：
A、在旋转备用市场需求侧资源旋转备用响应潜力约束
Figure FDA00021598462600000410
其中
Figure FDA00021598462600000411
为在旋转备用市场需求侧资源在t2时刻旋转备用响应潜力最大值；
B、在旋转备用市场需求侧资源旋转备用响应速率约束
Figure FDA00021598462600000412
其中V2为在旋转备用市场需求侧资源的需求响应最大值；
Figure FDA00021598462600000413
为需求侧资源在旋转备用市场t2+Δt时刻的申报容量，Δt为变化时间长度；
(23)需求侧资源参与非旋转备用市场目标函数可表示为：
Figure FDA0002159846260000052
Figure FDA0002159846260000053
其中T3为在非旋转备用市场调度周期；t3代表需求侧资源在非旋转备用市场断面时刻，
Figure FDA0002159846260000054
为需求侧资源在非旋转备用市场的申报容量与价格；
Figure FDA0002159846260000055
表示在非旋转备用市场t3时刻需求侧资源的中标情况，等于1表示中标，等于零表示未中标；
Figure FDA0002159846260000056
表示在非旋转备用市场t3时刻预测的非旋转备用统一出清价；表示在非旋转备用市场t3时刻需求侧资源的需求响应成本；a3，b3，c3为需求侧资源的成本系数；
约束条件有：
A、在非旋转备用市场需求侧资源非旋转备用响应潜力约束
Figure FDA0002159846260000058
其中
Figure FDA0002159846260000059
为在非旋转备用市场需求侧资源在t3时刻非旋转备用响应潜力最大值；
B、在非旋转备用市场需求侧资源非旋转备用响应速率约束
Figure FDA00021598462600000510
其中V3为在非旋转备用市场需求侧资源的需求响应最大值；
Figure FDA00021598462600000511
为需求侧资源在非旋转备用市场t3+Δt时刻的申报容量，Δt为变化时间长度；
(24)需求侧资源参与调峰备用市场目标函数可表示为：
Figure FDA0002159846260000061
Figure FDA0002159846260000062
Figure FDA0002159846260000063
其中T4为在调峰市场调度周期；t4代表需求侧资源在调峰市场断面时刻，
Figure FDA0002159846260000064
为需求侧资源在调峰市场的申报容量与价格；
Figure FDA0002159846260000065
表示在调峰市场t4时刻需求侧资源的中标情况，等于1表示中标，等于零表示未中标；
Figure FDA0002159846260000066
表示在调峰市场t4时刻预测的调峰统一出清价；表示在调峰市场t4时刻需求侧资源的需求响应成本；a4，b4，c4为需求侧资源的成本系数；
约束条件有：
A、在调峰市场需求侧资源调峰响应潜力约束
Figure FDA0002159846260000068
其中为在调峰市场需求侧资源在t4时刻调峰响应潜力最大值；
B、需求侧资源调峰响应速率约束
其中V4为在调峰市场需求侧资源的需求响应最大值；
Figure FDA00021598462600000611
为需求侧资源在调峰市场t4+Δt时刻的申报容量，Δt为变化时间长度。
4.根据权利要求3所述的一种需求侧资源参与多时间尺度辅助服务市场竞价方法，其特征在于：所述
Figure FDA00021598462600000612
5.根据权利要求1所述的一种需求侧资源参与多时间尺度辅助服务市场竞价装置，其特征在于：包括如下模块：
需求侧资源组成模块：按区域选取组成单元中的不同负荷形成需求侧资源参与备用市场；所述组成单元包括：不可平移负荷、可平移负荷、可削减负荷、直接中断负荷和弹性负荷；
需求侧资源选择模块：从准确性、相关性、延迟性三方面量化需求侧资源的响应特征，计算需求侧资源综合响应性能指标，将需求侧资源综合响应性能指标与备用市场的性能指标门槛值进行对比，若大于指标门槛值，则需求侧资源参与备用市场；
