CN113657705B - 一种电力现货市场参数影响评估方法、装置及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种电力现货市场参数影响评估方法、装置及存储介质，属于评估方法技术领域。它解决了现有技术中的能够对影响电力市场的重要因素进行具体构建分析等问题。本发明包括以下步骤：建立评估模型，在评估模型内设定经济评估指标、电量评估指标、运行评估指标、其他评估指标；S2：确定对电力市场存在关键性影响的参数；S3：最优评估指标确定；S4：根据最优评估指标的个数评估参数对电力市场的影响，根据最优评估指标的量化数据确定参数的影响强度。本发明具有能够对电力市场的运行状态进行准确评估，适用范围广等优点。
Description
技术领域
本发明属于评估方法技术领域，特别涉及一种电力现货市场参数影响评估方法、装置及存储介质。
背景技术
现阶段，电力现货市场技术支持系统出清所使用的模型是基于建立安全约束机组组合(SCUC)、安全约束经济调度(SCED)模型并进行优化计算得出的。电力市场出清结果与各类参数紧密相关，例如模型参数，包括电网参数、调度确定的备用、调频和负荷预测等；此外，市场主体参与市场的报价参数、物理参数也将对市场出清结果有所影响；除了模型上的参数外，在求解SCUC，SCED中设置的算法相关参数也会对出清结果产生影响。
市场出清中的各类参数将直接影响到市场出清结果是否公平，市场出清中的各类参数涉及到市场各主体的实际利益，因此衡量不同参数对于出清结果的影响对保证电力市场安全稳定运行具有重要意义，这就需要对不同参数在市场出清中的变化进行监控。影响市场出清的参数较多，但并非每一个参数都能够对市场出清起到关键性的影响，因此需要一种电力现货市场中的参数影响评估方法，对不同参数对电力现货市场市场出清的影响进行评估，根据评估结果寻找到对电力现货市场市场出清影响最为关键的参数，保证电力市场的安全、稳定、可靠、高效运行。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术中存在的上述问题，提供了一种电力现货市场参数影响评估方法、装置及存储介质，通过对参数设定评估指标，通过参数改变前后对评估指标的影响，判断参数是否对电力市场存在影响，通过改变参数对电力市场的影响保证电力市场的安全、稳定、可靠、高效运行。
本发明的目的可通过下列技术方案实现：一种电力现货市场参数影响评估方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：建立评估模型，在评估模型内设定经济评估指标、电量评估指标、运行评估指标、其他评估指标；
S2：确定对电力市场存在关键性影响的参数，对参数设定改变值，将改变值输入评估模型，评估模型将参数的改变值输入每个评估指标中，评估模型将每个评估指标根据参数改变值而发生的变化进行数据量化，评估模型将量化的数据作为评估指标变化结果进行输出；
S3：最优评估指标确定：根据变化结果，将根据参数改变值而发生较大变化的评估指标作为参数的最优评估指标，将根据参数改变值发生较小变化的评估指标作为参数的不灵敏评估指标；
S4：根据最优评估指标的个数评估参数对电力市场的影响，根据最优评估指标的量化数据确定参数的影响强度。
本发明的工作原理：在电力现货市场中寻找能够对电力现货市场起到影响的参数，将经济、电量、运行和市场中的其他影响因素作为评估指标，通过评估指标反馈参数对市场出清的影响进行评估；
假设某一参数存在改变前和改变后两种状态，改变前和改变后的状态即为两个参数改变值，经济、电量、运行、其他指标根据该参数的改变存在改变前数值和改变后数值，通过对比经济、电量、运行、其他指标改变前的数值和改变后的数值判断该参数是否对市场出清存在影响，通过经济、电量、运行、其他参数改变前的数值和改变后的数值之差能够得到该关键性因素对市场出清的影响力度，并通过影响力度判断该参数对电力市场的影响力度，并从参数对电力市场影响力度的反馈得出评估指标的灵敏度；
对于评估指标灵敏度的分析，经济、电量、运行、其他指标均能够根据参数的改变而存在改变前数值和改变后数值，在参数改变后，部分指标改变前数值和改变后数值相差不大，则该指标对于该参数的评估灵敏度便不大，不适合作为该参数的评估指标；
本发明能够通过电力市场中的经济、出清电力、运行设备和其他因素对参数进行影响评估，找到最能影响电力市场的参数，并量化该参数对电力市场的影响，根据每个参数的最优评估指标个数确定参数对电力市场的影响力度，最优评估指标多，影响力度大，最优评估指标少，影响力度小，使用者能够对具有多个最优评估指标的参数进行监控，在该参数存在变化趋势前做出准备，提前规避风险，保证电力市场的安全、稳定、可靠、高效运行，而最优评估指标的量化数据则是参数的影响强度，使用者能够根据量化数据确定准备的力度，避免准备过多而造成浪费。
在上述的一种电力现货市场参数影响评估方法中，所述的参数包括负荷量参数、备用需求参数、调频需求参数、线路容量参数、市场报价限值参数、出清价格限制参数、约束松弛参数、机组运行参数、收敛间隙参数。
在上述的一种电力现货市场参数影响评估方法中，所述的经济指标包括最大电价指标、最小电价指标、平均电价指标和目标成本指标，所述的最大电价指标表示为各出清时段中出现的最高节点电价，如式(1)所示：
