CN111967986A - 包含梯级水电的电力市场出清方法、系统、装置及介质 - Google Patents
包含梯级水电的电力市场出清方法、系统、装置及介质 Download PDFInfo
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Abstract
本申请公开了一种包含梯级水电的电力市场出清方法、系统、装置及介质。该方法获取电力调度机构发布的机组运行边界条件、电网运行边界条件、日水位控制区间信息以及电力现货市场中的各个机组的报价数据，进一步得到包括梯级水电机组的水力约束条件的日前安全约束机组组合模型；并以机组的运行成本最小化为目标函数对日前的电力市场进行出清，得到各个机组出力的出清结果。本申请实施例在电力现货市场的出清模型中，考虑了梯级水电机组的上下游耦合关系，将梯级水电机组通过水力约束条件进行线性化，嵌入安全约束机组组合模型执行出清，利于各级水电机组的正常运行，减少了水电站弃水引起的资源浪费。本申请可广泛应用于电力技术领域内。
Description
技术领域
本申请涉及电力技术领域，尤其是一种包含梯级水电的电力市场出清方法、系统、装置 及介质。
背景技术
在当前的电力市场环境下，由于大规模水电系统的建设正在逐步完善，流域梯级大、中 型水电站逐渐成为主要的竞争主体，其具有复杂的运行特性。首先，水电的非线性边界条件 众多，需要考虑包括防洪、航运、水资源利用等众多因素；其次，同一流域梯级上下游水电 站受水力联系的影响，容易造成发电冲突或者资源浪费。例如，在日前市场中，各级水电站 独立申报量价曲线参与现货市场出清，当上游水电站的中标电量较少或不中标，下游水电站 的中标电量较多时，下游水电站将被迫大规模降低水位，严重时可能出现无水可发而导致出 清结果无法执行，电力供应得不到保障；相对地，当上游水电站的中标电量较多，下游水电 站的中标电量较少或不中标时，又会导致下游水电站被迫弃水，造成了大量的资源浪费。因 此，现有的电力现货市场出清模型亟需对此进行调整。
发明内容
本申请的目的在于至少一定程度上解决现有技术中存在的技术问题之一。
为此，本申请实施例的一个目的在于提供一种包含梯级水电的电力市场出清方法，该方 法考虑到了梯级水电中上下游水电站的耦合关系，通过水力约束条件进行线性化，嵌入安全 约束机组组合模型之中，利于各级水电机组的正常运行，减少了水电站弃水引起的资源浪费。
本申请实施例的另一个目的在于提供一种包含梯级水电的电力市场出清系统。
为了达到上述技术目的，本申请实施例所采取的技术方案包括：
第一方面，本申请实施例提供了一种包含梯级水电的电力市场出清方法，包括以下步骤：
获取电力调度机构发布的机组运行边界条件、电网运行边界条件和日水位控制区间信息； 所述机组包括梯级水电机组；
获取电力现货市场中的各个机组的报价数据；
根据所述日水位控制区间信息，得到所述梯级水电机组的水力约束条件；
根据所述机组运行边界条件、所述电网运行边界条件和所述水力约束条件，得到日前安 全约束机组组合模型；
根据所述安全约束机组组合模型，以机组的运行成本最小化为目标函数对日前的电力市 场进行出清，得到各个机组出力的出清结果。
另外，根据本申请上述实施例的包含梯级水电的电力市场出清方法，还可以具有以下附 加的技术特征：
进一步地，在本申请的一个实施例中，所述机组运行边界条件包括机组的出力上下限约 束和机组的爬坡约束；所述电网运行边界条件包括系统负荷平衡约束、系统的备用容量约束 和线路潮流约束。
进一步地，在本申请的一个实施例中，所述日水位控制区间信息包括水电站的水位上下 限数据。
进一步地，在本申请的一个实施例中，所述水位上下限数据包括死水位数据和汛期限制 水位数据。
进一步地，在本申请的一个实施例中，所述根据所述日水位控制区间信息，得到所述梯 级水电机组的水力约束条件这一步骤，其具体包括：
获取第一水电站的初始水位数据、水库水面面积数据、第一出力数据、第一耗水率数据、 第一弃水流量数据和自然来水流量数据；
获取第二水电站的第二出力数据、第二耗水率数据和第二弃水流量数据；所述第二水电 站为所述第一水电站的上游水电站；
根据所述第一出力数据、所述第一耗水率数据和所述第一弃水流量数据，确定第一水量 变化数据；
根据所述第二出力数据、所述第二耗水率数据和所述第二弃水流量数据，确定第二水量 变化数据；
根据所述第一水量变化数据、所述第二水量变化数据、所述自然来水流量数据和所述水 库水面面积数据，确定所述第一水电站的水位变化数据；
根据所述初始水位数据和所述水位变化数据，通过所述水位上下限数据得到所述第一水 电站中水电机组的水力约束条件。
进一步地，在本申请的一个实施例中，所述根据所述第一水量变化数据、所述第二水量 变化数据、所述自然来水流量数据和所述水库水面面积数据，确定所述第一水电站的水位变 化数据这一步骤，其具体包括：
根据所述第一水量变化数据、所述第二水量变化数据和所述自然来水流量数据，得到所 述第一水电站的水量变化数据；
