CN115983733B - 基于水位控制的电力市场出清数据处理方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种基于水位控制的电力市场出清数据处理方法和装置。所述方法包括：获取不同层级的电力调度对象发送的目标电力运行信息；根据目标电力运行信息，构建初始电力市场出清模型；初始电力市场出清模型包括梯级水电关系约束条件和模型目标函数；根据对梯级水电关系约束条件进行转化得到的转化后约束条件，调整模型目标函数，得到更新后目标函数；更新后目标函数用于表征对目标水电厂的弃水整形变量添加不对称惩罚因子信息；基于更新后目标函数对应的目标电力市场出清模型，通过调用预设求解方法，得到电力市场出清结果。采用本方法能够使得出清结果更符合实际业务情况，有助于模型实际落地应用，提升了电力市场出清计算效率。
Description
技术领域
本申请涉及电力技术领域，特别是涉及一种基于水位控制的电力市场出清数据处理方法、装置、计算机设备、存储介质和计算机程序产品。
背景技术
在电力现货交易市场中，电网现货市场出清需要进一步深度考虑现实电网中众多业务场景及业务逻辑，其中，水电是电力市场组成的重要部分，针对水电的出清模型是目前现货市场探索的重点。
相关技术中，通常是牺牲市场规则的完整性，只考虑出清模型的主要约束，并在求解后，通过调频方式来实现该业务约束的规则，其无法在市场出清模型中直接考虑梯级水电的弃水场景，让原本的出清模型与实际落地需求有一定距离，无法为电力市场出清计算提供有效支持。
发明内容
基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够解决上述问题的基于水位控制的电力市场出清数据处理方法、装置、计算机设备、存储介质和计算机程序产品。
第一方面，本申请提供了一种基于水位控制的电力市场出清数据处理方法，所述方法包括：
获取不同层级的电力调度对象发送的目标电力运行信息；所述目标电力运行信息包括针对目标水电厂的机组运行信息和电网负荷信息；
根据所述目标电力运行信息，构建初始电力市场出清模型；所述初始电力市场出清模型包括梯级水电关系约束条件和模型目标函数，所述模型目标函数用于表征所述目标水电厂的弃水整形变量与弃水量的映射关系；
根据对所述梯级水电关系约束条件进行转化得到的转化后约束条件，调整所述模型目标函数，得到更新后目标函数；所述更新后目标函数用于表征对所述目标水电厂的弃水整形变量添加不对称惩罚因子信息；
基于所述更新后目标函数对应的目标电力市场出清模型，通过调用预设求解方法，得到电力市场出清结果；所述电力市场出清结果为基于所述目标水电厂在实际运行中的水位控制情况所得到。
在其中一个实施例中，所述根据所述目标电力运行信息，构建初始电力市场出清模型，包括：
采用所述目标电力运行信息，生成针对机组运行和电网运行的边界条件；
根据所述针对机组运行和电网运行的边界条件，构建初始电力市场出清模型。
在其中一个实施例中，在所述根据对所述梯级水电关系约束条件进行转化得到的转化后约束条件，调整所述模型目标函数，得到更新后目标函数的步骤之前，所述方法还包括：
根据所述梯级水电关系约束条件中针对所述目标水电厂的出力范围约束，对所述梯级水电关系约束条件中针对所述目标水电厂的水位相关约束进行转化，得到所述转化后约束条件。
在其中一个实施例中，所述根据对所述梯级水电关系约束条件进行转化得到的转化后约束条件，调整所述模型目标函数，得到更新后目标函数，包括：
根据所述转化后约束条件，确定所述目标水电厂与目标时刻的组合；所述目标水电厂与目标时刻的组合为所述目标水电厂在所述目标时刻的水位值大于预设水位阈值的组合；
采用所述目标水电厂与目标时刻的组合对应的水位值，确定弃水流量惩罚因子对应的量级信息；
根据所述弃水流量惩罚因子对应的量级信息，调整所述模型目标函数，得到更新后目标函数。
在其中一个实施例中，所述根据所述弃水流量惩罚因子对应的量级信息，调整所述模型目标函数，得到更新后目标函数，包括：
将所述初始电力市场出清模型调整为松弛模型并进行求解；所述松弛模型中所述目标水电厂的弃水整形变量的取值范围松弛为预设范围；
根据所述松弛模型中计算得到的弃水量数值，按照所述弃水流量惩罚因子对应的量级信息，动态调整所述弃水流量惩罚因子，得到所述模型目标函数对应的更新后目标函数。
在其中一个实施例中，所述不对称惩罚因子信息包括第一惩罚因子和第二惩罚因子，所述根据所述松弛模型中计算得到的弃水量数值，按照所述弃水流量惩罚因子对应的量级信息，动态调整所述弃水流量惩罚因子，得到所述模型目标函数对应的更新后目标函数，包括：
针对所述弃水量数值为第一数值所对应的第一组合，根据所述第一组合对应的弃水流量惩罚因子的量级信息，采用第一调整方式进行调整，得到所述第一惩罚因子；
针对所述弃水量数值为非第一数值所对应的第二组合，根据所述第二组合对应的弃水流量惩罚因子的量级信息，采用第二调整方式进行调整，得到所述第二惩罚因子；
根据所述第一惩罚因子和所述第二惩罚因子更新所述模型目标函数，得到所述更新后目标函数。
在其中一个实施例中，所述基于所述更新后目标函数对应的目标电力市场出清模型，通过调用预设求解方法，得到电力市场出清结果，包括：
对所述更新后目标函数对应的目标电力市场出清模型进行求解；
采用预设求解器，通过调用预设求解方法，得到所述电力市场出清结果。
第二方面，本申请还提供了一种基于水位控制的电力市场出清数据处理装置，所述装置包括：