式中，ρi(t)为节点i在时间t的节点电价。
针对参数发生变化时最大电价指标相应变化的计算，如式(2)所示：
式中，Δρmax为参数k变化后最大电价指标根据参数k变化出现的平均变化情况；ρmax,k(t)为改变参数k后时间t出现的最大电价指标；ρmax(t)为最大电价指标根据参数k变化出现的平均变化情况下的时间t出现的最大电价指标；T为出清总时段数；
所述的最小电价指标表示为各出清时段中出现的最小节点电价，如式(3)所示：
式中，ρi(t)为节点i在时间t的节点电价；
针对参数发生变化时最小电价指标相应变化计算，如式(4)所示：
式中，Δρmin为参数k变化后最小电价指标根据参数k变化出现的平均变化情况；最大电价指标；ρmin,k(t)为改变参数k后时间t出现的最小电价指标；ρmin(t)为最小电价指标根据参数k变化出现的平均变化情况下的时间t出现的最小电价指标最小电价指标；T为出清总时段数；
所述的平均电价指标采用电量加权平均的方式计算，如式(5)所示：
式中，ρ(t)为发电侧在时间t的平均电价指标，Ni为发电侧机组节点的总数量，Pi,t为机组i在时间t的出清电量，ρi,t则为对应机组i在时间t的节点价格；
针对出清所有时段的平均价格变化情况计算，如式(6)所示：
式中，ρk(t)为参数k变化后的平均价格，ρt则为参考参数计算的平均价格，Δρ即为对应的电价整体变化量；
所述的目标成本指标使用最小电价指标变化前与最小电价指标变化后的成本进行对比，如式(7)所示：
ΔObj＝|Objk-Obj| (7)
式中，ΔObj为经济指标的变化值，Objk为参数k发生变化后的目标值，Obj为参考参数计算的目标值。
在上述的一种电力现货市场参数影响评估方法中，所述的电量指标包括最大出清电量变化指标、最小出清电量变化指标以及出清电量变化指标，所述的最大出清电量变化指标为参数变化前后发电量变化最大的发电机组的电量变化，即每个出清时段出清电量变化最大的机组的电量差，最大出清电量变化指标如式(8)所示：
式中，Pmax(t)为出清时段t的最大出清电量变化指标；Pi,k(t),Pi(t)分别为时段t内参数k变化后和变化前的机组i出清电量值；
此时，针对参数发生变化时机组的相应变化，得出式(9)：
式中，ΔPmax为参数k变化后对应机组的最大出清电量变化指标；Pmax(t)为出清时段t的最大出清电量变化指标；T为出清时段总数；
所述的最小出清电量变化指标为参数变化前后发电量变化最小的发电机组的电量变化，即每个出清时段出清电量变化最小的机组的电量差，如式(10)所示：
式中，Pmin(t)为出清时段t的最小出清电量变化指标；Pi,k(t),Pi(t)分别为时段t内参数k变化后和变化前的机组i出清电量值；
所述的出清电量变化指标针对机组的出清电量进行计算，单台机组的变化量计算公式如式(11)所示：
ΔPi(t)＝|Pi,k(t)-Pi(t)| (11)
式中，ΔPi(t)为机组i在时间t的出清电量变化指标变化量，Pi,k(t)为参数k变化后机组i在时间t的出清电量，Pi(t)为机组i在时间t的出清电量。
在上述的一种电力现货市场参数影响评估方法中，所述的运行指标包括阻塞线路条数指标、线路平均负载指标率和机组利用率指标，所述的阻塞线路条数指标用于在各出清时段发电机组发生阻塞情况时对阻塞线路条数进行统计，统计计算式如式(12)所示：
式中，NLine(t)为出清时段t阻塞线路条数；sgn(·)为判断函数，当判断函数中条件满足时，对应值将为1，当判断函数中条件不满足时，否则为0；用于判断线路i是否阻塞；PLine,i(t)为线路i在出清时段t的线路潮流；/>为线路i的容量；
针对参数发生变化，阻塞线路条数指标发生相对变化的情况计算如式(13)：
式中，ΔNLine为参数k变化后阻塞线路条数相应的变化量；NLine,k(t)为参数k变化后时段t的阻塞线路条数；NLine(t)为参考参数对应出清时段t的阻塞线路条数；round(·)为取整函数；
所述的线路平均负载指标用于对每个出清时段的线路负载情况进行统计，如式(14)所示：
式中，LLine(t)为出清时段t对应的线路平均负载指标率；PLine,i(t)为线路i在出清时段t的线路潮流；为线路i的容量；NL为线路总数；
针对参数发生变化后，线路的负载情况变化计算，如式(15)所示：
式中，ΔLLine为参数k发生变化后线路负载率对应发生的变化情况；LLine,k(t)为参数k变化后出清时段t对应的线路平均负载指标率；LLine(t)为参考参数情况下出清时段t对应的线路平均负载指标率；
所述的机组利用率指标包括边际机组变化指标和机组组合变化指标，所述的边际机组变化指标用于统计在参数变化前后边际机组的相应变化情况，设边际机组在参数变化后转变为非边际机组或非边际机组在参数变化后转变为边际机组对出清时段所产生的影响为1，则有式(16)：
式中，ΔM(t)为参数k发生变化后在出清时段t边际机组的变化情况；Mi,k(t)为机组i在参数k发生变化后在出清时段t内边际机组的状态，如果非边际机组转变为边际机组，则ΔM(t)值为1，如果非边际机组仍为非边际机组，则ΔM(t)值为0；Mi(t)为参考参数下机组i在出清时段t的边际机组状态；NG为总机组数量；
