CN110648176B - 一种电力容量市场与电能量市场的衔接方法、装置及设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电力容量市场与电能量市场的衔接方法,步骤包括:获得每个机组的中标容量;利用所述中标容量,分别计算各种不同类型电源的年发电小时数,以及统计同类型电源的年平均发电小时数;根据所述年发电小时数和所述年平均发电小时数计算出各机组获得容量收益的奖励值和惩罚值。本发明提供了一种电力容量市场与电能量市场的衔接方法、装置及设备,能够根据中标容量按中标容量折算后的在电能量市场的年发电小时数与年平均发电小时数给予机组一定的奖励或惩罚,从而激励中标容量在电能量市场提供更高的价值。
Description
技术领域
本发明涉及电力系统技术领域,尤其是涉及一种电力容量市场与电能量市场的衔接方法、装置及设备。
背景技术
随着电力市场化改革的推进,电力现货市场建设逐渐提上日程。在电力现货市场环境下,电力容量市场是电力现货市场的重要补充,电力容量市场的建设需与电能量市场紧密衔接。在容量市场中标的机组若在电能量市场发电小时数越高,说明机组在容量市场中标容量的效率越高,发挥的价值越大;若在电能量市场发电小时数越低,说明机组在容量市场中标容量的效率越低,发挥的价值越小。
发明内容
针对上述技术问题,本发明提供了一种电力容量市场与电能量市场的衔接方法、装置及设备,能够根据中标容量按中标容量折算后的在电能量市场的年发电小时数与年平均发电小时数给予机组一定的奖励或惩罚,从而激励中标容量在电能量市场提供更高的价值。
第一方面,本发明实施例提供了一种电力容量市场与电能量市场的衔接方法,步骤包括:
获得每个机组的中标容量;
利用所述中标容量,分别计算各种不同类型电源的年发电小时数,以及统计同类型电源的年平均发电小时数;
根据所述年发电小时数和所述年平均发电小时数计算出各机组获得容量收益的奖励值和惩罚值。
在本发明第一方面的第一种可能的实现方式中,所述获得每个机组的中标容量,具体为:
根据输入的峰值负荷值构建容量需求价格曲线;
在所述容量需求价格曲线的基础上计算出出清价格及中标容量。
在本发明第一方面的第二种可能的实现方式中,所述根据所述年发电小时数和所述年平均发电小时数计算出各机组获得容量收益的奖励值和惩罚值,具体为:
基于惩罚系数,计算出机组的年平均发电小时数与年发电小时数的发电小时相差比例值,求解所述发电小时相差比例值与所述出清价格和所述中标容量的乘积,得出惩罚值。
在本发明第一方面的第三种可能的实现方式中,所述根据所述年发电小时数和所述年平均发电小时数计算出各机组获得容量收益的奖励值和惩罚值,具体为:
计算奖励机组的年发电小时数占全部奖励机组的总年发电小时数的比例值,同时以全部惩罚机组的总惩罚值为系数计算出奖励值。
在本发明第一方面的第四种可能的实现方式中,所述的电力容量市场与电能量市场的衔接方法,还包括步骤:
通过建立全时段的安全约束机组组合和安全约束经济调度模型模拟电能量现货市场竞争,并计算得到每个机组每个时段的中标电量与中标价格。
第二方面,本发明实施例提供了一种电力容量市场与电能量市场的衔接装置,包括:
中标容量采集模块,用于获得每个机组的中标容量;
发电小时计量模块,用于利用所述中标容量,分别计算各种不同类型电源的年发电小时数,以及统计同类型电源的年平均发电小时数;
奖惩计量模块,用于根据所述年发电小时数和所述年平均发电小时数计算出各机组获得容量收益的奖励值和惩罚值。
在本发明第二方面的第一种可能的实现方式中,所述中标容量采集模块,还包括:
曲线拟合模块,用于根据输入的峰值负荷值构建容量需求价格曲线;
出清计算模块,用于在所述容量需求价格曲线的基础上计算出出清价格及中标容量。
在本发明第二方面的第二种可能的实现方式中,所述的电力容量市场与电能量市场的衔接装置,还包括:
竞价模拟运行模块,用于通过建立全时段的安全约束机组组合和安全约束经济调度模型模拟电能量现货市场竞争,并计算得到每个机组每个时段的中标电量与中标价格。