电力运行信息获取模块，用于获取不同层级的电力调度对象发送的目标电力运行信息；所述目标电力运行信息包括针对目标水电厂的机组运行信息和电网负荷信息；
出清模型构建模块，用于根据所述目标电力运行信息，构建初始电力市场出清模型；所述初始电力市场出清模型包括梯级水电关系约束条件和模型目标函数，所述模型目标函数用于表征所述目标水电厂的弃水整形变量与弃水量的映射关系；
模型函数更新模块，用于根据对所述梯级水电关系约束条件进行转化得到的转化后约束条件，调整所述模型目标函数，得到更新后目标函数；所述更新后目标函数用于表征对所述目标水电厂的弃水整形变量添加不对称惩罚因子信息；
出清结果得到模块，用于基于所述更新后目标函数对应的目标电力市场出清模型，通过调用预设求解方法，得到电力市场出清结果；所述电力市场出清结果为基于所述目标水电厂在实际运行中的水位控制情况所得到。
第三方面，本申请还提供了一种计算机设备。所述计算机设备包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上所述的基于水位控制的电力市场出清数据处理方法的步骤。
第四方面，本申请还提供了一种计算机可读存储介质。所述计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上所述的基于水位控制的电力市场出清数据处理方法的步骤。
第五方面，本申请还提供了一种计算机程序产品。所述计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上所述的基于水位控制的电力市场出清数据处理方法的步骤。
上述一种基于水位控制的电力市场出清数据处理方法、装置、计算机设备、存储介质和计算机程序产品，通过获取不同层级的电力调度对象发送的目标电力运行信息，该目标电力运行信息包括针对目标水电厂的机组运行信息和电网负荷信息，根据目标电力运行信息，构建初始电力市场出清模型，该初始电力市场出清模型包括梯级水电关系约束条件和模型目标函数，该模型目标函数用于表征目标水电厂的弃水整形变量与弃水量的映射关系，然后根据对梯级水电关系约束条件进行转化得到的转化后约束条件，调整模型目标函数，得到更新后目标函数，该更新后目标函数用于表征对目标水电厂的弃水整形变量添加不对称惩罚因子信息，进而基于更新后目标函数对应的目标电力市场出清模型，通过调用预设求解方法，得到电力市场出清结果，该电力市场出清结果为基于目标水电厂在实际运行中的水位控制情况所得到，实现了对电力市场出清计算优化，通过识别模型中梯级水电约束和弃水整形变量，在模型求解时自动添加不对称惩罚因子，能够打破混合整数模型的对称结构，使得出清结果更符合实际业务情况，提高了求解速度，有助于模型实际落地应用，提升了电力市场出清计算效率。
附图说明
图1为一个实施例中一种基于水位控制的电力市场出清数据处理方法的流程示意图；
图2为一个实施例中一种电力市场出清计算流程的示意图；
图3为一个实施例中一种模型函数更新步骤的流程示意图；
图4为一个实施例中另一种基于水位控制的电力市场出清数据处理方法的流程示意图；
图5为一个实施例中一种基于水位控制的电力市场出清数据处理装置的结构框图；
图6为一个实施例中一种计算机设备的内部结构图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
需要说明的是，本申请所涉及的用户信息(包括但不限于用户设备信息、用户个人信息等)和数据(包括但不限于用于展示的数据、分析的数据等)，均为经用户授权或者经过各方充分授权的信息和数据；对应的，本申请还提供有相应的用户授权入口，供用户选择授权或者选择拒绝。
在一个实施例中，如图1所示，提供了一种基于水位控制的电力市场出清数据处理方法，本实施例以该方法应用于终端进行举例说明，可以理解的是，该方法也可以应用于服务器，还可以应用于包括终端和服务器的系统，并通过终端和服务器的交互实现。本实施例中，该方法包括以下步骤：
步骤101，获取不同层级的电力调度对象发送的目标电力运行信息；
作为一示例，目标电力运行信息可以包括针对目标水电厂的机组运行信息和电网负荷信息。
在实际应用中，可以获取各级电力调度部门(即不同层级的电力调度对象)上报的机组及联络线运行条件、日前计划、安全校核约束、电网负荷信息，以及水库水电厂信息，作为目标电力运行信息。
步骤102，根据所述目标电力运行信息，构建初始电力市场出清模型；
其中，初始电力市场出清模型可以包括梯级水电关系约束条件和模型目标函数，该模型目标函数可以用于表征目标水电厂的弃水整形变量与弃水量的映射关系。
在得到目标电力运行信息后，可以采用该目标电力运行信息，生成针对机组运行和电网运行的边界条件，进而可以根据针对机组运行和电网运行的边界条件，构建初始电力市场出清模型，该初始电力市场出清模型可以为混合整数模型。
在一示例中，模型目标函数可以采用如下方式表示：
其中，Ci,t(Pi,t)表示机组运行成本，为机组开关机成本，CJ,t(TLj,t)为联络线组单元的运行成本，/>为水电厂弃水流量，Mdrop为弃水流量惩罚因子。
在又一示例中，梯级水电关系约束条件可以包括水电厂水位相关约束、弃水限制约束、水电厂出力范围约束，还可以包括电力市场出清模型中的机组出力、机组爬坡、联络线出力、联络线爬坡、分省平衡、分省备用等约束，在本实施例中不作具体限制。
步骤103，根据对所述梯级水电关系约束条件进行转化得到的转化后约束条件，调整所述模型目标函数，得到更新后目标函数；
其中，更新后目标函数可以用于表征对目标水电厂的弃水整形变量添加不对称惩罚因子信息。