针对参数发生变化后，边际机组变化指标情况的计算如式(17)所示：
式中，ΔM为参数k发生变化后边际机组的对应变化情况；ΔM(t)为参数k发生变化后在出清时段t边际机组的变化情况；T为出清时段总数；
所述的机组组合变化指标用于对发生启停变化的机组进行统计计算，设一台机组在参数变化前后，出清结果分别为启动和关闭，将该机组从启动到关闭的变化造成的影响定义为一，则计算方式如式(18)所示：
式中，ΔU(t)为参数k发生变化后机组组合在出清时段t的变化情况；Ui,k(t)为参数k变化后的机组i在出清时段t的启停情况；Ui(t)为参考参数计算的机组i在时间t的启停情况；NG为机组总数；
针对参数发生变化后，机组变化情况的计算，如式(19)所示：
式中，ΔU为参数k发生变化后机组组合的对应变化情况；ΔU(t)为参数k发生变化后在出清时段t机组组合的变化情况；T为出清时段总数。
在上述的一种电力现货市场参数影响评估方法中，所述的其他指标包括计算时间指标和电价越限次数指标，所述的计算时间指标用于在参数发生变化后进行时间计算，如式(20)所示：
ΔTTime＝TTime,k-TTime (20)
式中，ΔTTime为参数k发生变化后计算时间指标对应的变化情况；TTime,k为参数k发生变化后的计算时间指标；TTime为参考参数情况下的计算时间指标；
所述的电价越限次数指标用于在出清后对出现越限的出清电价进行记录，记录计算公式如式(21)所示：
式中，N为越限次数；ρi(t)为要求记录的节点i在时段t处的节点价格；ρmax为节点出清电价上限；
电价越限次数指标便可以用式(22)计算得到：
ΔN＝|N-Nk| (22)
式中，ΔN为电价越限次数指标变化值；Nk,N分别为参考参数计算的越限次数和参数修改后的电价越限次数指标。
本发明的第二个目的可通过下列技术方案实现：一种电力现货市场参数影响评估装置，包括：
计算机端；
控制器；
一个或多个处理器；
存储器；
以及一个或多个程序，其中所述一个或多个程序被存储在所述存储器中，并且被配置成由所述一个或多个处理器执行，所述的程序包括用于执行如上述的一种电力现货市场参数影响评估方法。
本发明的第三个目的可通过下列技术方案实现：一种存储介质，存储有与计算机端、显示器结合使用的计算机程序，所述的计算机程序可被处理器执行完成如上述的一种电力现货市场参数影响评估方法。
与现有技术相比，本发明具有能够对电力市场的运行状态进行准确评估，适用范围广的优点。
附图说明
图1是本发明的流程示意图。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
如图1所示，本电力现货市场参数影响评估方法，包括以下步骤：
S1：建立评估模型，在评估模型内设定经济评估指标、电量评估指标、运行评估指标、其他评估指标；
参数指的是目前电力市场中存在的能够对电力市场产生影响的参数，参数一般是对市场经济、机组的出清量、设备的利用情况等电力市场重点关注的对象产生影响，通过这些市场重点关注的对象影响电力市场，因此将这些市场重点关注的对象作为参数的评估指标能够有效评估参数对电力市场的影响；
经济指标是市场变化的最直观体现，对市场最明显的影响在市场价格和市场整体成本的变化上，因此当某种参数影响市场价格和市场整体成本后，整个电力市场都会产生变化，电力市场的这种变化通常能够反映这种参数对市场的影响；
参数变化后，市场的出清电量也会发生变化，同时，每台机组也会因参数改变而增加发电量或是减少发电量，通过机组的工作变化也能够清楚地判断参数对市场的影响程度；
在参数变化前后，市场中的供需需求会发生改变，此时电力系统中各设备的运行情况也会发生改变，通过设备的运行情况也能够直观地判断参数对市场的影响程度；
其他指标是作为参数的改变对电力市场影响的补充说明，即需要在参数影响电力市场时对参数改变时所存在变量进行约束，使得评估指标的评估尽可能地准确。
S2：确定对电力市场存在关键性影响的参数，对参数设定改变值，将改变值输入评估模型，评估模型将参数的改变值输入每个评估指标中，评估模型将每个评估指标根据参数改变值而发生的变化进行数据量化，评估模型将量化的数据作为评估指标变化结果进行输出；
参数指的是目前电力市场中存在的能够对电力市场产生影响的变量，参数一般是对市场经济、机组的出清量、设备的利用情况等电力市场重点关注的对象产生影响，参数通过影响这些市场重点关注的对象影响电力市场，因此将这些市场重点关注的对象作为参数的评估指标能够有效评估参数对电力市场的影响，对参数设定改变值，评估模型根据参数改变值对评估指标进行计算并输出变化结果，变化结果表示为经济、电量、运行、其他指标因参数改变值而改变的量。
S3：最优评估指标确定：根据变化结果，将根据参数改变值而发生较大变化的评估指标作为参数的最优评估指标，将根据参数改变值发生较小变化的评估指标作为参数的不灵敏评估指标；
对于评估指标灵敏度的分析，具体地说，经济、电量、运行、其他指标均能够根据参数的改变值而存在改变前数值和改变后数值，在参数改变后，部分指标改变前数值和改变后数值相差不大，则说明参数对该部分指标的影响程度不大，同时也存在另一部分指标因参数改变而出现了巨大变化，则说明参数对该另一部分指标的影响程度较大，利用该另一部分指标对参数进行评估显然更准确，该另一部分指标对参数的变化所做出的反应显然更灵敏。