统一出清价预测模块：基于历史数据，预测调频备用、旋转备用、非旋转备用和调峰备用出清价格序列πI,T＝{PI,1,…,PI,t,…,PI,T}，其中，I＝1,2,3,4，T代表调度总周期，PI,T代表第T时刻预测调频备用、旋转备用、非旋转备用和调峰备用出清价格，1代表调频备用，2代表旋转备用，3代表非旋转备用，4代表调峰备用；计算预测的调频备用、旋转备用、非旋转备用和调峰备用第t时刻统一出清价πI,t，πI,t＝ηI,t×πI,av，其中，ηI,t表示第t时刻市场价格波动系数，
Figure FDA0002159846260000071
竞价模型组成模块：根据需求侧资源的响应特征，构建需求侧资源参与备用市场的非线性多时间尺度下层多决策主体的上下层组合竞价模型。
6.根据权利要求5所述的一种需求侧资源参与多时间尺度辅助服务市场竞价装置，其特征在于：所述需求侧资源综合响应性能指标：
Figure FDA0002159846260000072
式中：m1,m2,m3表示取值范围为[0,1]的参数，并且满足m1+m2+m3＝1；
准确性指标
Figure FDA0002159846260000082
式中：Rt和St表示t时刻备用需求量和实际响应量；V表示一个调度周期内备用指令绝对值的平均值，n代表调度周期总时刻；
相关性指标
Figure FDA0002159846260000083
Figure FDA0002159846260000084
式中：Rt+δ表示t+δ时刻备用需求量，δ表示备用响应延迟时间，取值范围为0～ΔT，ΔT表示备用响应最大延迟时间；
延迟性指标
Figure FDA0002159846260000085
7.根据权利要求5所述的一种需求侧资源参与多时间尺度辅助服务市场竞价方法，其特征在于：所述上下层组合竞价模型如下：
(1)上层组合竞价模型以需求侧资源参与多时间尺度备用辅助服务市场经济效益最优为目标，其目标函数可表示为：
max F＝R1+R2+R3+R4
其中：F为多时间尺度备用辅助服务市场经济效益；R1为调频备用市场收益；R2为旋转备用市场收益；R3为非旋转备用市场收益；R4为调峰备用市场收益；
上层组合竞价模型约束条件包括：
A、同一时间断面需求侧资源响应潜力约束：
0≤Q1,i+Q2,j+Q3,m+Q4,n≤QI,max
其中，T1为调频备用市场调度周期，T2为旋转备用市场调度周期，T3为非旋转备用市场调度周期，T4为调峰备用市场调度周期，Q1,i、Q2,j、Q3,m、Q4,n分别为在i时刻调频备用市场、j时刻旋转备用市场、m时刻非旋转备用市场和n时刻调峰备用市场的申报容量，QI,max为需求侧资源的最大调节潜力；
(2)下层组合竞价模型以需求侧资源参与单时间尺度备用辅助服务市场的经济效益最优为目标；
(21)需求侧资源参与调频备用市场目标函数可表示为：
Figure FDA0002159846260000091
Figure FDA0002159846260000092
Figure FDA0002159846260000093
其中T1为在调频市场的调度周期，t1代表需求侧资源在调频市场的断面时刻；
Figure FDA0002159846260000094
为需求侧资源在调频市场t1时刻的申报容量与价格；
Figure FDA0002159846260000095
表示t1时刻需求侧资源在调频市场的中标情况，等于1表示中标，等于零表示未中标；
Figure FDA0002159846260000096
表示在调频市场t1时刻预测的调频统一出清价；
Figure FDA0002159846260000097
表示t1时刻需求侧资源的需求响应成本；a1，b1，c1为需求侧资源的成本系数；
约束条件有：
A、在调频市场需求侧资源调频响应潜力约束
Figure FDA0002159846260000098
其中
Figure FDA0002159846260000099
为在调频市场需求侧资源在t1时刻调频响应潜力最大值；
B、需求侧资源调频响应速率约束
Figure FDA0002159846260000101
其中V1为在调频市场需求侧资源的需求响应最大值；
Figure FDA0002159846260000102
为需求侧资源在调频市场t1+Δt时刻的申报容量，Δt为变化时间长度；
(22)需求侧资源参与旋转备用市场目标函数可表示为：
Figure FDA0002159846260000103
其中T2为在旋转备用市场的调度周期；t2代表需求侧资源在旋转备用市场的断面时刻，为需求侧资源在旋转备用市场的申报容量与价格；
Figure FDA0002159846260000107