通过所述水量变化数据和所述水库水面面积数据，确定所述第一水电站的水位变化数据。
第二方面，本申请实施例提出了一种包含梯级水电的电力市场出清系统，包括：
第一获取模块，用于获取电力调度机构发布的机组运行边界条件、电网运行边界条件和 日水位控制区间信息；所述机组包括梯级水电机组；
第二获取模块，用于获取电力现货市场中的各个机组的报价数据；
第一处理模块，根据所述日水位控制区间信息，得到所述梯级水电机组的水力约束条件；
第二处理模块，用于根据所述机组运行边界条件、所述电网运行边界条件和所述水力约 束条件，得到日前安全约束机组组合模型；
出清模块，用于根据所述安全约束机组组合模型，以机组的运行成本最小化为目标函数 对日前的电力市场进行出清，得到各个机组出力的出清结果。
第三方面，本申请实施例提供了一种包含梯级水电的电力市场出清装置，包括：
至少一个处理器；
至少一个存储器，用于存储至少一个程序；
当所述至少一个程序被所述至少一个处理器执行时，使得所述至少一个处理器实现上述 的包含梯级水电的电力市场出清方法。
第四方面，本申请实施例还提供了一种介质，其中存储有处理器可执行的指令，所述处 理器可执行的指令在由处理器执行时用于实现上述的包含梯级水电的电力市场出清方法。
本申请的优点和有益效果将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显， 或通过本申请的实践了解到：
本申请实施例通过获取电力调度机构发布的机组运行边界条件、电网运行边界条件、日 水位控制区间信息以及电力现货市场中的各个机组的报价数据，根据所述日水位控制区间信 息，得到所述梯级水电机组的水力约束条件；根据所述机组运行边界条件、所述电网运行边 界条件和所述水力约束条件，得到日前安全约束机组组合模型；根据所述安全约束机组组合 模型，以机组的运行成本最小化为目标函数对日前的电力市场进行出清，得到各个机组出力 的出清结果。本申请实施例在电力现货市场的出清模型中，考虑了梯级水电机组的上下游耦 合关系，将梯级水电机组通过水力约束条件进行线性化，嵌入安全约束机组组合模型执行出 清，利于各级水电机组的正常运行，减少了水电站弃水引起的资源浪费。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或者现有技术中的技术方案，下面对本申请实施例或者 现有技术中的相关技术方案附图作以下介绍，应当理解的是，下面介绍中的附图仅仅为了方 便清晰表述本申请的技术方案中的部分实施例，对于本领域的技术人员来说，在无需付出创 造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获取到其他附图。
图1为根据本申请实施例提供的一种包含梯级水电的电力市场出清方法的流程示意图；
图2为根据本申请实施例提供的一种包含梯级水电的电力市场出清系统的结构示意图；
图3为根据本申请实施例提供的一种包含梯级水电的电力市场出清装置的结构示意图。
具体实施方式
下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或 类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的 实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。对于以下实施例中 的步骤编号，其仅为了便于阐述说明而设置，对步骤之间的顺序不做任何限定，实施例中的 各步骤的执行顺序均可根据本领域技术人员的理解来进行适应性调整。
在以下的描述中，涉及到“一些实施例”，其描述了所有可能实施例的子集，但是可以 理解，“一些实施例”可以是所有可能实施例的相同子集或不同子集，并且可以在不冲突的 情况下相互结合。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人 员通常理解的含义相同。本文中所使用的术语只是为了描述本申请实施例的目的，不是旨在 限制本申请。
下面参照附图，详细描述根据本申请实施例提出的包含梯级水电的电力市场出清方法和 系统，首先将参照附图描述根据本申请实施例提出的包含梯级水电的电力市场出清方法。
参照图1，本申请实施例中提供的包含梯级水电的电力市场出清方法，主要包括以下步 骤：
S1、获取电力调度机构发布的机组运行边界条件、电网运行边界条件和日水位控制区间 信息；机组包括梯级水电机组；
S2、获取电力现货市场中的各个机组的报价数据；
S3、根据日水位控制区间信息，得到梯级水电机组的水力约束条件；
S4、根据机组运行边界条件、电网运行边界条件和水力约束条件，得到日前安全约束机 组组合模型；
S5、根据安全约束机组组合模型，以机组的运行成本最小化为目标函数对日前的电力市 场进行出清，得到各个机组出力的出清结果。