S4：根据最优评估指标的个数评估参数对电力市场的影响，根据最优评估指标的量化数据确定参数的影响强度，若一个参数在改变后，最优评估指标的个数趋近于零，则表明该参数的改变不能影响到电力市场中的经济、电力、运行等情况，因此该参数无法对电力市场造成影响；若该参数最优评估指标有多个，说明该参数改变后，电力市场中的经济、电力、运行均会发生改变，则表明该参数对电力市场的影响较大，需要提前在该参数存在改变趋势时及时控制和制定计划，根据最优评估指标的量化数据确定参数的影响力度，若量化数据变化大，则说明该参数的影响强度高，则使用者需要根据这种影响强度制定相应强度的控制计划，避免准备不足产生损失或者准备过多造成浪费。
进一步细说，参数包括负荷量参数、备用需求参数、调频需求参数、线路容量参数、市场报价限值参数、出清价格限制参数、约束松弛参数、机组运行参数、收敛间隙参数；
负荷量参数：在市场的出清过程中，无论负荷是以申报量为主还是以负荷预测值为准，负荷量都需作为边界量，从而影响到最后的出清结果。因此，负荷量的大小将作为一个关键参数，从而影响到市场最后的出清结果。对于市场出清所使用的负荷值，其受到多方面的影响，例如负荷预测、外来电大小和可再生能源的预测等，该类参数在进行分析时都可以等效到负荷参数的影响；
负荷作为市场的边界，直接影响到市场的价格情况，另外对各机组的出清电量也有所影响。因此，针对负荷量参数，可选取经济指标和电量指标对负荷发生变化时所产生的影响进行分析，以反映负荷发生波动等变化时，对市场的出清结果造成的影响。
备用需求参数：在出清计算前，调度机构需要制定对应的备用量作为市场出清的边界条件，目前市场中包含三类备用，分别为10分钟备用、30备用和相应的向下备用，其中10分钟备用在实时市场中优化出清，30分钟备用于日前市场出清计算。备用量的大小影响到机组出力的确定情况，从而影响到市场最后的出清结果，对此，可分析不同大小备用设置下对市场出清结果的影响；
备用在市场中的出清方式为与电量联合出清，因此备用中制定的上、下备用大小的变化将导致机组的出力发生变化，并影响市场结果。例如，在上备用制定得较多时，导致机组需要预留的空间较多，即是机组处于较低出力段，来保证上备用的供应，这也可能导致市场价格有所降低。除此之外，因为备用的制定，日前市场的机组组合过程结果所得到得机组组合情况和后续出清结果中得边际机组情况也会相应变化。对此，针对备用需求参数的变化，可对应选择经济指标、电量指标、边际机组变化指标和机组组合变化指标进行分析。
调频需求参数：在市场的出清过程中，为保证系统安全，会对调频有所要求，对应的需要由参与调频市场的机组提供调频容量。在机组提供调频后，会导致机组出力范围有所限制。在调频容量发生改变后，将对应影响到最后市场的出清结果；
与备用类似，调频的大小将影响到机组出力的变化情况。因为在机组参与调频时，机组的出力范围会对应被修改至一定的范围之内，即是调节空间受到影响，对应在市场出清时，对市场价格和机组的出清电量产生影响，考虑到目前调频市场仅在实时市场阶段进行，但机组需保留足够容量，因此调频的大小对机组组合情况有直接的影响。同时，调频导致机组出力范围的变化也会对应导致边际机组的变化。对此，针对调频需求的变化，可选择经济指标、电量指标、边际机组指标和机组组合变化指标进行分析。
线路容量参数：潮流的限制为安全约束中重要的一环，保障了出清后线路潮流处于允许的范围内，与机组出力的约束参数相同，该参数将作为线路的边界条件参与优化，因此，该值的大小同样将直接影响到最后的出清结果；
线路容量对能量的输送情况有所影响，阻塞发生时将对市场的价格有所影响；阻塞发生也会对市场中发电主体的出清电量造成影响，例如线路检修时导致双回输电线路仅有一回运行，导致输电容量下降，导致机组的出清电量发生较大变化。另外，针对线路容量的情况，还可以对市场中阻塞线路条数和和线路的负载情况进行统计。最后，由于线路容量的变化，导致阻塞情况的变化，最后市场的边际机组情况也会对应发生变化。基于线路容量参数的情况，可选择经济指标、电量指标、阻塞线路条数指标、线路平均负载率指标和边际机组变化指标进行分析。
市场报价限值参数：市场报价限值对市场主体的报价大小进行了限制，防止市场的异常高或异常低报价对市场出清造成影响，尤其是对市场价格方面产生重大影响。另一方面，设置报价价格帽的重要原因是为了防止发电主体通过报价操控市场价格，迫使用户花高价购买电力。相应地，在改变市场报价限值之后，对应市场结果等可能发生改变；
市场报价限值对市场报价的情况进行限制，限制的目的在于防止市场中发电商滥用市场力，报过高的价格，最后影响到市场的整体价格情况。针对市场报价限值的变化，可针对性的选择经济指标和电价越限次数指标对报价限值的影响进行分析。
