CN111967158B - 一种与现货交易相衔接的中长期交易电力曲线分解方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种与现货交易相衔接的中长期交易电力曲线分解方法，包括步骤：步骤S1：考虑时间尺度为月的中长期交易，电力交易中心在交易平台发布次月的相关市场信息；步骤S2：发电单元和用电单元分别向电力交易中心申报中长期合约总电量、在各个分解时间段内的申报电量和电价；步骤S3：电力交易中心对发电单元和用电单元申报信息进行统计确认，在交易平台调用电量分解模型计算分解结果；步骤S4：将分解结果发送给电力调度机构进行安全校核，安全校核通过则得到最终电力分解曲线，否则，返回步骤S2重新组织申报直到满足安全校核。本发明能够保证电力曲线分解的精确性，为中长期电力曲线分解提供有力的量化支撑工具。

Description

一种与现货交易相衔接的中长期交易电力曲线分解方法
技术领域
本发明涉及电力系统运作技术领域，特别是一种与现货交易相衔接的中长期交易电力曲线分解方法。
背景技术
电力现货交易同过去市场化交易最大的区别就是标的物由传统的没有时空价值的指标性电量，转变为带有时标的电力曲线。作为与现货交易相衔接的中长期交易，电能交易的时间尺度需要同现货市场的时间尺度相一致。这意味着，中长期交易必须按着现货交易的时间尺度分解为电力曲线。
目前，中长期交易的曲线分解主要包含两大类方法：一类是基于滚动修正的合约电量分解方法，一类是基于优化模型的合约电量分解算法。其中，基于滚动修正的合约电量分解方法是目前开展带电力曲线交易的市场主体普遍采取的方法，其电量分解流程又包含两种：一种是遵循“偏差调整”思想，直接形成年度合约，随着时间推移陆续开展调整；另一种是基于“逐步分解”的思想，于年初先完成月度电量的分配，于月初再逐月形成合约曲线。
基于滚动修正的合约电量分解方法一般是市场运营机构基于典型负荷曲线来进行电量分解，无法准确反映不同市场主体的诉求。另外，电量分解缺乏能够量化分解的工具，无法保证分解结果的最优性。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是提出一种与现货交易相衔接的中长期交易电力曲线分解方法，能够保证电力曲线分解的精确性，为中长期电力曲线分解提供有力的量化支撑工具。
本发明采用以下方案实现：一种与现货交易相衔接的中长期交易电力曲线分解方法，包括以下步骤：
步骤S1：考虑时间尺度为月的中长期交易，电力交易中心在交易平台发布次月的相关市场信息；
步骤S2：发电单元和用电单元分别向电力交易中心申报中长期合约总电量、在各个分解时间段内的申报电量和电价；
步骤S3：电力交易中心对发电单元和用电单元申报信息进行统计确认，在交易平台调用电量分解模型计算分解结果；
步骤S4：将分解结果发送给电力调度机构进行安全校核，安全校核通过则得到最终电力分解曲线，否则，返回步骤S2重新组织申报直到满足安全校核。
进一步地，步骤S1中，所述次月的相关市场信息包括次月市场主体信息、次月用电量预测和次月发电单元的可发电量上限，以及中长期合约分解的时间段个数。
进一步地，步骤S3中，所述电量分解模型的目标函数F为：
Figure BDA0002634730890000021
式中，i∈I表示发电单元；j∈J表示用户单元；t∈T表示中长期合约分解的时间段个数；Pit为第i个发电单元在时间段t申报的电价；Pjt为第j个用电单元在时间段t申报的电价；Qijt表示第i个发电单元和第j个用电单元在时间段t的合约分解电量。
进一步地，步骤S3中，所述电量分解模型的约束条件包括：
Figure BDA0002634730890000031
该约束条件表示第j个用电单元的申报电量不得大于其自身申报上限，其中
Figure BDA0002634730890000032
表示第j个用电单元的申报电量上限；
Figure BDA0002634730890000033
该约束条件表示第i个发电单元的发电量不得大于其自身发电能力，其中
Figure BDA0002634730890000034
表示第i个发电单元的最大发电能力；
Figure BDA0002634730890000035
该约束条件表示第i个发电单元和第j个用电单元在时间段t的合约分解电量不小于零；
Figure BDA0002634730890000036
该约束条件表示第i个发电单元和第j个用电单元在所有分解时间段的合约分解电量的总和等于第i个发电单元和第j个用电单元之间签订的中长期电量，其中Qij表示第i个发电单元和第j个用电单元之间的合约总电量。
与现有技术相比，本发明有以下有益效果：本发明所提出的方法对中长期交易进行数学建模，通过优化算法确定中长期电量分解结果，从而保证电力曲线分解的精确性，为中长期电力曲线分解提供有力的量化支撑工具。同时，本发明中提出的分解模型为线性规划模型，求解简单。
附图说明
图1为本发明实施例的方法流程示意图。
图2为电力分解曲线示意图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明做进一步说明。
应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
如图1所示，本实施例提供了一种与现货交易相衔接的中长期交易电力曲线分解方法，包括以下步骤：
步骤S1：考虑时间尺度为月的中长期交易，电力交易中心在交易平台发布次月的相关市场信息；
步骤S2：月度集中竞价交易开始后，发电单元和用电单元分别向电力交易中心申报中长期合约总电量、在各个分解时间段内的申报电量和电价；
步骤S3：电力交易中心对发电单元和用电单元申报信息进行统计确认，在交易平台调用电量分解模型计算分解结果；
步骤S4：将分解结果发送给电力调度机构进行安全校核，安全校核通过则得到最终电力分解曲线(其中，电力分解曲线示意图如图2所示)，否则，返回步骤S2重新组织申报直到满足安全校核。
在本实施例中，步骤S1中，所述次月的相关市场信息包括次月市场主体信息、次月用电量预测和次月发电单元的可发电量上限，以及中长期合约分解的时间段个数。
在本实施例中，电力中长期交易的主要交易单元包括发电单元和用户单元，与用户单元紧密相关的主要标的物是电能量，发电单元和用户单元通过签订时间尺度为多年、年、月、周、日以上的电能量中长期合约进行市场化交易。电力交易追求的目标应该是社会福利最大化，社会福利包括消费者剩余和生产者剩余两部分，可以量化为交易所产生的全部收益。步骤S3中，所述电量分解模型的目标函数F为：
Figure BDA0002634730890000051
式中，i∈I表示发电单元；j∈J表示用户单元；t∈T表示中长期合约分解的时间段个数；Pit为第i个发电单元在时间段t申报的电价；Pjt为第j个用电单元在时间段t申报的电价；Qijt表示第i个发电单元和第j个用电单元在时间段t的合约分解电量。F表示发电单元生产者剩余和用户单元消费者剩余的总和，为社会总体福利。
在本实施例中，步骤S3中，所述电量分解模型的约束条件包括：
Figure BDA0002634730890000061
该约束条件表示第j个用电单元的申报电量不得大于其自身申报上限，其中
Figure BDA0002634730890000062
表示第j个用电单元的申报电量上限；
Figure BDA0002634730890000063
该约束条件表示第i个发电单元的发电量不得大于其自身发电能力，其中
Figure BDA0002634730890000064
表示第i个发电单元的最大发电能力；
Figure BDA0002634730890000065
该约束条件表示第i个发电单元和第j个用电单元在时间段t的合约分解电量不小于零；
Figure BDA0002634730890000066
该约束条件表示第i个发电单元和第j个用电单元在所有分解时间段的合约分解电量的总和等于第i个发电单元和第j个用电单元之间签订的中长期电量，其中Qij表示第i个发电单元和第j个用电单元之间的合约总电量。
在本实施例中，步骤S4中，安全校核主要包括通道输电能力限制校核、机组发电能力限制校核以及机组辅助服务限制校核等。安全校核未通过时，电力交易中心根据时间优先和价格优先原则进行交易削减直至满足安全校核。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (1)

