CN115528749A - 实时市场与电网调度联合推演方法、系统、设备及介质 - Google Patents

实时市场与电网调度联合推演方法、系统、设备及介质 Download PDF

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Abstract

一种实时市场与电网调度联合推演方法、系统、设备及介质，方法包括：设置市场经济模型和电网物理模型的数据与规则环境；根据仿真场景设置，在市场经济模型和电网物理模型的数据与规则环境下，推演实时市场运营过程；基于实时市场运营过程推演得到的出清结果仿真电网调度的运行过程，根据电网运行状态实现对机组的自动发电控制。本发明方法将电网调度运行的仿真加入到电力市场运营推演过程中，反映了市场出清结果对于电网运行的影响以及电网运行对于市场运营的反馈，并且推演场景可以灵活设定，支持开展多场景的市场‑电网联合仿真模拟，能够自动模拟发、输电设备故障，评估各类扰动对市场出清结果、电网运行安全以及市场成员收益的影响。

Description

实时市场与电网调度联合推演方法、系统、设备及介质
技术领域
本发明属于电力市场领域，具体涉及一种实时市场与电网调度联合推演方法、系统、设备及介质。
背景技术
电力现货市场推演是电力现货市场设计和规则制定的重要辅助手段，电力现货交易是以电网物理特性为基础开展发用电市场化交易，考虑到不同地区的电源结构、电网特点以及电力市场改革发展的差异性，电力现货市场的模式与规则设计的合理性和适用性对于电网的安全性、市场运营的稳定性、市场风险，以及市场成员的利益均具有决定性影响。
基于电力现货市场推演，对不同基础模型、运行边界、规则参数、市场成员竞价行为下电力市场运营过程的实验验证和对比分析，可以比较市场运营效果和趋势的差异，分析市场运营过程的主要影响因素，分析潜在的市场运营风险并提出相应的风险规避措施，为合理引导并优化市场设计和规则制定提供决策支撑。电力现货市场的出清结果是电网调度运行的输入，直接影响到电网的调度结果和安全稳定运行。同样，作为电力市场运营的载体，电网自身的运行特点、各类调度运行事件等也会对电力市场运营产生极大影响。目前，缺少一种能够充分反映实际电力现货市场与电网调度运行之间互动影响的方法，自动模拟发、输电设备故障，进而评估各类扰动对市场出清结果、电网运行安全以及市场成员收益的影响。
发明内容
本发明的目的在于针对上述现有技术中的问题，提供一种实时市场与电网调度联合推演方法、系统、设备及介质，在电力现货市场运营推演中引入电网调度模拟，获得反映实际电力现货市场与电网调度运行之间互动影响的运营特性，通过充分反映实际电力现货市场与电网调度运行之间互动影响，合理引导并优化电力市场设计和交易规则制定。
为了实现上述目的，本发明有如下的技术方案：
第一方面，提供一种实时市场与电网调度联合推演方法，包括：
设置市场经济模型和电网物理模型的数据与规则环境；
根据仿真场景设置，在市场经济模型和电网物理模型的数据与规则环境下，推演实时市场运营过程；
基于实时市场运营过程推演得到的出清结果仿真电网调度的运行过程，根据电网运行状态实现对机组的自动发电控制。
优选的，所述设置市场经济模型和电网物理模型的数据与规则环境包括：
电网物理模型数据，对电网中各种物理设备及其调度运行属性进行管理；市场经济模型数据，描述参与市场运营的各类市场主体及其市场经济属性；所述市场经济模型数据与电网物理模型数据之间通过映射实现关联关系管理，使得基于市场经济模型的电力交易结果真实反映电网物理特性的约束；所述市场经济模型数据和电网物理模型数据均以离线文件导入的方式获取，导入的数据进行数据合理性和关联关系校验，通过校验之后使用；
电力现货市场规则参数设置包括市场参与设置、市场规则设置、算法参数设置，通过对各项参数进行调整，形成不同的市场运营规则场景；所述市场参与设置用于定义推演场景对应的市场成员的参与形式、报量报价市场成员采用的代理竞价方式及相关的参数；所述市场规则设置用于市场的申报和对出清规则参数进行设置，包括市场运行的时间间隔、交易的时段划分、各种市场成员的申报方式、最大允许申报段数、申报价格上下限、出清价格上下限以及选定的出清算法；所述算法参数设置用于对出清算法相关的参数进行设置，包括算法对应的出清计算优化目标、优化与安全校核的迭代次数、是否考虑电网安全约束、机组运行约束、机组群约束、出清计算过程的松弛设置以及是否考虑网损微增率/厂用电。
进一步的，所述市场经济模型数据与电网物理模型数据之间的映射关系通过物理机组和经济机组、物理负荷/线路端点/变压器绕组与经济负荷之间的对应关系表征，为满足多场景的市场推演分析，对电网物理模型和市场经济模型进行增减或属性修改形成新的基础模型版本。
优选的，所述设置市场经济模型和电网物理模型的数据与规则环境还包括市场运行边界数据设置；
所述市场运行边界数据包括负荷预测数据、外来电计划、机组固定出力/启停、设备检修计划；根据数据形式，将市场运行数据划分为曲线类与事件类两类，其中，曲线类数据包括负荷预测数据、外来电计划数据、固定出力数据，事件类数据包括机组固定启停、检修计划相关数据；针对曲线类数据，通过单数据修改和批量修改两种方式进行数据的调整；针对事件类数据，通过单条数据的界面化方式进行调整；所述市场运行数据还包括新能源机组出力波动、负荷预测偏差、设备运行故障预期的电网运行事件，所述预期的电网运行事件在电网调度运行仿真过程中用以形成真实的出力、负荷或设备运行状态。
优选的，所述根据仿真场景设置，在市场经济模型和电网物理模型的数据与规则环境下，推演实时市场运营过程包括：
市场成员的竞价申报模拟；
实时市场的出清计算模拟；
市场成员收益计算，通过市场成员的收益计算对市场成员采用的竞价策略以及实际执行情况进行评估，竞价收益越高表示当前市场环境下该市场成员采用的竞价策略越优，反之，则竞价策略越差，以此来指导下一次的模拟申报。
进一步的，所述市场成员的竞价申报模拟基于人工申报或自动代理的方式完成市场成员的竞价；