在具体实现中，可以根据梯级水电关系约束条件中针对目标水电厂的出力范围约束，对梯级水电关系约束条件中针对目标水电厂的水位相关约束进行转化，得到转化后约束条件，进而可以基于该转化后约束条件调整模型目标函数，得到更新后目标函数。
具体地，可以根据转化后约束条件，确定目标水电厂与目标时刻的组合，该目标水电厂与目标时刻的组合为目标水电厂在所述目标时刻的水位值大于预设水位阈值的组合，然后可以采用目标水电厂与目标时刻的组合对应的水位值，确定弃水流量惩罚因子对应的量级信息，进而可以根据弃水流量惩罚因子对应的量级信息，调整模型目标函数，得到更新后目标函数。
步骤104，基于所述更新后目标函数对应的目标电力市场出清模型，通过调用预设求解方法，得到电力市场出清结果；所述电力市场出清结果为基于所述目标水电厂在实际运行中的水位控制情况所得到。
在实际应用中，可以对更新后目标函数对应的目标电力市场出清模型进行求解，然后可以采用预设求解器，通过调用预设求解方法，得到电力市场出清结果，从而针对实际运行的水电厂水位控制实现了数学约束描述，完善了市场规则的完整性，通过识别弃水整形变量，模型自动添加不对称惩罚的因子，可以打破混合整数模型的对称结构，提高了求解速度，能够使得模型具有实际落地价值。
相较于传统方法，为了满足实际市场的出清规则，区域级大规模电力市场出清模型中需要描述复杂业务场景，会引入大量的整形变量，针对加入业务场景后的电力市场出清模型，其使用通用化求解器计算求解，会由于整形变量之间的对称性和耦合关系，导致求解过程中花费大量时间定位此类变量，造成求解速度低下，无法在市场化规定时间内，完成实时或者日前市场的出清计算，传统方法为了提升模型计算效率，通常是采取利用参考松弛模型的结果，经过多轮迭代求解，提前确定部分整数变量，但描述水电厂弃水场景中的整形变量，如梯级水库弃水约束的弃水操作变量，在进行线性松弛后，业务规则失去了约束，无法通过松弛模型的结果给与原模型求解上的指导；本实施例的技术方案，通过对模型中复杂梯级水电约束及变量进行提前识别，在混合整数模型求解时，可以对整形变量加上不对称惩罚的因子，从而能够根据场景需求，破坏最大水位弃水的约束所导致的模型对称结性，使得出清结果更符合实际业务情况。
上述基于水位控制的电力市场出清数据处理方法中，通过获取不同层级的电力调度对象发送的目标电力运行信息，根据目标电力运行信息，构建初始电力市场出清模型，然后根据对梯级水电关系约束条件进行转化得到的转化后约束条件，调整模型目标函数，得到更新后目标函数，进而基于更新后目标函数对应的目标电力市场出清模型，通过调用预设求解方法，得到电力市场出清结果，实现了对电力市场出清计算优化，通过识别模型中梯级水电约束和弃水整形变量，在模型求解时自动添加不对称惩罚因子，能够打破混合整数模型的对称结构，使得出清结果更符合实际业务情况，提高了求解速度，有助于模型实际落地应用，提升了电力市场出清计算效率。
在一个实施例中，所述根据所述目标电力运行信息，构建初始电力市场出清模型，可以包括如下步骤：
采用所述目标电力运行信息，生成针对机组运行和电网运行的边界条件；根据所述针对机组运行和电网运行的边界条件，构建初始电力市场出清模型。
在实际应用中，如图2所示，可以根据获取到的各级电力调度部门上报的机组及联络线运行条件、日前计划、安全校核约束、电网负荷信息，以及水库水电厂信息，即目标电力运行信息，生成机组运行和电网运行的边界条件，进而可以建立包含梯级水电关系的安全约束机组组合与经济调度模型，即初始电力市场出清模型。
在一示例中，初始电力市场出清模型的梯级水电关系约束条件中水电厂水位相关约束可以采用如下方式表示：
其中，Zp,t为水电厂p在t时刻的水位，Sp为水电厂p的面积，Zp,0为水电厂p的初始水位，为水电厂p在t时刻的出水流量，/>为水电厂p在t时刻的进水流量；Pp,t为水电厂p在t时刻的出力，hp为水电厂p的耗水率，/>为水电厂p在t时刻的弃水量；/>为上游水电厂pup在t时刻的出力值，/>为上游水电厂pup的耗水率；/>为上游水电厂pup在t时刻流入水电厂p的弃水量，/>为在t时刻流入水电厂p的自然水流量；/>为水电厂p在t时刻的水位下限，/>为水电厂p在t时刻的水位上限。
在一个可选实施例中，为了贴合实际场景的水电厂弃水习惯，可以将水库的水量也作为控制的资源，则只允许水位达到上线后才允许弃水操作。弃水限制约束为：
ap,t∈{0,1}
其中，当ap,t为1，是指水电厂p在t时刻有弃水操作，反之ap,t为0，M为极大正数。
在又一示例中，水电厂出力范围约束可以采用如下方式表示：
其中，为水电厂p在t时刻的出力下限，/>为水电厂p在t时刻的出力上限。
本实施例中，通过采用目标电力运行信息，生成针对机组运行和电网运行的边界条件，进而根据针对机组运行和电网运行的边界条件，构建初始电力市场出清模型，为进一步出清数据处理提供了数据支持。
在一个实施例中，在所述根据对所述梯级水电关系约束条件进行转化得到的转化后约束条件，调整所述模型目标函数，得到更新后目标函数的步骤之前，还可以包括如下步骤：
根据所述梯级水电关系约束条件中针对所述目标水电厂的出力范围约束，对所述梯级水电关系约束条件中针对所述目标水电厂的水位相关约束进行转化，得到所述转化后约束条件。
在具体实现中，如图2所示，可以根据水电厂出力范围约束(即针对目标水电厂的出力范围约束)，将水电厂水位相关约束(即针对目标水电厂的水位相关约束)进行公式转化，进而可以将水电厂水位之外的根据水电厂之间的梯级关系，从最上游电厂开始往下依次计算。