本申请实施例中，首先从电力调度机构处获取根据相关数据和情况公布的日前机组运行 边界条件以及日前电网运行边界条件，具体地，该条件可以包括发电机组的状态约束、发电 机组的出力上下限约束、发电机组的最早可并网时间、新建机组的调试和在运机组的试验计 划信息、热电联产机组的供热计划、发电机组的一次能源供应约束、系统的负荷预测数据、 外购电出力预测数据、系统的备用约束、输变电设备检修计划、输变电设备投产与退役计划、 电网安全约束等等。并且还获取到综合考虑各类因素所确定的日水位控制区间，具体地，该 日水位控制区间为水电站的水位上下限数据，该上下限数据可以是根据发电需求预定的水位 高度数据，也可以是根据安全设定要求所确定的死水位数据和汛期限制水位数据(即最低水 位数据和最高水位数据)，死水位数据以上和汛期限制水位数据以下，即为日水位控制区间。
基于以上电力系统的机组运行边界条件、电网运行边界条件，可以建立电力系统的安全 约束机组组合模型(SCUC)的约束条件集。具体地，建立安全约束机组组合模型可以包括以 下约束：与机组相关联的系统性约束、单个机组约束、网络安全约束以及其他约束。其中， 系统性约束包括：系统负荷平衡约束，用于确保系统的功率平衡；系统正负备用容量约束和 旋转备用约束，备用容量是为了防止系统负荷预测偏差以及各种实际运行事故带来的系统供 需不平衡波动，一般整个系统需要留有一定的容量备用，即需要保证每天的总开机容量满足 系统的最小备用容量。单个机组约束包括：机组出力上下限约束，表示机组的出力处于其最 大/最小技术出力范围之内；机组爬坡约束，即机组上爬坡或下爬坡时，均应满足的爬坡速率 要求；机组最小连续开停时间约束和机组最大启停次数约束，由于机组的物理属性及实际运 行需要，要求机组满足的最小连续开机/停机时间和最大启停次数。网络安全约束包括线路潮 流约束和断面潮流约束。以上各个约束的相关公式和计算方式均可按照现行的标准执行。
以下简述部分安全约束机组组合模型(SCUC)的约束条件：
其中，系统负荷平衡约束的公式可以表示为：
上式中，Pi,t表示机组i在时段t的出力数据，N为机组总数；Tj,t表示联络线j在时段t 的计划功率(送入为正、输出为负)，NT为联络线总数；Du,t表示售电公司或者批发用户u在时段t的中标负荷，U表示参与日前电能量市场的售电公司和批发用户按节点的申报数量之和；
表示节点k在时段t的非市场用户负荷预测，K为节点总数。一般来说，时段t为 15分钟，一天共96个时段。当然，实际运用中，时段的长短也可以根据需求灵活设定。
系统的正备用容量的约束公式可以表示为：
其中，αi,t表示机组i在时段t的启停状态，αi,t＝0表示机组i停机，αi,t＝1表示机组i 开机；
为机组i在时段t的最大出力；Du,t表示售电公司或者批发用户u在时段t的中标 负荷，U表示参与日前电能量市场的售电公司和批发用户按节点的申报数量之和；
表示节 点k在时段t的非市场用户负荷预测，K为节点总数；
为时段t的系统正备用容量要求。
对应的，系统的负备用容量的约束公式可以表示为：
其中，αi,表示机组i在时段t的启停状态，αi,＝0表示机组i停机，αi,＝1表示机组i开机；
为机组i在时段t的最小出力；Du,t表示售电公司或者批发用户u在时段t的中标负荷，U表示参与日前电能量市场的售电公司和批发用户按节点的申报数量之和；
表示节 点k在时段t的非市场用户负荷预测，K为节点总数；
为时段t的系统负备用容量要求。可选地，系统的备用容量约束还可以系统的旋转备用约束。
机组的出力上下限约束公式为：
对于A类机组(不与用户侧直接交易的发电机组)，由电力调度机构安排计划出力，在 其开机时段内，要求αi,t＝1，且上式中
均取为对应时段的A类机组计划出力； 在其停机时段内，要求αi,t＝0。对于必开机组，在其必开时段内，要求αi,t＝1，若有最低出 力要求，则上式中
取为对应时段的必开最低出力。对于热电联产机组，在其热电联产运 行时段内，要求αi,t＝1且上式中
取为对应时段的计划供热流量折算的机组出力下限， 
取为对应时段的计划供热流量折算的机组出力上限。对于调试机组，在其调试时段内， 要求αi,t＝1，且上式中
均取为对应时段的机组调试计划出力。
机组的爬坡约束公式为：
其中，
为机组i的最大上爬坡速率，
为机组i的最大下爬坡速率。
以上的各类电力系统安全约束机组组合模型(SCUC)的约束条件，均为现有的已实施的 约束条件。但是对于包括梯级水电参与的电力现货市场，由于其存在上下游水电站的耦合关 系，因此本申请实施例中的安全约束机组组合模型(SCUC)还包括水力约束条件。
本申请实施例中，得到梯级水电机组的水力约束条件这一步骤，其具体包括：
S31、获取第一水电站的初始水位数据、水库水面面积数据、第一出力数据、第一耗水率 数据、第一弃水流量数据和自然来水流量数据；
S32、获取第二水电站的第二出力数据、第二耗水率数据和第二弃水流量数据；第二水电 站为第一水电站的上游水电站；
S33、根据第一出力数据、第一耗水率数据和第一弃水流量数据，确定第一水量变化数据；