第三方面,本发明实施例提供了一种电力容量市场与电能量市场的衔接设备,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所述的电力容量市场与电能量市场的衔接方法。
相比于现有技术,本发明实施例具有如下有益效果:
本发明提供一种电力容量市场与电能量市场的衔接方法、装置及设备,根据中标容量按中标容量折算后的在电能量市场的年发电小时数与年平均发电小时数给予机组一定的奖励或惩罚,首先可以控制机组发电的电量,其次则可激励机组按自身成本在现货市场中合理报价,以出清更多的电量,提高机组发电效率;同时,防止机组在市场中过度投机报高价而影响现货市场价格合理性与稳定性,有利于促进容量资源在容量市场与电能量市场范围的资源优化配置,抑制机组在电能量市场报高价的投机行为从而促进电能量市场的有效竞争。
附图说明
图1是本发明实施例中的一种电力容量市场与电能量市场的衔接方法的步骤流程图;
图2是本发明实施例中的一种电力容量市场与电能量市场的衔接方法的容量需求价格曲线图;
图3是本发明实施例中的一种电力容量市场与电能量市场的衔接方法的容量市场出清示意图;
图4是本发明实施例中的一种电力容量市场与电能量市场的衔接装置的模块图;
其中,图2、图3的横坐标L为容量值,纵坐标P为价格。
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。
请参见图1,其示出了本发明的示例性实施例提供的一种电力容量市场与电能量市场的衔接方法,步骤如下:
S101、获得每个机组的中标容量;
S102、利用所述中标容量,分别计算各种不同类型电源的年发电小时数,以及统计同类型电源的年平均发电小时数;
S103、根据所述年发电小时数和所述年平均发电小时数计算出各机组获得容量收益的奖励值和惩罚值。
在本实施例中,按煤电、气电、水电、核电、风电、光伏、其他新能源发电机组等电源类型按在容量市场的中标容量折算后,统计每个电源的年发电小时数。
hi为电源i按容量市场中标容量折算后的年利用小时数;Qi为电源i的年发电量,P中标容量为电源i在容量市场中标的容量。
计算同类电源的年平均发电小时数:
本发明实施例提供一种电力容量市场与电能量市场的衔接方法、装置及设备,根据中标容量按中标容量折算后的在电能量市场的年发电小时数与年平均发电小时数给予机组一定的奖励或惩罚,首先可以控制机组发电的电量,其次则可激励机组按自身成本在现货市场中合理报价,以出清更多的电量,提高机组发电效率;同时,防止机组在市场中过度投机报高价而影响现货市场价格合理性与稳定性,有利于促进容量资源在容量市场与电能量市场范围的资源优化配置,抑制机组在电能量市场报高价的投机行为从而促进电能量市场的有效竞争。
本发明实施例的其中一种实施方式为,所述获得每个机组的中标容量,具体为:
根据输入的峰值负荷值构建容量需求价格曲线;
采用统一边际价格出清方式,在所述容量需求价格曲线的基础上计算出出清价格及中标容量。
在本实施例中,提前容量交付年几年开展容量市场竞争,采用统一边际价格出清方式,获得每个机组的中标容量,和统一边际出清价格。
由市场运营机构根据对未来的负荷需求预测,提前5年开展容量拍卖市场,组织容量拥有者(电源)竞价。
请参见图2,为给市场主体提供反映供需关系的容量价格信号,需构建具有需求价格弹性的煤电、气电的容量需求价格曲线。
LB=Lpeak(1+α)/(1-EFord) (3)
其中LB为可靠性容量需求;Lpeak为政府预测的峰值负荷;α为满足系统容量安全和可靠性要求而确定的装机容量裕度;EFord为机组等值强迫停运率。
如图2所示,B点是刚好满足煤电或气电目标容量需求,且略有盈余的容量值,在该容量点机组回收全额的固定成本。当容量小于其需求价格曲线中的Lb时,容量开始紧缺,随着容量值的降低,价格线性上升,激励电源企业投资增建电源。为了防止价格尖峰,在A点设置容量市场价格帽,为1.5倍的B点容量价格。当容量大于Lb时,容量开始富余,随着容量值的升高,价格线性下降,直到C点(1.5倍B点容量值),价格降为0.6倍的B点容量价格。对超过C点的容量,不再进行容量费用补偿,抑制电源容量的过度投资。价格需求曲线中的A、B、C三点的价格、容量系数需在一定的统计数据和人工经验基础上计算得到。