在人工申报方式下，仿真分析人员对设定的市场主体进行模拟申报；根据市场类别，人工申报功能分为电能申报、备用申报和调频申报；电能申报包括机组申报和负荷申报，机组申报包括启停价格、空载价格和运行价格的申报，负荷申报包括电价申报和预期的最大用电曲线申报；调频申报用于申报市场中各类调频资源的调频容量上限、调频容量价格和调频里程价格；人工申报时实时读取市场规则中的申报参数设置，对各项模拟申报数据进行校验；
在自动代理方式下，实现市场成员代理报价，市场成员代理报价是指基于市场成员的成本或运营参数自动生成相应的竞价申报数据；市场成员代理报价方法包括基于成本利润率报价和基于自主学习算法报价，代理申报功能基于各市场成员的代理申报方式和参数的设置，根据市场成员的成本和运营信息模拟生成满足市场规则要求的报价数据；考虑到市场成员竞价策略的动态演化特性，以竞价收益最大化为目标对竞价策略进行迭代修正；首先市场成员以随机方式进行竞价策略的选择，形成申报电力电价用于市场出清，出清计算完成之后，市场成员基于中标电力电价进行收益计算并以此为依据对竞价策略进行优化调整。
进一步的，所述实时市场的出清计算模拟包括调频市场和电能市场的出清计算模拟，调频市场出清计算模拟基于各类调频资源的模拟申报数据进行出清，确定相应的调频中标容量以满足市场的调频容量需求，并确定调频市场电价；电能市场出清计算模拟涉及发用电电力安排、节点边际电价的计算，实时阶段以确定的机组组合安排为边界，基于各市场成员的模拟申报数据，以社会福利最大为目标，考虑机组运行特性、输电损耗及断面限额约束，同时实现发、用、输电资源的优化利用；如果调频市场与电能市场分别出清，调频市场先按照排序方式出清，各调频资源中标的调频容量作为实时电能市场出清的约束；如果调频市场与实时电能市场联合出清，则以调频市场和实时电能市场的社会福利之和为目标进行调频容量和发用电电力的统一优化。
进一步的，所述市场成员收益计算基于实时市场的中标结果和电网调度运行仿真得到的运行状态仿真值，按照结算规则计算各市场成员在调频市场和实时电能市场的竞价收益；其中，调频市场的收益计算依据除了市场成员在调频市场的中标容量和电价外，还包括市场成员在电网调度运行仿真过程中的调频动作性能；实时电能市场的收益计算除了依据市场成员在实时电能市场的中标电力电价之外，还包括市场成员在电网调度运行仿真过程中的实际出力偏差情况。
优选的，所述基于实时市场运营过程推演得到的出清结果仿真电网调度的运行过程包括：
模拟电网发电负荷变化获得连续运行时间内电网的发用电曲线数据；电网调度运行仿真时读取实时市场预设的机组固定出力、运行边界数据及实时电能市场出清结果，结合推演场景设置的预测偏差和电网运行事件形成各母线负荷的用电曲线、各机组的发电曲线模拟数据；
计及频率的电网调度运行仿真过程模拟；
实时市场根据电网运行状态出清下一时段的电能市场和调频市场的中标电力及价格，保证电网发用电平衡。
进一步的，在所述计及频率的电网调度运行仿真过程模拟步骤中，电网调度运行仿真具备潮流计算功能，根据电网拓扑信息、负荷大小、发电机出力大小以及其它设备的信息计算电网中的潮流分布，同时电网调度运行仿真过程加入基于静态潮流的频率计算功能；
在电网调度运行仿真过程中，在考虑发电机一次调频作用和负荷的频率效应情况下，假设全电气岛的发电机转速相同，利用发电机转动方程来计算电网频率变化、发电机机械功率和负荷功率变化，不平衡功率由所有配备调速系统的发电机组共同承担。
进一步的，所述实时市场根据电网运行状态出清下一时段的电能市场和调频市场的中标电力及价格，保证电网发用电平衡的步骤中，实时市场模拟完成后将出清结果转发至自动发电控制AGC模块，由AGC模块控制调度区域内发电机组的有功功率，自动跟踪负荷变化，维持系统频率；在实时调频市场中标的机组被设置为调频控制模式，AGC模块根据调频市场中标容量和电能市场出清电力，计算机组的控制带宽，机组根据AGC控制指令自动调整出力实现全网的有功平衡和频率稳定；在实时调频市场未中标机组设置为计划跟踪模式；在仿真过程中，AGC模块根据电网运行状态计算出区域控制偏差ACE和相应的调节量，按照依据出清结果设置的机组控制模式，给机组分配有功控制指令，有功控制指令闭环到电网模拟环境进行执行。
第二方面，提供一种实时市场与电网调度联合推演系统，包括：
推演场景设置模块，用于设置市场经济模型和电网物理模型的数据与规则环境；
实时市场运营推演模块，用于根据仿真场景设置，在市场经济模型和电网物理模型的数据与规则环境下，推演实时市场运营过程；
电网运行过程仿真模块，基于实时市场运营过程推演得到的出清结果仿真电网调度的运行过程，根据电网运行状态实现对机组的自动发电控制。
优选的，所述推演场景设置模块设置的电网物理模型数据，对电网中各种物理设备及其调度运行属性进行管理；市场经济模型数据，描述参与市场运营的各类市场主体及其市场经济属性；所述市场经济模型数据与电网物理模型数据之间通过映射实现关联关系管理，使得基于市场经济模型的电力交易结果真实反映电网物理特性的约束；所述市场经济模型数据和电网物理模型数据均离线文件导入方式获取，导入的数据进行数据合理性和关联关系校验，通过校验之后使用；
电力现货市场规则参数设置包括市场参与设置、市场规则设置、算法参数设置，通过对各项参数进行调整，形成不同的市场运营规则场景；所述市场参与设置用于定义推演场景对应的市场成员的参与形式、报量报价市场成员采用的代理竞价方式及相关的参数；所述市场规则设置用于市场的申报和对出清规则参数进行设置，包括市场运行的时间间隔、交易的时段划分、各种市场成员的申报方式、最大允许申报段数、申报价格上下限、出清价格上下限以及选定的出清算法；所述算法参数设置用于对出清算法相关的参数进行设置，包括算法对应的出清计算优化目标、优化与安全校核的迭代次数、是否考虑电网安全约束、机组运行约束、机组群约束、出清计算过程的松弛设置以及是否考虑网损微增率/厂用电。
优选的，所述实时市场运营推演模块根据仿真场景设置，在市场经济模型和电网物理模型的数据与规则环境下，推演实时市场运营过程包括：
市场成员的竞价申报模拟；
实时市场的出清计算模拟；