S34、根据第二出力数据、第二耗水率数据和第二弃水流量数据，确定第二水量变化数据；
S35、根据第一水量变化数据、第二水量变化数据、自然来水流量数据和水库水面面积数 据，确定第一水电站的水位变化数据；
S36、根据初始水位数据和水位变化数据，通过水位上下限数据得到第一水电站中水电机 组的水力约束条件。
本申请实施例中，还基于电力调度机构发布的机组运行边界条件、电网运行边界条件和 日水位控制区间信息，构建了梯级水电机组的水力约束条件，该水力约束条件的公式可以表 示为：
其中，
是由水调处预先确定的水电站i在时段t末时刻的水位上下限， 该数值可以通过水调系统获取；Zi,0代表水电站i在零点的初始水位，通常可由前一日的日 前市场出清结果或实时出清结果确定得到，即通过电能量现货市场获取；Pi,τ表示水电站i在 时段τ的中标出力，hi为水电站i的耗水率；
为水电站i在时段τ的弃水流量；Ii,τ为水 电站i在时段τ的自然来水流量；up(i)代表水电站i的上游水电站；s(i)代表水电站i面临的上 游迟滞时间；Pup(i),τ-s(i)为水电站i的上游水电站up(i)在时段τ-s(i)的中标出力；
为水 电站i的上游水电站up(i)在时段τ-s(i)的弃水流量；
分别为水电站i的正、反向水位控 制松弛变量。
本申请实施例中，提出了一种梯级水电机组水力约束条件的设置方法，通过水位约束来 将水电站防洪、航运、水资源利用等不易量化的非线性因素置于出清模型予以考虑，从而使 得出清模型兼顾到上下游水电站的发电耦合性。具体地，本申请实施例中，对于水电站i来 说，和其水位相关的变量主要有自身的水流量和上游机组的水流量。水电站i自身引起水位 下降的幅度可以通过发电使用的水流量和弃水流量之和，除以水库面积确定。而上游发电或 者弃水电量以及自然来水流量，则会引起水电站i的水位上升，上升的幅度可以通过上游水 电站发电使用的水流量、弃水流量以及自然来水流量之和，除以水电站i的水库面积确定。 最终得到的水库水位高度，应当满足预定的水位上下限。可选地，水电站i的正、反向水位 控制松弛变量可以根据需要灵活省去。
可选地，本申请实施例中，梯级水电机组的水力约束条件的公式还可以表示为：
上式中，相对于前述的水力约束条件公式区别主要为约束条件的前后限制改变。具体地， 本申请实施例中，
为水电站i的死水位、汛期限制水位。可以理解的，本申请 实施例，水力约束条件公式的前后水位约束可以根据实际的各类需要灵活调整。
基于上述的SCUC约束条件集，加上约束的目标函数即可对安全约束机组组合模型进行 出清求解，从而得到最终的机组开机组合和机组出力结果。具体地，可以以机组的运行成本 最小化为目标函数对日前的电力市场进行出清。
类似上述的安全约束机组组合模型，安全约束经济调度模型的各个约束相关公式和计算 方式同样可按照上述的标准执行。在机组组合结果的基础上，通过第个时段的安全约束经济 调度模型的约束目标和约束条件，调用成熟的优化算法软件包(例如CPLEX)进行优化计算， 即可得到机组参与电能量市场中第t个时段的机组出力数据和节点边际电价数据。将各个时 段的相关数据进行代入，即可得到全时段的机组出力数据和节点边际电价数据。根据机组参 与电能量市场SCED的出清结果，即可确定包含梯级水电机组的完整的日前机组发电计划。
其次，参照附图描述根据本申请实施例提出的包含梯级水电的电力市场出清系统。
图2是本申请一个实施例的包含梯级水电的电力市场出清系统结构示意图。
该系统具体包括：
第一获取模块101，用于获取电力调度机构发布的机组运行边界条件、电网运行边界条 件和日水位控制区间信息；机组包括梯级水电机组；
第二获取模块102，用于获取电力现货市场中的各个机组的报价数据；
第一处理模块103，根据日水位控制区间信息，得到梯级水电机组的水力约束条件；
第二处理模块104，用于根据机组运行边界条件、电网运行边界条件和水力约束条件， 得到日前安全约束机组组合模型；
出清模块105，用于根据安全约束机组组合模型，以机组的运行成本最小化为目标函数 对日前的电力市场进行出清，得到各个机组出力的出清结果。
可见，上述方法实施例中的内容均适用于本系统实施例中，本系统实施例所具体实现的 功能与上述方法实施例相同，并且达到的有益效果与上述方法实施例所达到的有益效果也相 同。
参照图3，本申请实施例提供了一种包含梯级水电的电力市场出清装置，包括：
至少一个处理器201；
至少一个存储器202，用于存储至少一个程序；
当至少一个程序被至少一个处理器201执行时，使得至少一个处理器201实现的包含梯 级水电的电力市场出清方法。
同理，上述方法实施例中的内容均适用于本装置实施例中，本装置实施例所具体实现的 功能与上述方法实施例相同，并且达到的有益效果与上述方法实施例所达到的有益效果也相 同。
本申请实施例还提供了一种存储介质，其中存储有处理器201可执行的指令，处理器201 可执行的指令在由处理器201执行时用于执行的包含梯级水电的电力市场出清方法。