出清价格限制参数：与市场报价限值相似，出清价格限值也为一个价格帽限值，对市场出清结束后的价格进行对应的限制。通过设置出清价格限制，能够有效避免市场失灵所带来的风险。但应用价格帽需要极为小心。价格上涨不一定是市场主体行使市场力的结果。在供给不足时，价格会自然上涨，因为此刻需要更多高成本机组发电，短暂的价格上涨会让机组获得意外收益，而这样的高价会给资源配置提供信号，以促进关键稀缺资源的投入。允许短期内出现高价对尖峰容量和灵活机组的投资激励也极为重要，这能降低未来发生尖峰时刻供应短缺的概率。因此，对应地需要分析设置不同价格帽时，对市场造成的影响情况；
出清价格限值作为市场出清结束后对市场价格所分析的参数，对市场出清结果没有具体的影响，对应的会对事后价格进行处理，因此，可以采用电价越限次数指标对出清价格限值所引起的影响进行分析。
约束松弛参数：约束松弛参数用于惩罚优化模型中的约束出现松弛的情况，其以成本惩罚的形式将出现松弛的情况体现至目标函数中。在该值的选择上，应当尽量选择一个相当大的值。在该值相对较大时，尤其是大于除此之外的收益部分时，出清算法将尽量保证各个约束在范围之内，而不需要对约束进行松弛保证有解，也为后续的安全校验建立保证。相反，当该值较小时，即是表明允许约束中出现松弛情况，以换取更优的目标值。对此，约束松弛参数也作为一个关键参数对电力市场的出清产生影响；
约束松弛参数对出清程序中的无法满足的约束条件松弛情况进行惩罚，对应的，在约束出现松弛时，市场中的价格，发电机组的出清电量等都将受到影响。此外，由于松弛情况影响到能否求得到解，例如，在松弛参数较小的情况下，优化问题寻解的空间较大，即是可行域更大，能够更快速求解。在严格控制松弛的情况下，优化问题可行域较小，在求解时间上有所影响。因此，对于松弛参数的变化，可选择平均电价指标、出清电量变化指标和计算时间指标进行影响分析。
机组运行参数：机组运行参数主要包括机组的容量、机组的技术出力范围和机组的爬坡速率，其中机组的技术出力范围和机组的爬坡速率在出清优化的约束中所包含。并且技术出力范围和爬坡的变化会导致系统启停等发生变化，最终影响到出清结果。对此，可以分析不同机组运行参数的情况下对市场出清结果的影响；
机组运行参数主要为机组的技术出力范围和爬坡性能，对于机组技术出力范围，其影响类似于机组参与调频后对应的影响，由于出力范围的变化，将会导致市场价格、各机组出清电量、市场机组组合结果发生变化。同样地，由于爬坡能力的变化，出清时的价格、各机组电量、边际机组情况和机组组合情况都将发生改变。对此，针对机组运行参数的变化，可选取经济指标、电量指标、边际机组变化指标和机组组合变化指标进行影响分析。
收敛间隙参数：在求解日前市场的机组组合计划程序时，机组组合问题作为一个混合整数线性规划问题(MILP)，需要采用分支界定的方法进行求解，该方法达到最优解需要判断问题解的上界和下界的大小差别是否满足收敛间隙。而对于混合整数线性规划问题，尤其对于实际电力系统此类特大型系统，含有大量的整数变量，求解得到完全最优解(收敛间隙为0)是十分困难和需要大量时间的。因此，对于求解上，需要合理设置收敛间隙的大小，以满足实际运行需要；
收敛间隙为求解SCUC问题时的设置参数，其对最后优化目标的大小产生影响，因此最直接的影响将可以在目标函数中体现出来，同时由于目标函数在变化时，对应市场价格也会发生变化，因此市场价格也可作为收敛间隙发生变化时，所影响的情况分析之一。最后，该参数决定了求解时间的长短，在该间隙较大时，说明能够快速能够找到满足要求的上界和下界，对应求解时间较短。在间隙较大时，满足上界和下界要求的解难于快速寻找得到，对应求解时间较长。对此，针对收敛间隙参数的变化，可以选择经济类指标中的平均电价指标、出清电量变化指标和计算时间指标进行影响分析。
进一步细说，经济指标包括最大电价指标、最小电价指标、平均电价指标和目标成本指标，市场参数发生变化后，市场的整体价格将发生变化，其中市场的最高价格也将随之变化，最大电价指标表示为各出清时段中出现的最高节点电价，通过最大电价指标反映参数改变后最大电价的变化，如式(1)所示：
式中，ρi(t)为节点i在时间t的节点电价。
针对参数发生变化时最大电价指标相应变化的计算，如式(2)所示：
式中，Δρmax为参数k变化后最大电价指标根据参数k变化出现的平均变化情况；ρmax,k(t)为改变参数k后时间t出现的最大电价指标；ρmax(t)为最大电价指标根据参数k变化出现的平均变化情况下的时间t出现的最大电价指标；T为出清总时段数；
与最大电价类似，设置最小电价指标探究参数改变后最低电价的变化情况，最小电价指标表示为各出清时段中出现的最小节点电价，如式(3)所示：
式中，ρi(t)为节点i在时间t的节点电价；
针对参数发生变化时最小电价指标相应变化计算，如式(4)所示：
式中，Δρmin为参数k变化后最小电价指标根据参数k变化出现的平均变化情况；最大电价指标；ρmin,k(t)为改变参数k后时间t出现的最小电价指标；ρmin(t)为最小电价指标根据参数k变化出现的平均变化情况下的时间t出现的最小电价指标最小电价指标；T为出清总时段数；
平均电价指标采用电量加权平均的方式计算，如式(5)所示：
/>
式中，ρ(t)为发电侧在时间t的平均电价指标，Ni为发电侧机组节点的总数量，Pi,t为机组i在时间t的出清电量，ρi,t则为对应机组i在时间t的节点价格；
针对出清所有时段的平均价格变化情况计算，如式(6)所示：
式中，ρk(t)为参数k变化后的平均价格，ρt则为参考参数计算的平均价格，Δρ即为对应的电价整体变化量；