1.一种与现货交易相衔接的中长期交易电力曲线分解方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S1：考虑时间尺度为月的中长期交易，电力交易中心在交易平台发布次月的相关市场信息；
步骤S2：发电单元和用电单元分别向电力交易中心申报中长期合约总电量、在各个分解时间段内的申报电量和电价；
步骤S3：电力交易中心对发电单元和用电单元申报信息进行统计确认，在交易平台调用电量分解模型计算分解结果；
步骤S4：将分解结果发送给电力调度机构进行安全校核，安全校核通过则得到最终电力分解曲线，否则，返回步骤S2重新组织申报直到满足安全校核；
步骤S1中，所述次月的相关市场信息包括次月市场主体信息、次月用电量预测和次月发电单元的可发电量上限，以及中长期合约分解的时间段个数；
步骤S3中，所述电量分解模型的目标函数F为：
Figure FDA0003615718850000011
式中，i∈I表示发电单元；j∈J表示用户单元；t∈T表示中长期合约分解的时间段个数；Pit为第i个发电单元在时间段t申报的电价；Pjt为第j个用电单元在时间段t申报的电价；Qijt表示第i个发电单元和第j个用电单元在时间段t的合约分解电量；
步骤S3中，所述电量分解模型的约束条件包括：
Figure FDA0003615718850000021
该约束条件表示第j个用电单元的申报电量不得大于其自身申报上限，其中
Figure FDA0003615718850000022
表示第j个用电单元的申报电量上限；
Figure FDA0003615718850000023
该约束条件表示第i个发电单元的发电量不得大于其自身发电能力，其中
Figure FDA0003615718850000024
表示第i个发电单元的最大发电能力；
Figure FDA0003615718850000025
该约束条件表示第i个发电单元和第j个用电单元在时间段t的合约分解电量不小于零；
Figure FDA0003615718850000026
该约束条件表示第i个发电单元和第j个用电单元在所有分解时间段的合约分解电量的总和等于第i个发电单元和第j个用电单元之间签订的中长期电量，其中Qij表示第i个发电单元和第j个用电单元之间的合约总电量。
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