同理，上述方法实施例中的内容均适用于本存储介质实施例中，本存储介质实施例所具 体实现的功能与上述方法实施例相同，并且达到的有益效果与上述方法实施例所达到的有益 效果也相同。
在一些可选择的实施例中，在方框图中提到的功能/操作可以不按照操作示图提到的顺序 发生。例如，取决于所涉及的功能/操作，连续示出的两个方框实际上可以被大体上同时地执 行或方框有时能以相反顺序被执行。此外，在本申请的流程图中所呈现和描述的实施例以示 例的方式被提供，目的在于提供对技术更全面的理解。所公开的方法不限于本文所呈现的操 作和逻辑流程。可选择的实施例是可预期的，其中各种操作的顺序被改变以及其中被描述为 较大操作的一部分的子操作被独立地执行。
此外，虽然在功能性模块的背景下描述了本申请，但应当理解的是，除非另有相反说明， 的功能和/或特征中的一个或多个可以被集成在单个物理装置和/或软件模块中，或者一个或多 个功能和/或特征可以在单独的物理装置或软件模块中被实现。还可以理解的是，有关每个模 块的实际实现的详细讨论对于理解本申请是不必要的。更确切地说，考虑到在本文中公开的 装置中各种功能模块的属性、功能和内部关系的情况下，在工程师的常规技术内将会了解该 模块的实际实现。因此，本领域技术人员运用普通技术就能够在无需过度试验的情况下实现 在权利要求书中所阐明的本申请。还可以理解的是，所公开的特定概念仅仅是说明性的，并 不意在限制本申请的范围，本申请的范围由所附权利要求书及其等同方案的全部范围来决定。
所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的物体销售或使用时，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，本申请的技术方案本质上或者说对现有技 术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件物体的形式体现出来，该计算机软件物 体存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服 务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储 介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM， Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现 逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行 系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、 装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。 就本说明书而言，“计算机可读介质”可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以 供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。
计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电 连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)，可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘 只读存储器(CDROM)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其 他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必 要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。
应当理解，本申请的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施 方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件 来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术 中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻 辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门 阵列(FPGA)等。