目标成本指标使用最小电价指标变化前与最小电价指标变化后的成本进行对比，如式(7)所示：
ΔObj＝|Objk-Obj| (29)
式中，ΔObj为经济指标的变化值，Objk为参数k发生变化后的目标值，Obj为参考参数计算的目标值。
进一步细说，电量指标包括最大出清电量变化指标、最小出清电量变化指标以及出清电量变化指标，最大出清电量变化指标为参数变化前后发电量变化最大的发电机组的电量变化，即每个出清时段出清电量变化最大的机组的电量差，最大出清电量变化指标如式(8)所示：
式中，Pmax(t)为出清时段t的最大出清电量变化指标；Pi,k(t),Pi(t)分别为时段t内参数k变化后和变化前的机组i出清电量值；
此时，针对参数发生变化时机组的相应变化，得出式(9)：
式中，ΔPmax为参数k变化后对应机组的最大出清电量变化指标；Pmax(t)为出清时段t的最大出清电量变化指标；T为出清时段总数；
最小出清电量变化指标为参数变化前后发电量变化最小的发电机组的电量变化，即每个出清时段出清电量变化最小的机组的电量差，如式(10)所示：
式中，Pmin(t)为出清时段t的最小出清电量变化指标；Pi,k(t),Pi(t)分别为时段t内参数k变化后和变化前的机组i出清电量值；
出清电量变化指标针对机组的出清电量进行计算，单台机组的变化量计算公式如式(11)所示：
ΔPi(t)＝|Pi,k(t)-Pi(t)| (33)
式中，ΔPi(t)为机组i在时间t的出清电量变化指标变化量，Pi,k(t)为参数k变化后机组i在时间t的出清电量，Pi(t)为机组i在时间t的出清电量。
进一步细说，运行指标包括阻塞线路条数指标、线路平均负载指标率和机组利用率指标，参数改变后，系统的运行状态有所差异，出清各时段发生的阻塞情况将会发生改变，可以对阻塞线路条数进行统计分析，并发现其变化情况，对每个出清时段，如果一条线路出现阻塞，则该时段对应也需要增加一个单位的阻塞线路条数，对阻塞线路条数的统计计算式如式(12)所示：
式中，NLine(t)为出清时段t阻塞线路条数；sgn(·)为判断函数，当判断函数中条件满足时，对应值将为1，当判断函数中条件不满足时，否则为0；
用于判断线路i是否阻塞；PLine,i(t)为线路i在出清时段t的线路潮流；/>为线路i的容量；
针对参数发生变化，阻塞线路条数指标发生相对变化的情况计算如式(13)：
式中，ΔNLine为参数k变化后阻塞线路条数相应的变化量；NLine,k(t)为参数k变化后时段t的阻塞线路条数；NLine(t)为参考参数对应出清时段t的阻塞线路条数；round(·)为取整函数；
运行参数改变后，系统的运行状态有所差异，对应的线路流过的潮流情况也将发生变化，即是线路的负载情况也将发生改变，线路平均负载指标用于对每个出清时段的线路负载情况进行统计，如式(14)所示：
式中，LLine(t)为出清时段t对应的线路平均负载指标率；PLine,i(t)为线路i在出清时段t的线路潮流；为线路i的容量；NL为线路总数；
针对参数发生变化后，线路的负载情况变化计算，如式(15)所示：
式中，ΔLLine为参数k发生变化后线路负载率对应发生的变化情况；LLine,k(t)为参数k变化后出清时段t对应的线路平均负载指标率；LLine(t)为参考参数情况下出清时段t对应的线路平均负载指标率；
机组利用率指标包括边际机组变化指标和机组组合变化指标，边际机组变化指标用于统计在参数变化前后边际机组的相应变化情况，设边际机组在参数变化后转变为非边际机组或非边际机组在参数变化后转变为边际机组对出清时段所产生的影响为1，则有式(16)：
式中，ΔM(t)为参数k发生变化后在出清时段t边际机组的变化情况；Mi,k(t)为机组i在参数k发生变化后在出清时段t内边际机组的状态，如果非边际机组转变为边际机组，则ΔM(t)值为1，如果非边际机组仍为非边际机组，则ΔM(t)值为0；Mi(t)为参考参数下机组i在出清时段t的边际机组状态；NG为总机组数量；
针对参数发生变化后，边际机组变化指标情况的计算如式(17)所示：
式中，ΔM为参数k发生变化后边际机组的对应变化情况；ΔM(t)为参数k发生变化后在出清时段t边际机组的变化情况；T为出清时段总数；
机组组合变化指标用于对发生启停变化的机组进行统计计算，设一台机组在参数变化前后，出清结果分别为启动和关闭，将该机组从启动到关闭的变化造成的影响定义为一，则计算方式如式(18)所示：
式中，ΔU(t)为参数k发生变化后机组组合在出清时段t的变化情况；Ui,k(t)为参数k变化后的机组i在出清时段t的启停情况；Ui(t)为参考参数计算的机组i在时间t的启停情况；NG为机组总数；
针对参数发生变化后，机组变化情况的计算，如式(19)所示：
式中，ΔU为参数k发生变化后机组组合的对应变化情况；ΔU(t)为参数k发生变化后在出清时段t机组组合的变化情况；T为出清时段总数；
进一步细说，其他指标包括计算时间指标和电价越限次数指标，计算时间指标用于在参数发生变化后进行计算，如式(20)所示：
ΔTTime＝TTime,k-TTime (42)
式中，ΔTTime为参数k发生变化后计算时间指标对应的变化情况；TTime,k为参数k发生变化后的计算时间指标；TTime为参考参数情况下的计算时间指标；