表示在旋转备用市场的t2时刻需求侧资源的中标情况，等于1表示中标，等于零表示未中标；
Figure FDA0002159846260000108
表示在旋转备用市场的t2时刻预测的旋转备用统一出清价；
Figure FDA0002159846260000109
表示t2时刻需求侧资源的需求响应成本；a2，b2，c2为需求侧资源的成本系数；
约束条件有：
A、在旋转备用市场需求侧资源旋转备用响应潜力约束
Figure FDA00021598462600001010
其中
Figure FDA00021598462600001011
为在旋转备用市场需求侧资源在t2时刻旋转备用响应潜力最大值；
B、在旋转备用市场需求侧资源旋转备用响应速率约束
其中V2为在旋转备用市场需求侧资源的需求响应最大值；为需求侧资源在旋转备用市场t2+Δt时刻的申报容量，Δt为变化时间长度；
(23)需求侧资源参与非旋转备用市场目标函数可表示为：
Figure FDA0002159846260000111
Figure FDA0002159846260000112
Figure FDA0002159846260000113
其中T3为在非旋转备用市场调度周期；t3代表需求侧资源在非旋转备用市场断面时刻，
Figure FDA0002159846260000114
为需求侧资源在非旋转备用市场的申报容量与价格；
Figure FDA0002159846260000115
表示在非旋转备用市场t3时刻需求侧资源的中标情况，等于1表示中标，等于零表示未中标；
Figure FDA0002159846260000116
表示在非旋转备用市场t3时刻预测的非旋转备用统一出清价；
Figure FDA0002159846260000117
表示在非旋转备用市场t3时刻需求侧资源的需求响应成本；a3，b3，c3为需求侧资源的成本系数；
约束条件有：
A、在非旋转备用市场需求侧资源非旋转备用响应潜力约束
Figure FDA0002159846260000118
其中
Figure FDA0002159846260000119
为在非旋转备用市场需求侧资源在t3时刻非旋转备用响应潜力最大值；
B、在非旋转备用市场需求侧资源非旋转备用响应速率约束
Figure FDA00021598462600001110
其中V3为在非旋转备用市场需求侧资源的需求响应最大值；
Figure FDA00021598462600001111
为需求侧资源在非旋转备用市场t3+Δt时刻的申报容量，Δt为变化时间长度；
(24)需求侧资源参与调峰备用市场目标函数可表示为：
Figure FDA0002159846260000121
Figure FDA0002159846260000122
其中T4为在调峰市场调度周期；t4代表需求侧资源在调峰市场断面时刻，为需求侧资源在调峰市场的申报容量与价格；
Figure FDA0002159846260000125
表示在调峰市场t4时刻需求侧资源的中标情况，等于1表示中标，等于零表示未中标；
Figure FDA0002159846260000126
表示在调峰市场t4时刻预测的调峰统一出清价；表示在调峰市场t4时刻需求侧资源的需求响应成本；a4，b4，c4为需求侧资源的成本系数；
约束条件有：
A、在调峰市场需求侧资源调峰响应潜力约束
Figure FDA0002159846260000128
其中
Figure FDA0002159846260000129
为在调峰市场需求侧资源在t4时刻调峰响应潜力最大值；
B、需求侧资源调峰响应速率约束
Figure FDA00021598462600001210
其中V4为在调峰市场需求侧资源的需求响应最大值；
Figure FDA00021598462600001211
为需求侧资源在调峰市场t4+Δt时刻的申报容量，Δt为变化时间长度。
8.根据权利要求5所述的一种需求侧资源参与多时间尺度辅助服务市场竞价方法，其特征在于：所述
Figure FDA00021598462600001212
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN107665378A (zh) * 2017-09-25 2018-02-06 燕山大学 基于需求侧竞价交易机制的电力系统多目标优化调度方法

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