在本说明书的上述描述中，参考术语“一个实施方式/实施例”、“另一实施方式/实施例” 或“某些实施方式/实施例”等的描述意指结合实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料 或者特点包含于本申请的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性 表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可 以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本申请的实施方式，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离 本申请的原理和宗旨的情况下可以对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，本申 请的范围由权利要求及其等同物限定。
以上是对本申请的较佳实施进行了具体说明，但本申请并不限于所述实施例，熟悉本领 域的技术人员在不违背本申请精神的前提下还可做作出种种的等同变形或替换，这些等同的 变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。
Claims (9)
1.一种包含梯级水电的电力市场出清方法，其特征在于，包括以下步骤：
获取电力调度机构发布的机组运行边界条件、电网运行边界条件和日水位控制区间信息；所述机组包括梯级水电机组；
获取电力现货市场中的各个机组的报价数据；
根据所述日水位控制区间信息，得到所述梯级水电机组的水力约束条件；
根据所述机组运行边界条件、所述电网运行边界条件和所述水力约束条件，得到日前安全约束机组组合模型；
根据所述安全约束机组组合模型，以机组的运行成本最小化为目标函数对日前的电力市场进行出清，得到各个机组出力的出清结果。
2.根据权利要求1所述的一种包含梯级水电的电力市场出清方法，其特征在于：所述机组运行边界条件包括机组的出力上下限约束和机组的爬坡约束；所述电网运行边界条件包括系统负荷平衡约束、系统的备用容量约束和线路潮流约束。
3.根据权利要求1所述的一种包含梯级水电的电力市场出清方法，其特征在于：所述日水位控制区间信息包括水电站的水位上下限数据。
4.根据权利要求3所述的一种包含梯级水电的电力市场出清方法，其特征在于：所述水位上下限数据包括死水位数据和汛期限制水位数据。
5.根据权利要求3所述的一种包含梯级水电的电力市场出清方法，其特征在于，所述根据所述日水位控制区间信息，得到所述梯级水电机组的水力约束条件这一步骤，其具体包括：
获取第一水电站的初始水位数据、水库水面面积数据、第一出力数据、第一耗水率数据、第一弃水流量数据和自然来水流量数据；
获取第二水电站的第二出力数据、第二耗水率数据和第二弃水流量数据；所述第二水电站为所述第一水电站的上游水电站；
根据所述第一出力数据、所述第一耗水率数据和所述第一弃水流量数据，确定第一水量变化数据；
根据所述第二出力数据、所述第二耗水率数据和所述第二弃水流量数据，确定第二水量变化数据；
根据所述第一水量变化数据、所述第二水量变化数据、所述自然来水流量数据和所述水库水面面积数据，确定所述第一水电站的水位变化数据；
根据所述初始水位数据和所述水位变化数据，通过所述水位上下限数据得到所述第一水电站中水电机组的水力约束条件。
6.根据权利要求5所述的一种包含梯级水电的电力市场出清方法，其特征在于，所述根据所述第一水量变化数据、所述第二水量变化数据、所述自然来水流量数据和所述水库水面面积数据，确定所述第一水电站的水位变化数据这一步骤，其具体包括：
根据所述第一水量变化数据、所述第二水量变化数据和所述自然来水流量数据，得到所述第一水电站的水量变化数据；
通过所述水量变化数据和所述水库水面面积数据，确定所述第一水电站的水位变化数据。
7.一种包含梯级水电的电力市场出清系统，其特征在于，包括：
第一获取模块，用于获取电力调度机构发布的机组运行边界条件、电网运行边界条件和日水位控制区间信息；所述机组包括梯级水电机组；
第二获取模块，用于获取电力现货市场中的各个机组的报价数据；
第一处理模块，根据所述日水位控制区间信息，得到所述梯级水电机组的水力约束条件；
第二处理模块，用于根据所述机组运行边界条件、所述电网运行边界条件和所述水力约束条件，得到日前安全约束机组组合模型；
出清模块，用于根据所述安全约束机组组合模型，以机组的运行成本最小化为目标函数对日前的电力市场进行出清，得到各个机组出力的出清结果。
8.一种包含梯级水电的电力市场出清装置，其特征在于，包括：
至少一个处理器；
至少一个存储器，用于存储至少一个程序；
当所述至少一个程序被所述至少一个处理器执行，使得所述至少一个处理器实现如权利要求1-6中任一项所述的方法。
9.一种计算机可读存储介质，其中存储有处理器可执行的指令，其特征在于：所述处理器可执行的指令在由处理器执行时用于实现如权利要求1-6中任一项所述的方法。