市场成员收益计算，通过市场成员的收益计算对市场成员采用的竞价策略以及实际执行情况进行评估，竞价收益越高表示当前市场环境下该市场成员采用的竞价策略越优，反之，则竞价策略越差，以此来指导下一次的模拟申报。
进一步的，所述实时市场的出清计算模拟包括调频市场和电能市场的出清计算模拟，调频市场出清计算模拟基于各类调频资源的模拟申报数据进行出清，确定相应的调频中标容量以满足市场的调频容量需求，并确定调频市场电价；电能市场出清计算模拟涉及发用电电力安排、节点边际电价的计算，实时阶段以确定的机组组合安排为边界，基于各市场成员的模拟申报数据，以社会福利最大为目标，考虑机组运行特性、输电损耗及断面限额约束，同时实现发、用、输电资源的优化利用；如果调频市场与电能市场分别出清，调频市场先按照排序方式出清，各调频资源中标的调频容量作为实时电能市场出清的约束；如果调频市场与实时电能市场联合出清，则以调频市场和实时电能市场的社会福利之和为目标进行调频容量和发用电电力的统一优化。
优选的，所述电网运行过程仿真模块基于实时市场运营过程推演得到的出清结果仿真电网调度的运行过程包括：
模拟电网发电负荷变化获得连续运行时间内电网的发用电曲线数据；电网调度运行仿真时读取实时市场预设的机组固定出力、运行边界数据及实时电能市场出清结果，结合推演场景设置的预测偏差和电网运行事件形成各母线负荷的用电曲线、各机组的发电曲线模拟数据；
计及频率的电网调度运行仿真过程模拟；
实时市场根据电网运行状态出清下一时段的电能市场和调频市场的中标电力及价格，保证电网发用电平衡。
进一步的，所述电网运行过程仿真模块在计及频率的电网调度运行仿真过程模拟步骤中，电网调度运行仿真具备潮流计算功能，根据电网拓扑信息、负荷大小、发电机出力大小以及其它设备的信息计算电网中的潮流分布，同时电网调度运行仿真过程加入基于静态潮流的频率计算功能；
在电网调度运行仿真过程中，在考虑发电机一次调频作用和负荷的频率效应情况下，假设全电气岛的发电机转速相同，利用发电机转动方程来计算电网频率变化、发电机机械功率和负荷功率变化，不平衡功率由所有配备调速系统的发电机组共同承担。
第三方面，提供一种电子设备，包括：
存储器，存储至少一个指令；及
处理器，执行所述存储器中存储的指令以实现所述的实时市场与电网调度联合推演方法。
第四方面，提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现所述的实时市场与电网调度联合推演方法。
相较于现有技术，本发明的第一方面至少具有如下的有益效果：
为了模拟实际电力现货市场运营与电网调度运行之间交替运行、相互影响的过程，本发明方法在开展实时市场运营推演的同时对电网的调度运行过程也进行仿真，根据仿真场景的设置，首先对实时市场的运营过程进行模拟，再根据实时市场的出清结果和预定的运行计划，对电网的调度运行过程进行仿真，根据电网运行状态实现对机组的自动发电控制，机组运行状态则进一步用于实时市场的模拟。本发明方法将电网调度运行的仿真加入到电力市场运营推演过程中，反映了市场出清结果对于电网运行的影响以及电网运行对于市场运营的反馈，并且推演场景可以灵活设定，支持开展多场景的市场-电网联合仿真模拟，能够自动模拟发、输电设备故障，评估各类扰动对市场出清结果、电网运行安全以及市场成员收益的影响。
可以理解的是，上述第二方面至第四方面的有益效果可以参见上述第一方面中的相关描述，在此不再赘述。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1本发明实施例实时市场与电网调度联合推演方法流程图；
图2本发明实施例实时市场与电网调度联合推演系统结构框图。
具体实施方式
以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本申请的实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本申请。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本申请的描述。
另外，在本申请说明书和所附权利要求书的描述中，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
请参阅图1，本发明针对当前电力市场改革发展过程中电力现货市场运营效果推演验证分析需求，提出一种实时市场与电网调度联合推演方法，在电力现货市场运营推演中引入电网调度模拟，有利于反映实际电力现货市场与电网调度运行之间互动影响的运营特性，充分反映实际电力现货市场与电网调度运行之间互动影响，实施例包括以下步骤：
S1、设置市场经济模型和电网物理模型的数据与规则环境；
S2、根据仿真场景设置，在市场经济模型和电网物理模型的数据与规则环境下，推演实时市场运营过程；
S3、基于实时市场运营过程推演得到的出清结果仿真电网调度的运行过程，根据电网运行状态实现对机组的自动发电控制。
在一种可能的实施方式中，步骤S1的设置具体包括：
S1.1基础模型设置；
基础模式是开展市场运营推演和电网运行仿真的基础，仿真场景首先要对市场经济模型和电网物理模型进行设置。电网物理模型数据主要对电网中各种物理设备及其调度运行属性进行管理，市场经济模型主要对参与市场运营的各类市场主体及其市场经济属性，二者之间通过映射实现关联关系管理，使得基于经济模型的电力交易结果能够真实的反映电网物理特性的约束，确保交易结果在电网调度运行中贯彻执行。
电网物理模型数据以离线CIME文件导入方式获取，导入的电网物理模型数据需要进行数据合理性和关联关系校验，通过校验之后方可使用。市场经济模型数据也是通过离线文件导入方式获取，导入的数据也需要进行合理性、关联关系校验。在电网物理模型和市场经济模型维护的基础上，还需要对二者的映射关系进行管理，确保市场推演与电网仿真之间的有效衔接。目前，电网物理模型和市场经济模型的映射关系主要通过物理机组和经济机组、物理负荷/线路端点/变压器绕组与经济负荷之间的对应关系表征。