电价越限次数指标用于在出清后对出现越限的出清电价进行记录，记录计算公式如式(21)所示：
式中，N为越限次数；ρi(t)为要求记录的节点i在时段t处的节点价格；ρmax为节点出清电价上限；
电价越限次数指标便可以用式(22)计算得到：
ΔN＝|N-Nk| (44)
式中，ΔN为电价越限次数指标变化值；Nk,N分别为参考参数计算的越限次数和参数修改后的电价越限次数指标。
本发明的实施例还提供了一种电力现货市场参数影响评估装置，包括：
计算机端；
控制器；
一个或多个处理器；
存储器；
以及一个或多个程序，其中所述一个或多个程序被存储在所述存储器中，并且被配置成由所述一个或多个处理器执行，所述的程序包括用于执行如上述的一种电力现货市场参数影响评估方法。
本发明的实施例还提供了一种存储介质，存储有与计算机端、显示器结合使用的计算机程序，所述的计算机程序可被处理器执行完成如上述的一种电力现货市场参数影响评估方法。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
尽管本文较多地使用了大量术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。
Claims (7)
1.一种电力现货市场参数影响评估方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：建立评估模型，在评估模型内设定经济评估指标、电量评估指标、运行评估指标、其他评估指标，所述的经济评估指标包括最大电价指标、最小电价指标、平均电价指标和目标成本指标，所述的电量评估指标包括最大出清电量变化指标、最小出清电量变化指标以及出清电量变化指标，所述的运行评估指标包括阻塞线路条数指标、线路平均负载指标率和机组利用率指标，所述的其他评估指标包括计算时间指标和电价越限次数指标；
S2：确定对电力市场存在关键性影响的参数，所述的参数包括负荷量参数、备用需求参数、调频需求参数、线路容量参数、市场报价限值参数、出清价格限制参数、约束松弛参数、机组运行参数、收敛间隙参数，对参数设定改变值，将改变值输入评估模型，评估模型将参数的改变值输入每个评估指标中，评估模型将每个评估指标根据参数改变值而发生的变化进行数据量化，评估模型将量化的数据作为评估指标变化结果进行输出；
S3：最优评估指标确定：根据变化结果，将根据参数改变值而发生较大变化的评估指标作为参数的最优评估指标，将根据参数改变值发生较小变化的评估指标作为参数的不灵敏评估指标；
S4：根据最优评估指标的个数评估参数对电力市场的影响，根据最优评估指标的量化数据确定参数的影响强度。
2.根据权利要求1所述的一种电力现货市场参数影响评估方法，其特征在于，所述的经济评估指标包括最大电价指标、最小电价指标、平均电价指标和目标成本指标，所述的最大电价指标表示为各出清时段中出现的最高节点电价，如式（1）所示：
；
式中，为节点/>在时间/>的节点电价；
针对参数发生变化时最大电价指标相应变化的计算，如式（2）所示：
；
式中，为参数/>变化后最大电价指标根据参数/>变化出现的平均变化情况；为改变参数/>后时间/>出现的最大电价指标；/>为最大电价指标根据参数/>变化出现的平均变化情况下的时间/>出现的最大电价指标；/>为出清总时段数；
所述的最小电价指标表示为各出清时段中出现的最小节点电价，如式（3）所示：
；
式中，为节点/>在时间/>的节点电价；
针对参数发生变化时最小电价指标相应变化计算，如式（4）所示：
；
式中，为参数/>变化后最小电价指标根据参数/>变化出现的平均变化情况；为改变参数/>后时间/>出现的最小电价指标；/>为最小电价指标根据参数/>变化出现的平均变化情况下的时间/>出现的最小电价指标最小电价指标；/>为出清总时段数；
所述的平均电价指标采用电量加权平均的方式计算，如式（5）所示：
；
式中，为发电侧在时间/>的平均电价指标， />为发电侧机组节点的总数量，/>为机组/>在时间/>的出清电量，/>则为对应机组/>在时间/>的节点价格；
针对出清所有时段的平均价格变化情况计算，如式（6）所示：
；
式中，为参数/>变化后的平均价格，/>则为参考参数计算的平均价格，/>即为对应的电价整体变化量；
所述的目标成本指标使用最小电价指标变化前与最小电价指标变化后的成本进行对比，如式（7）所示：
；
式中，为经济指标的变化值，/>为参数/>发生变化后的目标值，/>为参考参数计算的目标值。
3.根据权利要求1所述的一种电力现货市场参数影响评估方法，其特征在于，所述的电量评估指标包括最大出清电量变化指标、最小出清电量变化指标以及出清电量变化指标，所述的最大出清电量变化指标为参数变化前后发电量变化最大的发电机组的电量变化，即每个出清时段出清电量变化最大的机组的电量差，最大出清电量变化指标如式（8）所示：
；
式中，为出清时段/>的最大出清电量变化指标；/>分别为时段/>内参数变化后和变化前的机组/>出清电量值；
此时，针对参数发生变化时机组的相应变化，得出式（9）：
;
式中，为参数/>变化后对应机组的最大出清电量变化指标；/>为出清时段/>的最大出清电量变化指标；/>为出清时段总数；