本实施例中，通过根据梯级水电关系约束条件中针对目标水电厂的出力范围约束，对梯级水电关系约束条件中针对目标水电厂的水位相关约束进行转化，得到转化后约束条件，为进一步调整模型目标函数提供了数据支持。
在一个实施例中，如图3所示，所述根据对所述梯级水电关系约束条件进行转化得到的转化后约束条件，调整所述模型目标函数，得到更新后目标函数，可以包括如下步骤：
步骤301，根据所述转化后约束条件，确定所述目标水电厂与目标时刻的组合；所述目标水电厂与目标时刻的组合为所述目标水电厂在所述目标时刻的水位值大于预设水位阈值的组合；
步骤302，采用所述目标水电厂与目标时刻的组合对应的水位值，确定弃水流量惩罚因子对应的量级信息；
在一示例中，通过将水电厂水位之外的根据水电厂之间的梯级关系，从最上游电厂开始往下依次计算，可以采用如下方式表示：
其中，可以筛选出上述式子中，Zp,t大于(即预设水位阈值)的水电厂p和时刻t的组合(即目标水电厂与目标时刻的组合)，可以对ap,t进行提前固定，并可以根据Zp,t的值(即水位值)，确定/>的基础量级(即弃水流量惩罚因子对应的量级信息)，从而可以使得弃水惩罚在模型目标函数中比发电成本大2-3个量级。
步骤303，根据所述弃水流量惩罚因子对应的量级信息，调整所述模型目标函数，得到更新后目标函数。
在实际应用中，如图2所示，通过调整完整的出清模型中的整形变量的取值范围松弛，将原混合整数模型(即初始电力市场出清模型)松弛为线性模型，并进行求解，进而可以根据松弛模型中计算出的弃水量数值，在的基础量级上对/>进行动态调整。
本实施例中，通过根据转化后约束条件，确定目标水电厂与目标时刻的组合，然后采用目标水电厂与目标时刻的组合对应的水位值，确定弃水流量惩罚因子对应的量级信息，进而根据弃水流量惩罚因子对应的量级信息，调整模型目标函数，得到更新后目标函数，能够调整弃水惩罚在模型目标函数中的量级，为进一步调整模型目标函数提供了数据支持。
在一个实施例中，所述根据所述弃水流量惩罚因子对应的量级信息，调整所述模型目标函数，得到更新后目标函数，可以包括如下步骤：
将所述初始电力市场出清模型调整为松弛模型并进行求解；所述松弛模型中所述目标水电厂的弃水整形变量的取值范围松弛为预设范围；根据所述松弛模型中计算得到的弃水量数值，按照所述弃水流量惩罚因子对应的量级信息，动态调整所述弃水流量惩罚因子，得到所述模型目标函数对应的更新后目标函数。
在具体实现中，可以将完整的出清模型中弃水整形变量的取值范围松弛为[0,1](即预设范围)，该弃水整形变量可以包括机组的开关机状态、弃水操作等，然后可以将原混合整数模型(即初始电力市场出清模型)松弛为线性模型，并进行求解，进而可以根据松弛模型中计算出的弃水量数值对进行动态调整，得到模型目标函数对应的更新后目标函数。
本实施例中，通过将初始电力市场出清模型调整为松弛模型并进行求解，进而根据松弛模型中计算得到的弃水量数值，按照弃水流量惩罚因子对应的量级信息，动态调整弃水流量惩罚因子，得到模型目标函数对应的更新后目标函数，有助于进一步在混合整数模型求解时对整形变量加上不对称惩罚的因子。
在一个实施例中，不对称惩罚因子信息可以包括第一惩罚因子和第二惩罚因子，所述根据所述松弛模型中计算得到的弃水量数值，按照所述弃水流量惩罚因子对应的量级信息，动态调整所述弃水流量惩罚因子，得到所述模型目标函数对应的更新后目标函数，可以包括如下步骤：
针对所述弃水量数值为第一数值所对应的第一组合，根据所述第一组合对应的弃水流量惩罚因子的量级信息，采用第一调整方式进行调整，得到所述第一惩罚因子；针对所述弃水量数值为非第一数值所对应的第二组合，根据所述第二组合对应的弃水流量惩罚因子的量级信息，采用第二调整方式进行调整，得到所述第二惩罚因子；根据所述第一惩罚因子和所述第二惩罚因子更新所述模型目标函数，得到所述更新后目标函数。
在一示例中，对于弃水量为0的水电厂p和时刻t的组合(即针对弃水量数值为第一数值所对应的第一组合)，可以在的基础量级上将其乘以/>即采用第一调整方式进行调整，得到第一惩罚因子。
在又一示例中，对于其它组合(即针对弃水量数值为非第一数值所对应的第二组合)，可以根据弃水量数值在其惩罚系数上乘以/>即采用第二调整方式进行调整，得到第二惩罚因子，使其对于同一水电厂p，惩罚因子/>随着t增加而减小，从而使得弃水的情况尽量发生在之后的时间点，以避免某一时刻弃水量过大，导致水位低于最高水位的情况。
本实施例中，通过针对弃水量数值为第一数值所对应的第一组合，根据第一组合对应的弃水流量惩罚因子的量级信息，采用第一调整方式进行调整，得到第一惩罚因子，然后针对弃水量数值为非第一数值所对应的第二组合，根据第二组合对应的弃水流量惩罚因子的量级信息，采用第二调整方式进行调整，得到第二惩罚因子，进而根据第一惩罚因子和第二惩罚因子更新模型目标函数，得到更新后目标函数，能够在模型求解时自动添加不对称惩罚因子，能够打破混合整数模型的对称结构，使得出清结果更符合实际业务情况。
在一个实施例中，所述基于所述更新后目标函数对应的目标电力市场出清模型，通过调用预设求解方法，得到电力市场出清结果，可以包括如下步骤：
对所述更新后目标函数对应的目标电力市场出清模型进行求解；采用预设求解器，通过调用预设求解方法，得到所述电力市场出清结果。
在实际应用中，如图2所示，可以对更新目标函数后的出清模型(即更新后目标函数对应的目标电力市场出清模型)进行求解，通过使用求解器，如Gurobi、Cplex等，可以调用混合整数求解方法(即预设求解方法)，得到出清结果(即电力市场出清结果)。