为满足多场景的市场推演分析，还需要对电网物理模型和市场经济模型进行增减或属性修改形成新的基础模型版本。为便于使用，本发明实施例中参考调度生产系统，提供图形化的模型修改手段，如基于厂站图对电气图元进行增减、参数修改，通过图模一体化的方式实现基础模型的修改。当然，基础模型修改的同时也需要对电网物理模型和市场经济模型的映射关系进行同步调整。
S1.2市场运行边界设置；
市场运行边界数据也是开展市场与电网联合推演的数据基础，主要包括负荷预测数据、外来电计划、机组固定出力/启停、设备检修计划等。市场运行边界数据可从外部其它系统获取，通过数据库导入或文件导入的方式写入推演系统，也可在推演系统中通过数据生成功能手动或自动生成。
针对导入或生成的计划运行数据初始版本，在进行仿真场景设置时，可根据仿真分析需要，在维护的基础运行数据基础上进行调整，形成新的运行数据版本。根据数据形式，将市场运行数据划分为曲线类、事件类两类，负荷预测、外来电计划、固定出力等数据为曲线类数据，机组固定启停、检修计划则属于事件类数据。针对曲线类数据，可通过单数据修改和批量修改(等量增减、等比例增减、固定值设置)两种方式进行数据的调整；针对事件类数据，模拟仿真系统中主要通过单条数据的界面化方式进行调整，如检修计划、启停计划记录增减、记录中数据调整等。
考虑到电网调度运行对于市场运营效果的反馈作用，市场运行数据还包括新能源机组出力波动、负荷预测偏差、设备运行故障等预期的电网运行事件，这些电网运行事件将在电网调度运行仿真过程中用以形成真实的出力、负荷或设备运行状态。
S1.3市场规则参数设置；
市场的各项规则、参数将直接影响电力现货市场的运营结果，因而也是市场推演场景的重要组成。目前的电力现货市场规则参数主要包括市场参与设置、市场规则设置、算法参数设置等。在推演场景设置时，可结合仿真分析需要，对各项参数进行调整，形成不同的市场运营规则场景。
市场参与设置用于定义推演场景对应的市场成员的参与形式(如固定量价、报量不报价、报量报价等)、报量报价市场成员采用的代理竞价方式、相关的参数等。本发明中，在进行市场成员参与形式时，结合常见的准入规则，通过主体类型、容量等级、接入电压等级等属性进行筛选，实现市场成员参与的批量设置，也可以基于手工单选或多选的方式进行设置。
市场规则设置用于市场的申报和出清规则参数进行设置，主要包括市场运行的时间间隔、交易的时段划分、各种市场成员的申报方式(斜率或阶梯)、最大允许申报段数、申报价格上下限、出清价格上下限、选定的出清算法等，主要通过规则数据单项维护的方式进行设置。
算法参数设置用于对出清算法相关的参数进行设置，包括算法对应的出清计算优化目标、优化与安全校核的迭代次数、是否考虑电网安全约束、机组运行约束、机组群约束、出清计算过程的松弛设置以及是否考虑网损微增率/厂用电等，也是通过各项参数单项维护的方式进行设置。
在一种可能的实施方式中，步骤S2推演实时市场运营过程具体包括：
S2.1市场成员模拟申报；
电力现货市场中，市场成员的竞价申报直接影响到市场的运行结果，反过来，市场运营结果决定了市场成员的收益，又将影响其后续的竞价决策。开展市场推演时，必须基于人工申报或自动代理的方式完成市场成员的竞价。
在人工申报方式下，仿真分析人员对设定的市场主体进行模拟申报。根据市场类别，人工申报功能分为电能申报、备用申报和调频申报。电能申报包括机组申报和负荷申报，机组申报包括启停价格、空载价格和运行价格的申报，负荷申报包括电价申报和预期的最大用电曲线申报。调频申报主要申报市场中各类调频资源的调频容量上限、调频容量价格和调频里程价格。人工申报画面实时读取市场规则中的申报参数设置，对各项模拟申报数据进行校验。
市场成员代理报价是指基于市场成员的成本或运营参数为其自动生成相应的竞价申报数据，常见的市场成员代理报价方法包括基于成本利润率报价和基于自主学习算法报价，代理申报功能将基于各市场成员的代理申报方式和参数的设置，根据市场成员的成本和运营信息模拟生成满足市场规则要求的报价数据。考虑到市场成员竞价策略的动态演化特性，通常以竞价收益最大化为目标对竞价策略进行迭代修正，开始时，市场成员以随机方式进行竞价策略的选择，形成申报电力电价用于市场出清，出清计算完成后，市场成员将基于中标电力电价进行收益计算并以此为依据对竞价策略进行优化调整，从而不断迭代优化。
S2.2实时市场出清计算模拟；
实时市场的出清计算模拟主要包括调频市场和电能市场的出清计算模拟，二者可以先后进行或一体化完成。调频市场出清计算模拟主要基于各类调频资源的模拟申报数据进行出清，确定相应的调频中标容量以满足市场的调频容量需求，并确定调频市场电价。电能市场出清计算模拟涉及发用电电力安排、节点边际电价的计算，实时阶段不再考虑机组的启停安排，而是以确定的机组组合安排为边界，基于各市场成员的模拟申报数据，以社会福利最大为目标，考虑机组运行特性、输电损耗及断面限额等约束，同时实现发、用、输电资源的优化利用。如果调频市场与电能市场分别出清，调频市场先按照排序方式出清，各调频资源中标的调频容量作为实时电能市场出清的约束；如果调频市场与实时电能市场联合出清，则以调频市场和实时电能市场的社会福利之和为目标进行调频容量和发用电电力的统一优化。
在实时市场出清计算模拟过程中，电网调度运行仿真获得的机组最新运行状态模拟值可为机组的初始运行状态预估提供参考，形成机组出力安排的前提。实时市场出清结果将用于对应时段的电网调度运行仿真过程，作为调度指令的生成的依据。
S2.3市场成员收益计算；
本发明实施例中，为实现市场成员模拟申报与市场运营推演、电网调度运行仿真的反馈迭代，还需要基于实时市场的中标结果和电网调度运行仿真得到的运行状态仿真值，按照结算规则计算各市场成员在调频市场和实时电能市场的竞价收益。其中，调频市场的收益计算依据除了该市场成员在调频市场的中标容量和电价外，还包括其在电网调度运行仿真过程中的调频动作性能，实时电能市场的收益计算除了依据该市场成员在实时电能市场的中标电力电价之外，还包括其在电网调度运行仿真过程中的实际出力偏差情况。
市场成员的收益计算用于对市场成员采用的竞价策略以及实际执行情况进行评估，竞价收益越高表示当前市场环境下该市场成员采用的竞价策略越优，反之，则竞价策略越差，以此来指导下一次的模拟申报。
