一种考虑负荷参与电力市场的安全校核方法和装置与流程

1.本发明涉及电力系统调度自动化技术领域，特别是一种考虑负荷参与电力市场的安全校核方法和装置。


背景技术：

2.在电力系统中，单体负荷功率较小，在系统中分散存在，负荷运行状态存在较大随机性，无法直接被电网调用，因而一般不对单体负荷进行建模。在省级调度控制系统中，通常将220kv降压变压器等值为负荷，形成220kv及以上电压等级的高压输电网模型(主网模型)，直接由省级调度控制系统统一对等值负荷功率进行预测。等值负荷称为母线负荷，对其功率预测称为母线负荷预测。目前电力市场技术支持系统通常基于省级调度控制系统给出的电网模型数据、母线负荷预测等数据，结合机组报价信息组织市场出清，通过安全校核计算校验电网安全。同时，在进行安全校核计算时，通常会对母线负荷预测结果进行一定程度的修正来分摊有功不平衡量，以降低由于预测精度低、网损估算不准等问题导致的潮流计算不收敛、计算准确性差等问题。
3.然而，随着电力市场逐步放开，负荷聚合商、电动汽车公司等负荷侧主体可自主参与市场申报电力电价信息，通过竞争获取用电的权利；目前负荷聚合商等主体可能将拥有的多个不同功率、不同电压等级、实际物理位置上挂接在不同等值负荷上的负荷聚合为一个可控大型聚合负荷参与电力市场竞价。在市场出清后的安全校核过程中，挂接于等值负荷上的市场负荷主体将对潮流计算的正确性造成影响。