本实施例中，通过对更新后目标函数对应的目标电力市场出清模型进行求解，进而采用预设求解器，通过调用预设求解方法，得到电力市场出清结果，能够提高求解速度，有助于模型实际落地应用，提升了电力市场出清计算效率。
在一个实施例中，如图4所示，提供了另一种基于水位控制的电力市场出清数据处理方法的流程示意图。本实施例中，该方法包括以下步骤：
在步骤401中，采用目标电力运行信息，生成针对机组运行和电网运行的边界条件，根据针对机组运行和电网运行的边界条件，构建初始电力市场出清模型。在步骤402中，根据梯级水电关系约束条件中针对目标水电厂的出力范围约束，对梯级水电关系约束条件中针对目标水电厂的水位相关约束进行转化，得到转化后约束条件。在步骤403中，根据转化后约束条件，确定目标水电厂与目标时刻的组合，采用目标水电厂与目标时刻的组合对应的水位值，确定弃水流量惩罚因子对应的量级信息。在步骤404中，将初始电力市场出清模型调整为松弛模型并进行求解，松弛模型中目标水电厂的弃水整形变量的取值范围松弛为预设范围。在步骤405中，根据松弛模型中计算得到的弃水量数值，按照弃水流量惩罚因子对应的量级信息，动态调整弃水流量惩罚因子，得到模型目标函数对应的更新后目标函数。在步骤406中，对更新后目标函数对应的目标电力市场出清模型进行求解，采用预设求解器，通过调用预设求解方法，得到电力市场出清结果。需要说明的是，上述步骤的具体限定可以参见上文对一种基于水位控制的电力市场出清数据处理方法的具体限定，在此不再赘述。
应该理解的是，虽然如上所述的各实施例所涉及的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，如上所述的各实施例所涉及的流程图中的至少一部分步骤可以包括多个步骤或者多个阶段，这些步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤中的步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
基于同样的发明构思，本申请实施例还提供了一种用于实现上述所涉及的基于水位控制的电力市场出清数据处理方法的基于水位控制的电力市场出清数据处理装置。该装置所提供的解决问题的实现方案与上述方法中所记载的实现方案相似，故下面所提供的一个或多个基于水位控制的电力市场出清数据处理装置实施例中的具体限定可以参见上文中对于基于水位控制的电力市场出清数据处理方法的限定，在此不再赘述。
在一个实施例中，如图5所示，提供了一种基于水位控制的电力市场出清数据处理装置，包括：
电力运行信息获取模块501，用于获取不同层级的电力调度对象发送的目标电力运行信息；所述目标电力运行信息包括针对目标水电厂的机组运行信息和电网负荷信息；
出清模型构建模块502，用于根据所述目标电力运行信息，构建初始电力市场出清模型；所述初始电力市场出清模型包括梯级水电关系约束条件和模型目标函数，所述模型目标函数用于表征所述目标水电厂的弃水整形变量与弃水量的映射关系；
模型函数更新模块503，用于根据对所述梯级水电关系约束条件进行转化得到的转化后约束条件，调整所述模型目标函数，得到更新后目标函数；所述更新后目标函数用于表征对所述目标水电厂的弃水整形变量添加不对称惩罚因子信息；
出清结果得到模块504，用于基于所述更新后目标函数对应的目标电力市场出清模型，通过调用预设求解方法，得到电力市场出清结果；所述电力市场出清结果为基于所述目标水电厂在实际运行中的水位控制情况所得到。
在一个实施例中，所述出清模型构建模块502包括：
边界条件生成子模块，用于采用所述目标电力运行信息，生成针对机组运行和电网运行的边界条件；
出清模型构建子模块，用于根据所述针对机组运行和电网运行的边界条件，构建初始电力市场出清模型。
在一个实施例中，所述装置还包括：
约束条件转化模块，用于根据所述梯级水电关系约束条件中针对所述目标水电厂的出力范围约束，对所述梯级水电关系约束条件中针对所述目标水电厂的水位相关约束进行转化，得到所述转化后约束条件。
在一个实施例中，所述模型函数更新模块503包括：
组合筛选子模块，用于根据所述转化后约束条件，确定所述目标水电厂与目标时刻的组合；所述目标水电厂与目标时刻的组合为所述目标水电厂在所述目标时刻的水位值大于预设水位阈值的组合；
量级信息确定子模块，用于采用所述目标水电厂与目标时刻的组合对应的水位值，确定弃水流量惩罚因子对应的量级信息；
目标函数调整子模块，用于根据所述弃水流量惩罚因子对应的量级信息，调整所述模型目标函数，得到更新后目标函数。
在一个实施例中，所述目标函数调整子模块包括：
模型松弛单元，用于将所述初始电力市场出清模型调整为松弛模型并进行求解；所述松弛模型中所述目标水电厂的弃水整形变量的取值范围松弛为预设范围；
惩罚因子动态调整单元，用于根据所述松弛模型中计算得到的弃水量数值，按照所述弃水流量惩罚因子对应的量级信息，动态调整所述弃水流量惩罚因子，得到所述模型目标函数对应的更新后目标函数。
在一个实施例中，所述不对称惩罚因子信息包括第一惩罚因子和第二惩罚因子，所述惩罚因子动态调整单元包括：
第一惩罚因子得到子单元，用于针对所述弃水量数值为第一数值所对应的第一组合，根据所述第一组合对应的弃水流量惩罚因子的量级信息，采用第一调整方式进行调整，得到所述第一惩罚因子；
第二惩罚因子得到子单元，用于针对所述弃水量数值为非第一数值所对应的第二组合，根据所述第二组合对应的弃水流量惩罚因子的量级信息，采用第二调整方式进行调整，得到所述第二惩罚因子；