在一种可能的实施方式中，步骤S3仿真电网调度的运行过程具体包括：
S3.1发用电曲线模拟；
电网调度运行仿真首先要模拟较长时间内电网发电负荷变化获得连续运行时间内电网的发用电曲线数据。电网调度运行仿真功能将读取实时市场预设的母线负荷、新能源等机组固定出力、联络线计划等运行边界数据、实时电能市场出清结果，再结合推演场景中设置的预测偏差和机组停运、线路断开等电网运行事件形成各母线负荷的用电曲线、各机组的发电曲线模拟数据。
需要注意的是，这里的发电曲线只是给出了不参与功率控制的新能源、核电机组等固定出力机组的发电曲线，其它参与自动发电控制的机组，系统将根据电网的区域控制偏差生成相应的自动发电控制指令，并模拟机组响应控制指令后的出力曲线。
S3.2计及频率的电网长过程拟模拟；
电网调度运行仿真首先需要具备进行准确可靠的潮流计算功能，能够根据电网拓扑信息、负荷大小、发电机出力大小以及其它设备的信息计算电网中的潮流分布。与此同时，考虑到电网频率也是电网运行状态的重要指标，电网调度运行仿真过程还需加入基于静态潮流的频率计算功能。在电网调度运行仿真过程中，在考虑发电机一次调频作用和负荷的频率效应情况下，假设全电气岛的发电机转速相同，利用发电机转动方程来计算电网频率变化、发电机机械功率和负荷功率变化，其中不平衡功率由所有配备调速系统的发电机组共同承担，从而提升潮流计算的收敛性。通常频率计算可以放在潮流计算后求解，以0.5秒作为积分步长，求解下一个步长的频率，发电机机械功率以及负荷功率变化。对于1秒作为一个仿真周期，每个仿真周期计算两次频率。
实际调度自动化系统中，对出现的功率缺额，首先采用一次调频手段进行调整。一次调频是指当电网频率超出规定的正常范围后，电网中参与一次调频的各机组的调速系统根据电网频率的变化自动地增加或减小机组的功率，从而达到新的平衡，并且将电网频率的变化限制在一定范围内的功能。一次调频主要调节的是电网中快变的随机负荷分量，其核心是在电网频率突然升降级的时候，在保证设备安全的前提下，在短时间内满足电网的要求。一次调频主要利用机组的蓄能，对系统频率进行有差的调整。
S3.3机组的自动发电控制；
为实现电网的实时有功平衡，电网调度运行仿真还包括自动发电控制(AGC)模块。实时市场根据电网运行状态出清下一时段的电能市场和调频市场的中标电力及价格，保证电网发用电平衡。实时市场模拟完成后其出清结果转发至自动发电控制AGC模块，由AGC模块控制调度区域内发电机组的有功功率，使其自动跟踪负荷变化，维持系统频率。
AGC将根据实时市场的出清结果实现机组的自动发电控制。在实时调频市场中标的机组将被设置为调频控制模式，AGC模块根据其调频市场中标容量和电能市场出清电力，计算机组的控制带宽，这类机组将会根据AGC控制指令自动调整出力实现全网的有功平衡和频率稳定；而在实时调频市场未中标机组将设置为计划跟踪模式。在仿真过程中，AGC模块将根据电网运行状态计算出区域控制偏差ACE和相应的调节量，然后按照依据出清结果设置的机组控制模式，给机组分配有功控制指令，有功控制指令闭环到电网模拟环境进行执行。
相较于现有技术，本发明实时市场与电网调度联合推演方法主要具有如下特征：
1)设计了实时市场与电网调度运行联合推演的场景设置功能，支持基础模型、市场运行边界和市场规则参数的设置，便于构造出多种市场运营推演场景；
2)设计了实时市场连续运营模拟功能，通过市场成员模拟申报、市场出清计算、市场成员收益计算的循环，实现市场的连续运营推演和市场成员代理报价行为的演化；
3)设计了电网调度运行仿真功能，基于实时市场出清结果以及市场的运行边界设置模拟机组、负荷的发用电曲线，并能基于区域控制偏差生成调频机组的控制指令，实现发用电的实时平衡并维持系统频率。
请参阅图2，本发明另一实施例还提出一种实时市场与电网调度联合推演系统，包括：
推演场景设置模块1，用于设置市场经济模型和电网物理模型的数据与规则环境；
实时市场运营推演模块2，用于根据仿真场景设置，在市场经济模型和电网物理模型的数据与规则环境下，推演实时市场运营过程；
电网运行过程仿真模块3，基于实时市场运营过程推演得到的出清结果仿真电网调度的运行过程，根据电网运行状态实现对机组的自动发电控制。
在一种可能实施方式中，推演场景设置模块1设置的电网物理模型数据，对电网中各种物理设备及其调度运行属性进行管理；市场经济模型数据，描述参与市场运营的各类市场主体及其市场经济属性；所述市场经济模型数据与电网物理模型数据之间通过映射实现关联关系管理，使得基于市场经济模型的电力交易结果真实反映电网物理特性的约束；所述市场经济模型数据和电网物理模型数据均离线文件导入方式获取，导入的数据进行数据合理性和关联关系校验，通过校验之后使用；
电力现货市场规则参数设置包括市场参与设置、市场规则设置、算法参数设置，通过对各项参数进行调整，形成不同的市场运营规则场景；所述市场参与设置用于定义推演场景对应的市场成员的参与形式、报量报价市场成员采用的代理竞价方式及相关的参数；所述市场规则设置用于市场的申报和对出清规则参数进行设置，包括市场运行的时间间隔、交易的时段划分、各种市场成员的申报方式、最大允许申报段数、申报价格上下限、出清价格上下限以及选定的出清算法；所述算法参数设置用于对出清算法相关的参数进行设置，包括算法对应的出清计算优化目标、优化与安全校核的迭代次数、是否考虑电网安全约束、机组运行约束、机组群约束、出清计算过程的松弛设置以及是否考虑网损微增率/厂用电。
在一种可能实施方式中，实时市场运营推演模块2根据仿真场景设置，在市场经济模型和电网物理模型的数据与规则环境下，推演实时市场运营过程包括：
市场成员的竞价申报模拟；
实时市场的出清计算模拟；
市场成员收益计算，通过市场成员的收益计算对市场成员采用的竞价策略以及实际执行情况进行评估，竞价收益越高表示当前市场环境下该市场成员采用的竞价策略越优，反之，则竞价策略越差，以此来指导下一次的模拟申报。