所述的最小出清电量变化指标为参数变化前后发电量变化最小的发电机组的电量变化，即每个出清时段出清电量变化最小的机组的电量差，如式（10）所示：
;
式中，为出清时段/>的最小出清电量变化指标；/>分别为时段/>内参数/>变化后和变化前的机组/>出清电量值；
所述的出清电量变化指标针对机组的出清电量进行计算，单台机组的变化量计算公式如式（11）所示：
;
式中，为机组/>在时间/>的出清电量变化指标变化量，/>为参数/>变化后机组/>在时间/>的出清电量，/>为机组/>在时间/>的出清电量。
4.根据权利要求1所述的一种电力现货市场参数影响评估方法，其特征在于，所述的运行评估指标包括阻塞线路条数指标、线路平均负载指标率和机组利用率指标，所述的阻塞线路条数指标用于在各出清时段发电机组发生阻塞情况时对阻塞线路条数进行统计，统计计算式如式（12）所示：
;
式中，为出清时段/>阻塞线路条数；/>为判断函数，当判断函数中条件满足时，对应值将为1，当判断函数中条件不满足时，否则为0；
用于判断线路/>是否阻塞；/>为线路/>在出清时段/>的线路潮流；为线路/>的容量；
针对参数发生变化，阻塞线路条数指标发生相对变化的情况计算如式（13）：
；
式中，为参数/>变化后阻塞线路条数相应的变化量；/>为参数/>变化后时段/>的阻塞线路条数；/>为参考参数对应出清时段/>的阻塞线路条数；/>为取整函数；
所述的线路平均负载指标用于对每个出清时段的线路负载情况进行统计，如式（14）所示：
；
式中，为出清时段/>对应的线路平均负载指标率；/>为线路/>在出清时段/>的线路潮流；/>为线路/>的容量；/>为线路总数；
针对参数发生变化后，线路的负载情况变化计算，如式（15）所示：
；
式中，为参数/>发生变化后线路负载率对应发生的变化情况；/>为参数/>变化后出清时段/>对应的线路平均负载指标率；/>为参考参数情况下出清时段/>对应的线路平均负载指标率；
所述的机组利用率指标包括边际机组变化指标和机组组合变化指标，所述的边际机组变化指标用于统计在参数变化前后边际机组的相应变化情况，设边际机组在参数变化后转变为非边际机组或非边际机组在参数变化后转变为边际机组对出清时段所产生的影响为1，则有式（16）：
；
式中，为参数/>发生变化后在出清时段/>边际机组的变化情况；/>为机组/>在参数/>发生变化后在出清时段/>内边际机组的状态，如果非边际机组转变为边际机组，则值为1，如果非边际机组仍为非边际机组，则/>值为0；/>为参考参数下机组/>在出清时段/>的边际机组状态；/>为总机组数量；
针对参数发生变化后，边际机组变化指标情况的计算如式（17）所示：
；
式中，为参数/>发生变化后边际机组的对应变化情况；/>为参数/>发生变化后在出清时段/>边际机组的变化情况；/>为出清时段总数；
所述的机组组合变化指标用于对发生启停变化的机组进行统计计算，设一台机组在参数变化前后，出清结果分别为启动和关闭，将该机组从启动到关闭的变化造成的影响定义为一，则计算方式如式（18）所示：
；
式中，为参数/>发生变化后机组组合在出清时段/>的变化情况；/>为参数/>变化后的机组/>在出清时段/>的启停情况；/>为参考参数计算的机组/>在时间/>的启停情况；为机组总数；
针对参数发生变化后，机组变化情况的计算，如式（19）所示：
；
式中，为参数/>发生变化后机组组合的对应变化情况；/>为参数/>发生变化后在出清时段/>机组组合的变化情况；/>为出清时段总数。
5.根据权利要求1所述的一种电力现货市场参数影响评估方法，其特征在于，所述的其他评估指标包括计算时间指标和电价越限次数指标，所述的计算时间指标用于在参数发生变化后进行时间计算，如式（20）所示：
；
式中，为参数/>发生变化后计算时间指标对应的变化情况；/>为参数/>发生变化后的计算时间指标；/>为参考参数情况下的计算时间指标；
所述的电价越限次数指标用于在出清后对出现越限的出清电价进行记录，记录计算公式如式（21）所示：
；
式中，为越限次数；/>为电力系统中节点的总数；/>为要求记录的节点/>在时段/>处的节点价格；/>为节点出清电价上限；
电价越限次数指标便可以用式（22）计算得到：
；
式中，为电价越限次数指标变化值；/>分别为参考参数计算的越限次数和参数修改后的电价越限次数指标。
6.一种电力现货市场参数影响评估装置，其特征在于，包括：
计算机端；
控制器；
一个或多个处理器；
存储器；
以及一个或多个程序，其中所述一个或多个程序被存储在所述存储器中，并且被配置成由所述一个或多个处理器执行，所述的程序包括用于执行如上述权利要求1-5中任意一项所述的一种电力现货市场参数影响评估方法。
7.一种存储介质，其特征在于，存储有与计算机端、显示器结合使用的计算机程序，所述的计算机程序可被处理器执行完成如上述权利要求1-5中任意一项所述的一种电力现货市场参数影响评估方法。
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| GR01 | Patent grant | ||
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