目标函数更新子单元，用于根据所述第一惩罚因子和所述第二惩罚因子更新所述模型目标函数，得到所述更新后目标函数。
在一个实施例中，所述出清结果得到模块504包括：
出清模型求解子模块，用于对所述更新后目标函数对应的目标电力市场出清模型进行求解；
出清计算子模块，用于采用预设求解器，通过调用预设求解方法，得到所述电力市场出清结果。
上述基于水位控制的电力市场出清数据处理装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
在一个实施例中，提供了一种计算机设备，该计算机设备可以是终端，其内部结构图可以如图6所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、通信接口、显示屏和输入装置。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统和计算机程序。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的通信接口用于与外部的终端进行有线或无线方式的通信，无线方式可通过WIFI、移动蜂窝网络、NFC(近场通信)或其他技术实现。该计算机程序被处理器执行时以实现一种基于水位控制的电力市场出清数据处理方法。
本领域技术人员可以理解，图6中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。
在一个实施例中，提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，存储器中存储有计算机程序，该处理器执行计算机程序时实现以下步骤：
获取不同层级的电力调度对象发送的目标电力运行信息；所述目标电力运行信息包括针对目标水电厂的机组运行信息和电网负荷信息；
根据所述目标电力运行信息，构建初始电力市场出清模型；所述初始电力市场出清模型包括梯级水电关系约束条件和模型目标函数，所述模型目标函数用于表征所述目标水电厂的弃水整形变量与弃水量的映射关系；
根据对所述梯级水电关系约束条件进行转化得到的转化后约束条件，调整所述模型目标函数，得到更新后目标函数；所述更新后目标函数用于表征对所述目标水电厂的弃水整形变量添加不对称惩罚因子信息；
基于所述更新后目标函数对应的目标电力市场出清模型，通过调用预设求解方法，得到电力市场出清结果；所述电力市场出清结果为基于所述目标水电厂在实际运行中的水位控制情况所得到。
在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现上述其他实施例中的基于水位控制的电力市场出清数据处理方法的步骤。
在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：
获取不同层级的电力调度对象发送的目标电力运行信息；所述目标电力运行信息包括针对目标水电厂的机组运行信息和电网负荷信息；
根据所述目标电力运行信息，构建初始电力市场出清模型；所述初始电力市场出清模型包括梯级水电关系约束条件和模型目标函数，所述模型目标函数用于表征所述目标水电厂的弃水整形变量与弃水量的映射关系；
根据对所述梯级水电关系约束条件进行转化得到的转化后约束条件，调整所述模型目标函数，得到更新后目标函数；所述更新后目标函数用于表征对所述目标水电厂的弃水整形变量添加不对称惩罚因子信息；
基于所述更新后目标函数对应的目标电力市场出清模型，通过调用预设求解方法，得到电力市场出清结果；所述电力市场出清结果为基于所述目标水电厂在实际运行中的水位控制情况所得到。
在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现上述其他实施例中的基于水位控制的电力市场出清数据处理方法的步骤。
在一个实施例中，提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：
获取不同层级的电力调度对象发送的目标电力运行信息；所述目标电力运行信息包括针对目标水电厂的机组运行信息和电网负荷信息；
根据所述目标电力运行信息，构建初始电力市场出清模型；所述初始电力市场出清模型包括梯级水电关系约束条件和模型目标函数，所述模型目标函数用于表征所述目标水电厂的弃水整形变量与弃水量的映射关系；
根据对所述梯级水电关系约束条件进行转化得到的转化后约束条件，调整所述模型目标函数，得到更新后目标函数；所述更新后目标函数用于表征对所述目标水电厂的弃水整形变量添加不对称惩罚因子信息；
基于所述更新后目标函数对应的目标电力市场出清模型，通过调用预设求解方法，得到电力市场出清结果；所述电力市场出清结果为基于所述目标水电厂在实际运行中的水位控制情况所得到。
在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现上述其他实施例中的基于水位控制的电力市场出清数据处理方法的步骤。