更进一步的，所述实时市场的出清计算模拟包括调频市场和电能市场的出清计算模拟，调频市场出清计算模拟基于各类调频资源的模拟申报数据进行出清，确定相应的调频中标容量以满足市场的调频容量需求，并确定调频市场电价；电能市场出清计算模拟涉及发用电电力安排、节点边际电价的计算，实时阶段以确定的机组组合安排为边界，基于各市场成员的模拟申报数据，以社会福利最大为目标，考虑机组运行特性、输电损耗及断面限额约束，同时实现发、用、输电资源的优化利用；如果调频市场与电能市场分别出清，调频市场先按照排序方式出清，各调频资源中标的调频容量作为实时电能市场出清的约束；如果调频市场与实时电能市场联合出清，则以调频市场和实时电能市场的社会福利之和为目标进行调频容量和发用电电力的统一优化。
在一种可能实施方式中，电网运行过程仿真模块3基于实时市场运营过程推演得到的出清结果仿真电网调度的运行过程包括：
模拟电网发电负荷变化获得连续运行时间内电网的发用电曲线数据；电网调度运行仿真时读取实时市场预设的机组固定出力、运行边界数据及实时电能市场出清结果，结合推演场景设置的预测偏差和电网运行事件形成各母线负荷的用电曲线、各机组的发电曲线模拟数据；
计及频率的电网调度运行仿真过程模拟；
实时市场根据电网运行状态出清下一时段的电能市场和调频市场的中标电力及价格，保证电网发用电平衡。
更进一步的，在计及频率的电网调度运行仿真过程模拟步骤中，电网调度运行仿真具备潮流计算功能，根据电网拓扑信息、负荷大小、发电机出力大小以及其它设备的信息计算电网中的潮流分布，同时电网调度运行仿真过程加入基于静态潮流的频率计算功能；
在电网调度运行仿真过程中，在考虑发电机一次调频作用和负荷的频率效应情况下，假设全电气岛的发电机转速相同，利用发电机转动方程来计算电网频率变化、发电机机械功率和负荷功率变化，不平衡功率由所有配备调速系统的发电机组共同承担。
本发明另一实施例还提供一种电子设备，包括：
存储器，存储至少一个指令；及
处理器，执行所述存储器中存储的指令以实现所述的实时市场与电网调度联合推演方法。
本发明另一实施例还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现所述的实时市场与电网调度联合推演方法。
所述计算机程序包括计算机程序代码，计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读存储介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器、随机存取存储器、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，所述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括电载波信号和电信信号。为了便于说明，以上内容仅示出了与本发明实施例相关的部分，具体技术细节未揭示的，请参照本发明实施例方法部分。该计算机可读存储介质是非暂时性的，可以存储在各种电子设备形成的存储装置当中，能够实现本发明实施例方法记载的执行过程。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明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，本发明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。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、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。应理解为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。
最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (19)

1.一种实时市场与电网调度联合推演方法，其特征在于，包括：
设置市场经济模型和电网物理模型的数据与规则环境；
根据仿真场景设置，在市场经济模型和电网物理模型的数据与规则环境下，推演实时市场运营过程；
基于实时市场运营过程推演得到的出清结果仿真电网调度的运行过程，根据电网运行状态实现对机组的自动发电控制。
2.根据权利要求1所述的实时市场与电网调度联合推演方法，其特征在于，所述设置市场经济模型和电网物理模型的数据与规则环境包括：
电网物理模型数据，对电网中各种物理设备及其调度运行属性进行管理；市场经济模型数据，描述参与市场运营的各类市场主体及其市场经济属性；所述市场经济模型数据与电网物理模型数据之间通过映射实现关联关系管理，使得基于市场经济模型的电力交易结果真实反映电网物理特性的约束；所述市场经济模型数据和电网物理模型数据均以离线文件导入的方式获取，导入的数据进行数据合理性和关联关系校验，通过校验之后使用；
电力现货市场规则参数设置包括市场参与设置、市场规则设置、算法参数设置，通过对各项参数进行调整，形成不同的市场运营规则场景；所述市场参与设置用于定义推演场景对应的市场成员的参与形式、报量报价市场成员采用的代理竞价方式及相关的参数；所述市场规则设置用于市场的申报和对出清规则参数进行设置，包括市场运行的时间间隔、交易的时段划分、各种市场成员的申报方式、最大允许申报段数、申报价格上下限、出清价格上下限以及选定的出清算法；所述算法参数设置用于对出清算法相关的参数进行设置，包括算法对应的出清计算优化目标、优化与安全校核的迭代次数、是否考虑电网安全约束、机组运行约束、机组群约束、出清计算过程的松弛设置以及是否考虑网损微增率/厂用电。
3.根据权利要求2所述的实时市场与电网调度联合推演方法，其特征在于，所述市场经济模型数据与电网物理模型数据之间的映射关系通过物理机组和经济机组、物理负荷/线路端点/变压器绕组与经济负荷之间的对应关系表征，为满足多场景的市场推演分析，对电网物理模型和市场经济模型进行增减或属性修改形成新的基础模型版本。
4.根据权利要求2所述的实时市场与电网调度联合推演方法，其特征在于，所述设置市场经济模型和电网物理模型的数据与规则环境还包括市场运行边界数据设置；