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Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112446540A (zh) * | 2020-11-25 | 2021-03-05 | 广东电网有限责任公司电力调度控制中心 | 一种电力现货市场出清结算优化方法和装置 |
| CN112907078A (zh) * | 2021-02-20 | 2021-06-04 | 中国电力科学研究院有限公司 | 水电耦合的市场出清方法、系统、设备及可读存储介质 |
| CN113468755A (zh) * | 2021-07-12 | 2021-10-01 | 云南电网有限责任公司 | 基于精细化水力联系校核的市场迭代出清方法及装置 |
| CN115983733A (zh) * | 2023-01-03 | 2023-04-18 | 中国南方电网有限责任公司 | 基于水位控制的电力市场出清数据处理方法和装置 |
| CN117650581A (zh) * | 2023-12-07 | 2024-03-05 | 华能西藏雅鲁藏布江水电开发投资有限公司 | 一种梯级多电站的联合优化调度方法及系统 |
Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20040181460A1 (en) * | 2003-03-10 | 2004-09-16 | Siemens Power Transmission & Distribution L.L.C. | Optimized load prediction for security constrained unit commitment dispatch using linear programming for electricity markets |
| CN105976067A (zh) * | 2016-05-21 | 2016-09-28 | 华能澜沧江水电股份有限公司 | 基于竞价策略的梯级水电站群长期发电调度方法 |
| CA2969589A1 (en) * | 2016-10-11 | 2017-08-25 | Frontier Water Systems, Llc | Fail safe flushing bioreactor for selenium water treatment |
| CN107563586A (zh) * | 2017-07-19 | 2018-01-09 | 北京微肯佛莱科技有限公司 | 一种基于梯级水电站耦合关系的日前市场出清机制系统 |
| CN109508813A (zh) * | 2018-10-15 | 2019-03-22 | 南方电网科学研究院有限责任公司 | 一种兼顾调峰和弃水的水电电量分解模型建立方法 |
| US20190286993A1 (en) * | 2018-03-16 | 2019-09-19 | Feng Pan | Integrated solution techniques for security constrained unit commitment problem |
| CN110555590A (zh) * | 2019-07-31 | 2019-12-10 | 云南电网有限责任公司 | 流域梯级上下游电站参与电力现货市场二次出清方法 |
| CN110570008A (zh) * | 2019-07-31 | 2019-12-13 | 云南电网有限责任公司 | 流域梯级下游电站发电量全额收购的日前市场出清方法 |
| CN110782281A (zh) * | 2019-10-23 | 2020-02-11 | 四川大学 | 一种多业主梯级电站流域电量转移的日前市场出清方法 |
| CN111049192A (zh) * | 2019-12-11 | 2020-04-21 | 云南电网有限责任公司 | 一种考虑可再生能源同台竞价的发电控制方法 |
| CN111160640A (zh) * | 2019-12-23 | 2020-05-15 | 大连理工大学 | 水电站耗水率迭代修正的电力系统日前现货市场出清方法 |
-
2020
- 2020-05-27 CN CN202010459624.5A patent/CN111967986B/zh active Active
Patent Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20040181460A1 (en) * | 2003-03-10 | 2004-09-16 | Siemens Power Transmission & Distribution L.L.C. | Optimized load prediction for security constrained unit commitment dispatch using linear programming for electricity markets |