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，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和易失性存储器中的至少一种。非易失性存储器可包括只读存储器(Read-OnlyMemory，ROM)、磁带、软盘、闪存、光存储器、高密度嵌入式非易失性存储器、阻变存储器(ReRAM)、磁变存储器(Magnetoresistive Random Access Memory，MRAM)、铁电存储器(Ferroelectric Random Access Memory，FRAM)、相变存储器(Phase Change Memory，PCM)、石墨烯存储器等。易失性存储器可包括随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)或外部高速缓冲存储器等。作为说明而非局限，RAM可以是多种形式，比如静态随机存取存储器(Static Random Access Memory，SRAM)或动态随机存取存储器(Dynamic RandomAccess Memory，DRAM)等。本申请所提供的各实施例中所涉及的数据库可包括关系型数据库和非关系型数据库中至少一种。非关系型数据库可包括基于区块链的分布式数据库等，不限于此。本申请所提供的各实施例中所涉及的处理器可为通用处理器、中央处理器、图形处理器、数字信号处理器、可编程逻辑器、基于量子计算的数据处理逻辑器等，不限于此。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (6)
1.一种基于水位控制的电力市场出清数据处理方法，其特征在于，所述方法包括：
获取不同层级的电力调度对象发送的目标电力运行信息；所述目标电力运行信息包括针对目标水电厂的机组运行信息和电网负荷信息；
根据所述目标电力运行信息，构建初始电力市场出清模型；所述初始电力市场出清模型包括梯级水电关系约束条件和模型目标函数，所述模型目标函数用于表征所述目标水电厂的弃水整形变量与弃水量的映射关系；
根据对所述梯级水电关系约束条件进行转化得到的转化后约束条件，调整所述模型目标函数，得到更新后目标函数；所述更新后目标函数用于表征对所述目标水电厂的弃水整形变量添加不对称惩罚因子信息；
基于所述更新后目标函数对应的目标电力市场出清模型，通过调用预设求解方法，得到电力市场出清结果；所述电力市场出清结果为基于所述目标水电厂在实际运行中的水位控制情况所得到；
其中，所述根据对所述梯级水电关系约束条件进行转化得到的转化后约束条件，调整所述模型目标函数，得到更新后目标函数，包括：
根据所述转化后约束条件，确定所述目标水电厂与目标时刻的组合；所述目标水电厂与目标时刻的组合为所述目标水电厂在所述目标时刻的水位值大于预设水位阈值的组合；
采用所述目标水电厂与目标时刻的组合对应的水位值，确定弃水流量惩罚因子对应的量级信息；
根据所述弃水流量惩罚因子对应的量级信息，调整所述模型目标函数，得到更新后目标函数；
所述根据所述弃水流量惩罚因子对应的量级信息，调整所述模型目标函数，得到更新后目标函数，包括：
将所述初始电力市场出清模型调整为松弛模型并进行求解；所述松弛模型中所述目标水电厂的弃水整形变量的取值范围松弛为预设范围；
根据所述松弛模型中计算得到的弃水量数值，按照所述弃水流量惩罚因子对应的量级信息，动态调整所述弃水流量惩罚因子，得到所述模型目标函数对应的更新后目标函数；
所述不对称惩罚因子信息包括第一惩罚因子和第二惩罚因子，所述根据所述松弛模型中计算得到的弃水量数值，按照所述弃水流量惩罚因子对应的量级信息，动态调整所述弃水流量惩罚因子，得到所述模型目标函数对应的更新后目标函数，包括：
针对所述弃水量数值为第一数值所对应的第一组合，根据所述第一组合对应的弃水流量惩罚因子的量级信息，采用第一调整方式进行调整，得到所述第一惩罚因子；
针对所述弃水量数值为非第一数值所对应的第二组合，根据所述第二组合对应的弃水流量惩罚因子的量级信息，采用第二调整方式进行调整，得到所述第二惩罚因子；
根据所述第一惩罚因子和所述第二惩罚因子更新所述模型目标函数，得到所述更新后目标函数；
所述基于所述更新后目标函数对应的目标电力市场出清模型，通过调用预设求解方法，得到电力市场出清结果，包括：
对所述更新后目标函数对应的目标电力市场出清模型进行求解；
采用预设求解器，通过调用预设求解方法，得到所述电力市场出清结果；
所述模型目标函数采用如下方式表示：
其中，Ci,t(Pi,t)表示机组运行成本，为机组开关机成本，CJ,t(TLj,t)为联络线组单元的运行成本，/>为水电厂弃水流量，Mdrop为所述弃水流量惩罚因子；
所述梯级水电关系约束条件中水电厂水位相关约束采用如下方式表示：
其中，Zp,t为水电厂p在t时刻的水位，Sp为水电厂p的面积，Zp,0为水电厂p的初始水位，为水电厂p在t时刻的出水流量，/>为水电厂p在t时刻的进水流量；Pp,t为水电厂p在t时刻的出力，hp为水电厂p的耗水率，/>为水电厂p在t时刻的弃水量；/>为上游水电厂pup在t时刻的出力值，/>为上游水电厂pup的耗水率；/>为上游水电厂pup在t时刻流入水电厂p的弃水量，/>为在t时刻流入水电厂p的自然水流量；/>为水电厂p在t时刻的水位下限，/>为水电厂p在t时刻的水位上限；
所述梯级水电关系约束条件中弃水限制约束为：
ap,t∈{0,1}
其中，当ap,t为1，表示水电厂p在t时刻有弃水操作，当ap,t为0，表示水电厂p在t时刻无弃水操作，M为极大正数；
所述梯级水电关系约束条件中水电厂出力范围约束采用如下方式表示：
其中，为水电厂p在t时刻的出力下限，/>为水电厂p在t时刻的出力上限。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述目标电力运行信息，构建初始电力市场出清模型，包括：