所述市场运行边界数据包括负荷预测数据、外来电计划、机组固定出力/启停、设备检修计划；根据数据形式，将市场运行数据划分为曲线类与事件类两类，其中，曲线类数据包括负荷预测数据、外来电计划数据、固定出力数据，事件类数据包括机组固定启停、检修计划相关数据；针对曲线类数据，通过单数据修改和批量修改两种方式进行数据的调整；针对事件类数据，通过单条数据的界面化方式进行调整；所述市场运行数据还包括新能源机组出力波动、负荷预测偏差、设备运行故障预期的电网运行事件，所述预期的电网运行事件在电网调度运行仿真过程中用以形成真实的出力、负荷或设备运行状态。
5.根据权利要求1所述的实时市场与电网调度联合推演方法，其特征在于，所述根据仿真场景设置，在市场经济模型和电网物理模型的数据与规则环境下，推演实时市场运营过程包括：
市场成员的竞价申报模拟；
实时市场的出清计算模拟；
市场成员收益计算，通过市场成员的收益计算对市场成员采用的竞价策略以及实际执行情况进行评估，竞价收益越高表示当前市场环境下该市场成员采用的竞价策略越优，反之，则竞价策略越差，以此来指导下一次的模拟申报。
6.根据权利要求5所述的实时市场与电网调度联合推演方法，其特征在于，所述市场成员的竞价申报模拟基于人工申报或自动代理的方式完成市场成员的竞价；
在人工申报方式下，仿真分析人员对设定的市场主体进行模拟申报；根据市场类别，人工申报功能分为电能申报、备用申报和调频申报；电能申报包括机组申报和负荷申报，机组申报包括启停价格、空载价格和运行价格的申报，负荷申报包括电价申报和预期的最大用电曲线申报；调频申报用于申报市场中各类调频资源的调频容量上限、调频容量价格和调频里程价格；人工申报时实时读取市场规则中的申报参数设置，对各项模拟申报数据进行校验；
在自动代理方式下，实现市场成员代理报价，市场成员代理报价是指基于市场成员的成本或运营参数自动生成相应的竞价申报数据；市场成员代理报价方法包括基于成本利润率报价和基于自主学习算法报价，代理申报功能基于各市场成员的代理申报方式和参数的设置，根据市场成员的成本和运营信息模拟生成满足市场规则要求的报价数据；考虑到市场成员竞价策略的动态演化特性，以竞价收益最大化为目标对竞价策略进行迭代修正；首先市场成员以随机方式进行竞价策略的选择，形成申报电力电价用于市场出清，出清计算完成之后，市场成员基于中标电力电价进行收益计算并以此为依据对竞价策略进行优化调整。
7.根据权利要求5所述的实时市场与电网调度联合推演方法，其特征在于，所述实时市场的出清计算模拟包括调频市场和电能市场的出清计算模拟，调频市场出清计算模拟基于各类调频资源的模拟申报数据进行出清，确定相应的调频中标容量以满足市场的调频容量需求，并确定调频市场电价；电能市场出清计算模拟涉及发用电电力安排、节点边际电价的计算，实时阶段以确定的机组组合安排为边界，基于各市场成员的模拟申报数据，以社会福利最大为目标，考虑机组运行特性、输电损耗及断面限额约束，同时实现发、用、输电资源的优化利用；如果调频市场与电能市场分别出清，调频市场先按照排序方式出清，各调频资源中标的调频容量作为实时电能市场出清的约束；如果调频市场与实时电能市场联合出清，则以调频市场和实时电能市场的社会福利之和为目标进行调频容量和发用电电力的统一优化。
8.根据权利要求5所述的实时市场与电网调度联合推演方法，其特征在于，所述市场成员收益计算基于实时市场的中标结果和电网调度运行仿真得到的运行状态仿真值，按照结算规则计算各市场成员在调频市场和实时电能市场的竞价收益；其中，调频市场的收益计算依据除了市场成员在调频市场的中标容量和电价外，还包括市场成员在电网调度运行仿真过程中的调频动作性能；实时电能市场的收益计算除了依据市场成员在实时电能市场的中标电力电价之外，还包括市场成员在电网调度运行仿真过程中的实际出力偏差情况。
9.根据权利要求1所述的实时市场与电网调度联合推演方法，其特征在于，所述基于实时市场运营过程推演得到的出清结果仿真电网调度的运行过程包括：
模拟电网发电负荷变化获得连续运行时间内电网的发用电曲线数据；电网调度运行仿真时读取实时市场预设的机组固定出力、运行边界数据及实时电能市场出清结果，结合推演场景设置的预测偏差和电网运行事件形成各母线负荷的用电曲线、各机组的发电曲线模拟数据；
计及频率的电网调度运行仿真过程模拟；
实时市场根据电网运行状态出清下一时段的电能市场和调频市场的中标电力及价格，保证电网发用电平衡。
10.根据权利要求9所述的实时市场与电网调度联合推演方法，其特征在于，在所述计及频率的电网调度运行仿真过程模拟步骤中，电网调度运行仿真具备潮流计算功能，根据电网拓扑信息、负荷大小、发电机出力大小以及其它设备的信息计算电网中的潮流分布，同时电网调度运行仿真过程加入基于静态潮流的频率计算功能；
在电网调度运行仿真过程中，在考虑发电机一次调频作用和负荷的频率效应情况下，假设全电气岛的发电机转速相同，利用发电机转动方程来计算电网频率变化、发电机机械功率和负荷功率变化，不平衡功率由所有配备调速系统的发电机组共同承担。
11.根据权利要求9所述的实时市场与电网调度联合推演方法，其特征在于，所述实时市场根据电网运行状态出清下一时段的电能市场和调频市场的中标电力及价格，保证电网发用电平衡的步骤中，实时市场模拟完成后将出清结果转发至自动发电控制AGC模块，由AGC模块控制调度区域内发电机组的有功功率，自动跟踪负荷变化，维持系统频率；在实时调频市场中标的机组被设置为调频控制模式，AGC模块根据调频市场中标容量和电能市场出清电力，计算机组的控制带宽，机组根据AGC控制指令自动调整出力实现全网的有功平衡和频率稳定；在实时调频市场未中标机组设置为计划跟踪模式；在仿真过程中，AGC模块根据电网运行状态计算出区域控制偏差ACE和相应的调节量，按照依据出清结果设置的机组控制模式，给机组分配有功控制指令，有功控制指令闭环到电网模拟环境进行执行。
12.一种实时市场与电网调度联合推演系统，其特征在于，包括：
推演场景设置模块，用于设置市场经济模型和电网物理模型的数据与规则环境；