技术实现要素：

4.本发明的目的是提供一种考虑负荷参与电力市场的安全校核计算方法和装置，能够准确获取挂接在等值负荷上的单体负荷的市场中标电力，进而得到等值负荷注入主网的准确功率，保障各参与市场负荷的中标电力不会在安全校核计算全过程中被修正，提升潮流计算准确性。本发明采用的技术方案如下。
5.一方面，本发明提供一种考虑负荷参与电力市场的安全校核方法，包括：
6.获取市场出清结果数据，以及负荷侧市场主体的市场中标电力在各母线负荷上的功率分配系数；
7.根据所述市场出清结果数据和功率分配系数，计算各母线负荷的市场中标电力部分；
8.获取对应各母线的母线负荷预测结果数据，根据所述母线负荷的市场中标电力部分，和母线负荷预测结果数据，计算各母线负荷有功数据，以及各母线负荷有功数据中市场化部分与非市场化部分的比值；
9.在母线负荷拉伸环节，根据母线负荷有功数据中市场化部分与非市场化部分的比值，确定各母线负荷分摊的全网有功不平衡量，对母线负荷有功进行修正；
10.基于修正后的母线负荷有功进行电网潮流计算，根据潮流计算的结果确定安全校
核结果。可选的，所述市场出清结果数据包括各发电机组的中标电力和电价信息，以及各市场化负荷的中标电力和电价信息。
11.可选的，所述计算各母线负荷的市场中标电力部分包括：
12.根据所述市场出清结果数据和功率分配系数，计算各负荷侧市场主体挂接在各母线负荷上的负荷中标电力；
13.根据各负荷侧市场主体挂接在各母线负荷上的负荷中标电力，计算各母线负荷上全部负荷侧市场主体挂接的负荷中标电力，作为母线负荷的市场中标电力部分。
14.本发明中，所述负荷侧市场主体的市场中标电力在各母线负荷上的功率分配系数，由负荷侧市场主体进行定义，定义的依据包括负荷侧市场主体的物理位置以及所拥有的负荷特性；
15.负荷侧市场主体的市场中标电力在各等值负荷上的功率分配系数满足以下公式：
[0016][0017]
式中，β
ij
表示第i个负荷侧市场主体的市场中标电力在第j个母线负荷上的功率分配系数，m为全网中负荷侧市场主体的数量，n为母线负荷总数。
[0018]
可选的，各母线负荷的市场中标电力部分表示为：
[0019][0020]
式中，表示第i个负荷侧市场主体挂接在第j个母线负荷上的市场中标电力，表示为：
[0021][0022]
p
imarket
表示第i个负荷侧市场主体的市场中标电力；
[0023]
各母线负荷有功数据的计算公式为：
[0024][0025]
式中，表示母线负荷预测结果数据；
[0026]
母线负荷中市场化部分与非市场化部分的比值表示为：
[0027][0028]
可选的，所述对母线负荷有功进行修正包括：
[0029]
计算负荷参与市场情形下全网发电与用电有功不平衡量；
[0030]
计算分摊有功不平衡量后的母线负荷有功，作为修正后的母线负荷有功。
[0031]
可选的，负荷参与市场情形下全网发电与用电有功不平衡量
△
ps的计算公式为：
[0032][0033]
式中，k为全网发电机总数，l为联络线总数，p
gk
为发电机k的有功，α
gk
为发电机k的厂用电率，p
ltieline
为联络线l的有功，p
loss
为系统网损，以μ作为根据运行经验估算的固定网
损率，p
loss
表示为：
[0034][0035]
分摊有功不平衡量后的母线负荷有功的计算公式为：
[0036][0037]
第二方面，本发明提供一种考虑负荷参与电力市场的安全校核装置，包括：
[0038]
数据获取模块，被配置用于获取市场出清结果数据，负荷侧市场主体的市场中标电力在各母线负荷上的功率分配系数，以及对应各母线的母线负荷预测结果数据；
[0039]
负荷侧市场主体挂接电力计算模块，被配置用于根据所述市场出清结果数据和功率分配系数，计算各负荷侧市场主体挂接在各母线负荷上的负荷中标电力；
[0040]
母线负荷市场化部分计算模块，被配置用于根据各负荷侧市场主体挂接在各母线负荷上的负荷中标电力，计算各母线负荷的市场中标电力部分；
[0041]
母线负荷有功计算模块，被配置用于根据所述母线负荷的市场中标电力部分，和母线负荷预测结果数据，计算各母线负荷有功数据，以及各母线负荷有功数据中市场化部分与非市场化部分的比值；
[0042]
母线负荷有功修正模块，被配置用于在母线负荷拉伸环节，根据母线负荷有功数据中市场化部分与非市场化部分的比值，确定各母线负荷分摊的全网有功不平衡量，对母线负荷有功进行修正；
[0043]
以及，安全校核结果确定模块，被配置用于基于修正后的母线负荷有功进行电网潮流计算，根据潮流计算的结果确定安全校核结果。
[0044]
可选的，所述母线负荷市场化部分计算模块计算各母线负荷的市场中标电力部分包括：
[0045]
根据所述市场出清结果数据和功率分配系数，计算各负荷侧市场主体挂接在各母线负荷上的负荷中标电力；
[0046]
根据各负荷侧市场主体挂接在各母线负荷上的负荷中标电力，计算各母线负荷上全部负荷侧市场主体挂接的负荷中标电力，作为母线负荷的市场中标电力部分。
[0047]
可选的，所述母线负荷有功修正模块对母线负荷有功进行修正包括：
[0048]
计算负荷参与市场情形下全网发电与用电有功不平衡量；
[0049]