请参见图3,采用容量市场统一出清,边际定价的方式,即在市场出清时将电源容量报价由低到高排序,最后一个中标电源的报价即为容量市场的边际价格,所有电源的中标容量统一按该边际价格结算。
在本实施例中,所述电力容量市场与电能量市场的衔接方法能够得到日前电力现货出清的结果发电机组的中标电力曲线,以及分时节点电价。电力容量市场出清得到中标容量和容量价格,有利于激励中标容量在电能量市场提供更高的价值,发挥更大的效应。
所述根据所述年发电小时数和所述年平均发电小时数计算出各机组获得容量收益的奖励值和惩罚值,具体为:
基于惩罚系数,计算出机组的年平均发电小时数与年发电小时数的发电小时相差比例值,求解所述发电小时相差比例值与所述出清价格和所述中标容量的乘积,得出惩罚值。
具体地,对年发电小时数低于平均发电小时数的机组给予一定的惩罚,惩罚量按式(4)计算:
R惩罚,i为电源i的容量惩罚值;p容量市场为容量市场统一出清价格;P中标容量为机组i在容量市场的中标容量;α为政府制定的惩罚系数。
所述奖励值通过以下计算得到:
计算奖励机组的年发电小时数占全部奖励机组的总年发电小时数的比例值,同时以全部惩罚机组的总惩罚值为系数计算出奖励值。
具体地,将对机组惩罚的金额按一定的方法奖励给年发电小时数高于平均发电小时数的机组,分配方法如式(5)所示:
R奖励,j为电源j获得的容量收益奖励;m为惩罚机组的数量;k为奖励机组的数量;hj为奖励机组的年发电小时数;其中,年发电小时数高于平均发电小时数的机组为奖励机组,反之为惩罚机组。
所述电力容量市场与电能量市场的衔接方法,还包括:
通过建立全时段的安全约束机组组合(SCUC)和安全约束经济调度(SCED)模型模拟电能量现货市场竞争,并计算得到每个机组每个时段的中标电量与中标价格。
请参见图4,其示出了本发明的示例性实施例提供的一种电力容量市场与电能量市场的衔接装置,包括:
中标容量采集模块201,用于获得每个机组的中标容量;
发电小时计量模块202,用于利用所述中标容量,分别计算各种不同类型电源的年发电小时数,以及统计同类型电源的年平均发电小时数;
奖惩计量模块203,用于根据所述年发电小时数和所述年平均发电小时数计算出各机组获得容量收益的奖励值和惩罚值。
所述奖惩计量模块,还用于基于惩罚系数,计算出机组的年平均发电小时数与年发电小时数的发电小时相差比例值,求解所述发电小时相差比例值与所述出清价格和所述中标容量的乘积,得出惩罚值。
所述奖惩计量模块,还用于计算奖励机组的年发电小时数占全部奖励机组的总年发电小时数的比例值,同时以全部惩罚机组的总惩罚值为系数计算出奖励值。
所述中标容量采集模块,还包括:
曲线拟合模块,用于根据输入的峰值负荷值构建容量需求价格曲线;
出清计算模块,用于在所述容量需求价格曲线的基础上计算出出清价格及中标容量。
所述的电力容量市场与电能量市场的衔接装置,还包括:
竞价模拟运行模块,用于通过建立全时段的安全约束机组组合和安全约束经济调度模型模拟电能量现货市场竞争,并计算得到每个机组每个时段的中标电量与中标价格。
本发明还提供一种示例性实施例,一种电力容量市场与电能量市场的衔接设备,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上所述的电力容量市场与电能量市场的衔接方法。
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。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程,是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成,所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中,该程序在执行时,可包括如上述各方法的实施例的流程。其中,所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory,ROM)或随机存储记忆体(Random AccessMemory,RAM)等。