实时市场运营推演模块，用于根据仿真场景设置，在市场经济模型和电网物理模型的数据与规则环境下，推演实时市场运营过程；
电网运行过程仿真模块，基于实时市场运营过程推演得到的出清结果仿真电网调度的运行过程，根据电网运行状态实现对机组的自动发电控制。
13.根据权利要求12所述实时市场与电网调度联合推演系统，其特征在于，所述推演场景设置模块设置的电网物理模型数据，对电网中各种物理设备及其调度运行属性进行管理；市场经济模型数据，描述参与市场运营的各类市场主体及其市场经济属性；所述市场经济模型数据与电网物理模型数据之间通过映射实现关联关系管理，使得基于市场经济模型的电力交易结果真实反映电网物理特性的约束；所述市场经济模型数据和电网物理模型数据均离线文件导入方式获取，导入的数据进行数据合理性和关联关系校验，通过校验之后使用；
电力现货市场规则参数设置包括市场参与设置、市场规则设置、算法参数设置，通过对各项参数进行调整，形成不同的市场运营规则场景；所述市场参与设置用于定义推演场景对应的市场成员的参与形式、报量报价市场成员采用的代理竞价方式及相关的参数；所述市场规则设置用于市场的申报和对出清规则参数进行设置，包括市场运行的时间间隔、交易的时段划分、各种市场成员的申报方式、最大允许申报段数、申报价格上下限、出清价格上下限以及选定的出清算法；所述算法参数设置用于对出清算法相关的参数进行设置，包括算法对应的出清计算优化目标、优化与安全校核的迭代次数、是否考虑电网安全约束、机组运行约束、机组群约束、出清计算过程的松弛设置以及是否考虑网损微增率/厂用电。
14.根据权利要求12所述实时市场与电网调度联合推演系统，其特征在于，所述实时市场运营推演模块根据仿真场景设置，在市场经济模型和电网物理模型的数据与规则环境下，推演实时市场运营过程包括：
市场成员的竞价申报模拟；
实时市场的出清计算模拟；
市场成员收益计算，通过市场成员的收益计算对市场成员采用的竞价策略以及实际执行情况进行评估，竞价收益越高表示当前市场环境下该市场成员采用的竞价策略越优，反之，则竞价策略越差，以此来指导下一次的模拟申报。
15.根据权利要求14所述实时市场与电网调度联合推演系统，其特征在于，所述实时市场的出清计算模拟包括调频市场和电能市场的出清计算模拟，调频市场出清计算模拟基于各类调频资源的模拟申报数据进行出清，确定相应的调频中标容量以满足市场的调频容量需求，并确定调频市场电价；电能市场出清计算模拟涉及发用电电力安排、节点边际电价的计算，实时阶段以确定的机组组合安排为边界，基于各市场成员的模拟申报数据，以社会福利最大为目标，考虑机组运行特性、输电损耗及断面限额约束，同时实现发、用、输电资源的优化利用；如果调频市场与电能市场分别出清，调频市场先按照排序方式出清，各调频资源中标的调频容量作为实时电能市场出清的约束；如果调频市场与实时电能市场联合出清，则以调频市场和实时电能市场的社会福利之和为目标进行调频容量和发用电电力的统一优化。
16.根据权利要求12所述实时市场与电网调度联合推演系统，其特征在于，所述电网运行过程仿真模块基于实时市场运营过程推演得到的出清结果仿真电网调度的运行过程包括：
模拟电网发电负荷变化获得连续运行时间内电网的发用电曲线数据；电网调度运行仿真时读取实时市场预设的机组固定出力、运行边界数据及实时电能市场出清结果，结合推演场景设置的预测偏差和电网运行事件形成各母线负荷的用电曲线、各机组的发电曲线模拟数据；
计及频率的电网调度运行仿真过程模拟；
实时市场根据电网运行状态出清下一时段的电能市场和调频市场的中标电力及价格，保证电网发用电平衡。
17.根据权利要求16所述实时市场与电网调度联合推演系统，其特征在于，所述电网运行过程仿真模块在计及频率的电网调度运行仿真过程模拟步骤中，电网调度运行仿真具备潮流计算功能，根据电网拓扑信息、负荷大小、发电机出力大小以及其它设备的信息计算电网中的潮流分布，同时电网调度运行仿真过程加入基于静态潮流的频率计算功能；
在电网调度运行仿真过程中，在考虑发电机一次调频作用和负荷的频率效应情况下，假设全电气岛的发电机转速相同，利用发电机转动方程来计算电网频率变化、发电机机械功率和负荷功率变化，不平衡功率由所有配备调速系统的发电机组共同承担。
18.一种电子设备，其特征在于，包括：
存储器，存储至少一个指令；及
处理器，执行所述存储器中存储的指令以实现如权利要求1至11中任一项所述的实时市场与电网调度联合推演方法。
19.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至11中任一项所述的实时市场与电网调度联合推演方法。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116914861A (zh) * 2023-09-12 2023-10-20 南方电网数字电网研究院有限公司 基于模型预测控制的风储电站经济优化调度方法及系统
CN116979530A (zh) * 2023-09-25 2023-10-31 中国电力科学研究院有限公司 电网运行方式数字化推演的方法及装置

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116914861A (zh) * 2023-09-12 2023-10-20 南方电网数字电网研究院有限公司 基于模型预测控制的风储电站经济优化调度方法及系统
CN116914861B (zh) * 2023-09-12 2024-01-23 南方电网数字电网研究院有限公司 基于模型预测控制的风储电站经济优化调度方法及系统
CN116979530A (zh) * 2023-09-25 2023-10-31 中国电力科学研究院有限公司 电网运行方式数字化推演的方法及装置
CN116979530B (zh) * 2023-09-25 2023-12-12 中国电力科学研究院有限公司 电网运行方式数字化推演的方法及装置

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