采用所述目标电力运行信息，生成针对机组运行和电网运行的边界条件；
根据所述针对机组运行和电网运行的边界条件，构建初始电力市场出清模型。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述根据对所述梯级水电关系约束条件进行转化得到的转化后约束条件，调整所述模型目标函数，得到更新后目标函数的步骤之前，所述方法还包括：
根据所述梯级水电关系约束条件中针对所述目标水电厂的出力范围约束，对所述梯级水电关系约束条件中针对所述目标水电厂的水位相关约束进行转化，得到所述转化后约束条件。
4.一种基于水位控制的电力市场出清数据处理装置，其特征在于，所述装置包括：
电力运行信息获取模块，用于获取不同层级的电力调度对象发送的目标电力运行信息；所述目标电力运行信息包括针对目标水电厂的机组运行信息和电网负荷信息；
出清模型构建模块，用于根据所述目标电力运行信息，构建初始电力市场出清模型；所述初始电力市场出清模型包括梯级水电关系约束条件和模型目标函数，所述模型目标函数用于表征所述目标水电厂的弃水整形变量与弃水量的映射关系；
模型函数更新模块，用于根据对所述梯级水电关系约束条件进行转化得到的转化后约束条件，调整所述模型目标函数，得到更新后目标函数；所述更新后目标函数用于表征对所述目标水电厂的弃水整形变量添加不对称惩罚因子信息；
出清结果得到模块，用于基于所述更新后目标函数对应的目标电力市场出清模型，通过调用预设求解方法，得到电力市场出清结果；所述电力市场出清结果为基于所述目标水电厂在实际运行中的水位控制情况所得到；
其中，所述模型函数更新模块包括：
组合筛选子模块，用于根据所述转化后约束条件，确定所述目标水电厂与目标时刻的组合；所述目标水电厂与目标时刻的组合为所述目标水电厂在所述目标时刻的水位值大于预设水位阈值的组合；
量级信息确定子模块，用于采用所述目标水电厂与目标时刻的组合对应的水位值，确定弃水流量惩罚因子对应的量级信息；
目标函数调整子模块，用于根据所述弃水流量惩罚因子对应的量级信息，调整所述模型目标函数，得到更新后目标函数；
所述目标函数调整子模块包括：
模型松弛单元，用于将所述初始电力市场出清模型调整为松弛模型并进行求解；所述松弛模型中所述目标水电厂的弃水整形变量的取值范围松弛为预设范围；
惩罚因子动态调整单元，用于根据所述松弛模型中计算得到的弃水量数值，按照所述弃水流量惩罚因子对应的量级信息，动态调整所述弃水流量惩罚因子，得到所述模型目标函数对应的更新后目标函数；
所述不对称惩罚因子信息包括第一惩罚因子和第二惩罚因子，所述惩罚因子动态调整单元包括：
第一惩罚因子得到子单元，用于针对所述弃水量数值为第一数值所对应的第一组合，根据所述第一组合对应的弃水流量惩罚因子的量级信息，采用第一调整方式进行调整，得到所述第一惩罚因子；
第二惩罚因子得到子单元，用于针对所述弃水量数值为非第一数值所对应的第二组合，根据所述第二组合对应的弃水流量惩罚因子的量级信息，采用第二调整方式进行调整，得到所述第二惩罚因子；
目标函数更新子单元，用于根据所述第一惩罚因子和所述第二惩罚因子更新所述模型目标函数，得到所述更新后目标函数；
所述出清结果得到模块包括：
出清模型求解子模块，用于对所述更新后目标函数对应的目标电力市场出清模型进行求解；
出清计算子模块，用于采用预设求解器，通过调用预设求解方法，得到所述电力市场出清结果；
所述模型目标函数采用如下方式表示：
其中，Ci,t(Pi,t)表示机组运行成本，为机组开关机成本，CJ,t(TLj,t)为联络线组单元的运行成本，/>为水电厂弃水流量，Mdrop为所述弃水流量惩罚因子；
所述梯级水电关系约束条件中水电厂水位相关约束采用如下方式表示：
其中，Zp,t为水电厂p在t时刻的水位，Sp为水电厂p的面积，Zp,0为水电厂p的初始水位，为水电厂p在t时刻的出水流量，/>为水电厂p在t时刻的进水流量；Pp,t为水电厂p在t时刻的出力，hp为水电厂p的耗水率，/>为水电厂p在t时刻的弃水量；/>为上游水电厂pup在t时刻的出力值，/>为上游水电厂pup的耗水率；/>为上游水电厂pup在t时刻流入水电厂p的弃水量，/>为在t时刻流入水电厂p的自然水流量；/>为水电厂p在t时刻的水位下限，/>为水电厂p在t时刻的水位上限；
所述梯级水电关系约束条件中弃水限制约束为：
ap,t∈{0,1}
其中，当ap,t为1，表示水电厂p在t时刻有弃水操作，当ap,t为0，表示水电厂p在t时刻无弃水操作，M为极大正数；
所述梯级水电关系约束条件中水电厂出力范围约束采用如下方式表示：
其中，为水电厂p在t时刻的出力下限，/>为水电厂p在t时刻的出力上限。
5.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至3中任一项所述的方法的步骤。
6.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至3中任一项所述的方法的步骤。
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Non-Patent Citations (1)
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| 《考虑可再生能源保障性消纳的电力市场出清机制》;陈启鑫等;《电力系统自动化》;全文 * |
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