Claims (7)
1.一种电力容量市场与电能量市场的衔接方法,其特征在于,步骤包括:
根据容量需求价格曲线与报价曲线的交点获得每个机组的中标容量;
利用所述中标容量,分别计算各种不同类型电源的年发电小时数,具体为:
hi为电源i按容量市场中标容量折算后的年利用小时数;Qi为电源i的年发电量,P中标容量为电源i在容量市场中标的容量;
以及统计同类型电源的年平均发电小时数,具体为:
根据所述年发电小时数和所述年平均发电小时数计算出各机组获得容量收益的奖励值和惩罚值;
所述惩罚值按式(4)计算:
R惩罚,i为电源i的容量惩罚值;p容量市场为容量市场统一出清价格;P中标容量为机组i在容量市场的中标容量;α为政府制定的惩罚系数;
所述奖励值按式(5)计算:
R奖励,j为电源j获得的容量收益奖励;m为惩罚机组的数量;k为奖励机组的数量;hj为奖励机组的年发电小时数;其中,年发电小时数高于平均发电小时数的机组为奖励机组,反之为惩罚机组。
2.如权利要求1所述的电力容量市场与电能量市场的衔接方法,其特征在于,所述根据容量需求价格曲线与报价曲线的交点获得每个机组的中标容量,具体为:
根据输入的峰值负荷值构建容量需求价格曲线;
在所述容量需求价格曲线的基础上计算出出清价格及中标容量。
3.如权利要求1所述的电力容量市场与电能量市场的衔接方法,其特征在于,所述根据容量需求价格曲线与报价曲线的交点获得每个机组的中标容量之前,还包括步骤:
通过建立全时段的安全约束机组组合和安全约束经济调度模型模拟电能量现货市场竞争,并计算得到每个机组每个时段的中标电量与中标价格。
4.一种电力容量市场与电能量市场的衔接装置,其特征在于,包括:
中标容量采集模块,用于根据容量需求价格曲线与报价曲线的交点获得每个机组的中标容量;
发电小时计量模块,用于利用所述中标容量,分别计算各种不同类型电源的年发电小时数,具体为:
hi为电源i按容量市场中标容量折算后的年利用小时数;Qi为电源i的年发电量,P中标容量为电源i在容量市场中标的容量;
以及统计同类型电源的年平均发电小时数,具体为:
奖惩计量模块,用于根据所述年发电小时数和所述年平均发电小时数计算出各机组获得容量收益的奖励值和惩罚值;
所述惩罚值按式(4)计算:
R惩罚,i为电源i的容量惩罚值;p容量市场为容量市场统一出清价格;P中标容量为机组i在容量市场的中标容量;α为政府制定的惩罚系数;
所述奖励值按式(5)计算:
R奖励,j为电源j获得的容量收益奖励;m为惩罚机组的数量;k为奖励机组的数量;hj为奖励机组的年发电小时数;其中,年发电小时数高于平均发电小时数的机组为奖励机组,反之为惩罚机组。
5.如权利要求4所述的电力容量市场与电能量市场的衔接装置,其特征在于,所述中标容量采集模块,还包括:
曲线拟合模块,用于根据输入的峰值负荷值构建容量需求价格曲线;
出清计算模块,用于在所述容量需求价格曲线的基础上计算出出清价格及中标容量。
6.如权利要求4所述的电力容量市场与电能量市场的衔接装置,其特征在于,还包括:
竞价模拟运行模块,用于通过建立全时段的安全约束机组组合和安全约束经济调度模型模拟电能量现货市场竞争,并计算得到每个机组每个时段的中标电量与中标价格。
7.一种电力容量市场与电能量市场的衔接设备,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3任一项所述的电力容量市场与电能量市场的衔接方法。
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Legal Events
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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