| CN105976067A (zh) * | 2016-05-21 | 2016-09-28 | 华能澜沧江水电股份有限公司 | 基于竞价策略的梯级水电站群长期发电调度方法 |
| CA2969589A1 (en) * | 2016-10-11 | 2017-08-25 | Frontier Water Systems, Llc | Fail safe flushing bioreactor for selenium water treatment |
| CN107563586A (zh) * | 2017-07-19 | 2018-01-09 | 北京微肯佛莱科技有限公司 | 一种基于梯级水电站耦合关系的日前市场出清机制系统 |
| US20190286993A1 (en) * | 2018-03-16 | 2019-09-19 | Feng Pan | Integrated solution techniques for security constrained unit commitment problem |
| CN109508813A (zh) * | 2018-10-15 | 2019-03-22 | 南方电网科学研究院有限责任公司 | 一种兼顾调峰和弃水的水电电量分解模型建立方法 |
| CN110555590A (zh) * | 2019-07-31 | 2019-12-10 | 云南电网有限责任公司 | 流域梯级上下游电站参与电力现货市场二次出清方法 |
| CN110570008A (zh) * | 2019-07-31 | 2019-12-13 | 云南电网有限责任公司 | 流域梯级下游电站发电量全额收购的日前市场出清方法 |
| CN110782281A (zh) * | 2019-10-23 | 2020-02-11 | 四川大学 | 一种多业主梯级电站流域电量转移的日前市场出清方法 |
| CN111049192A (zh) * | 2019-12-11 | 2020-04-21 | 云南电网有限责任公司 | 一种考虑可再生能源同台竞价的发电控制方法 |
| CN111160640A (zh) * | 2019-12-23 | 2020-05-15 | 大连理工大学 | 水电站耗水率迭代修正的电力系统日前现货市场出清方法 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 张粒子 等: "多运营主体梯级水电站参与的日前市场出清模型", 《电力系统自动化》, vol. 42, no. 16, pages 104 - 111 * |
| 肖欣;周渝慧;何时有;张宁;: "含流域梯级水电的水火风互补发电系统联合运行优化", 电力自动化设备, no. 02, pages 107 - 115 * |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112446540A (zh) * | 2020-11-25 | 2021-03-05 | 广东电网有限责任公司电力调度控制中心 | 一种电力现货市场出清结算优化方法和装置 |
| CN112446540B (zh) * | 2020-11-25 | 2023-01-24 | 广东电网有限责任公司电力调度控制中心 | 一种电力现货市场出清结算优化方法和装置 |
| CN112907078A (zh) * | 2021-02-20 | 2021-06-04 | 中国电力科学研究院有限公司 | 水电耦合的市场出清方法、系统、设备及可读存储介质 |
| CN113468755A (zh) * | 2021-07-12 | 2021-10-01 | 云南电网有限责任公司 | 基于精细化水力联系校核的市场迭代出清方法及装置 |
| CN115983733A (zh) * | 2023-01-03 | 2023-04-18 | 中国南方电网有限责任公司 | 基于水位控制的电力市场出清数据处理方法和装置 |
| CN115983733B (zh) * | 2023-01-03 | 2023-10-20 | 中国南方电网有限责任公司 | 基于水位控制的电力市场出清数据处理方法和装置 |
| CN117650581A (zh) * | 2023-12-07 | 2024-03-05 | 华能西藏雅鲁藏布江水电开发投资有限公司 | 一种梯级多电站的联合优化调度方法及系统 |
| CN117650581B (zh) * | 2023-12-07 | 2024-05-03 | 华能西藏雅鲁藏布江水电开发投资有限公司 | 一种梯级多电站的联合优化调度方法及系统 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
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