计算分摊有功不平衡量后的母线负荷有功，作为修正后的母线负荷有功。
[0050]
第三方面，本发明提供一种包含计算机可执行指令的存储介质，所述计算机可执行指令在由计算机处理执行时实现如第一方面所述的考虑负荷参与电力市场的安全校核方法。
[0051]
有益效果
[0052]
考虑到市场出清后母线负荷实际有功值实际为调度控制系统等给出的非市场化母线负荷预测结果与市场化负荷叠加后的结果，本发明首先根据各负荷侧市场主体的功率
分配系数计算各母线负荷中挂接的市场化负荷部分，以及市场化部分与非市场化部分的比较，然后在安全校核母线负荷拉伸环节，依据母线负荷有功值中市场化与非市场化部分的比值，计算各母线负荷分摊的全网有功不平衡量值，对母线负荷有功进行修正，得到母线负荷最终参与安全校核计算的有功值来计算潮流。
[0053]
本发明可在安全校核计算中精确考虑负荷侧主体参与市场后对电网潮流的影响，同时在安全校核算法中保证负荷侧主体中标电力不被算法修正，对于提升电力市场安全校核准确性、市场主体认可度、电网安全水平有着重要的意义。
附图说明
[0054]
图1所示为本发明方法的一种实施例流程示意图；
[0055]
图2所示为适用本发明方法的一种电网架构示意图。
具体实施方式
[0056]
以下结合附图和具体实施例进一步描述。
[0057]
本发明的技术构思为：考虑负荷参与电力市场，市场化负荷中标电力分解到不同等值负荷上的情形，通过根据负荷侧市场主体在各等值负荷上的功率分配系数，计算等值负荷有功值以及等值负荷中市场化部分和非市场化部分的比值，进而在安全校核计算中的母线负荷拉伸环节，依据比例系数，进行母线负荷有功修正，提升潮流计算和安全校核的结果可靠性，同时保证市场化负荷中标电力不被修正。
[0058]
本发明所述的市场化负荷，是指参与市场申报电力电价信息的负荷。
[0059]
本发明所述的母线负荷拉伸，是指在安全校核计算过程中，对母线负荷预测结果进行修正以分摊全网发电与用电有功功率不平衡量的过程。
[0060]
本发明中所述的母线负荷中的非市场化部分是指未参与市场申报电力电价信息，由调度机构或市场运营机构统一预测的有功值，本发明假定调度控制系统或市场运营机构等给出的母线负荷中非市场化部分预测结果是较为精准的。负荷侧市场化主体可在优化出清后对其市场中标电力在各等值负荷的分配系数进行定义。
[0061]
实施例1
[0062]
如图1所示，本实施例介绍一种考虑负荷参与电力市场的安全校核方法，包括：
[0063]
获取市场出清结果数据，以及负荷侧市场主体的市场中标电力在各母线负荷上的功率分配系数；
[0064]
根据所述市场出清结果数据和功率分配系数，计算各母线负荷的市场中标电力部分；
[0065]
获取对应各母线的母线负荷预测结果数据，根据所述母线负荷的市场中标电力部分，和母线负荷预测结果数据，计算各母线负荷有功数据，以及各母线负荷有功数据中市场化部分与非市场化部分的比值；
[0066]
在母线负荷拉伸环节，根据母线负荷有功数据中市场化部分与非市场化部分的比值，确定各母线负荷分摊的全网有功不平衡量，对母线负荷有功进行修正；
[0067]
基于修正后的母线负荷有功进行电网潮流计算，根据潮流计算的结果确定安全校核结果。
[0068]
本实施例的方法具体包括以下步骤。
[0069]
s1，获取市场出清结果数据，以及负荷侧市场主体la在市场出清后，根据其自身拥有的负荷的特性、实际物理位置等，所定义的市场中标电力在各母线负荷上的功率分配系数，该功率分配系数可表征市场化负荷与主网模型之间的挂接关系。
[0070]
市场出清结果数据包括各发电机组的中标电力和电价信息，以及各市场化负荷的中标电力和电价信息。仅有电网调度机构或者市场运营机构才能获取所有机组、负荷的中标电力和电价信息；对于某一特定主体如发电厂、负荷聚合商而言，它仅能获取自身拥有的机组、负荷在市场中的中标电力、电价信息。
[0071]
由负荷侧市场主体la的市场中标电力在各母线负荷上功率分配系数所形成的市场化负荷挂接关系表如表1所示。
[0072]
表1市场化负荷挂接关系表
[0073][0074]
表1中负荷侧市场主体的功率分配系数需满足以下公式：
[0075][0076]
式中，β
ij
表示第i个负荷侧市场主体的市场中标电力在第j个母线负荷上的功率分配系数，m为全网中负荷侧市场主体的数量，n为母线负荷总数。
[0077]
s2，根据所述市场出清结果数据和功率分配系数，计算各母线负荷的市场中标电力部分。包括以下步骤。
[0078]
s21，根据市场出清结果数据和功率分配系数，计算各负荷侧市场主体挂接在各母线负荷上的负荷中标电力；
[0079]
以lai为例，其在母线负荷tj上挂接的负荷市场中标电力计算公式如式(2)：
[0080][0081]
式中，表示lai挂接在母线负荷tj上的负荷中标电力值，p
imarket
表示lai在市场中的中标电力值。
[0082]
s22，根据各负荷侧市场主体挂接在各母线负荷上的负荷中标电力，计算各母线负荷上全部负荷侧市场主体挂接的负荷中标电力，作为母线负荷的市场中标电力部分。
[0083]
各母线负荷的市场中标电力部分表示为：
[0084]
[0085]
s3，获取对应各母线的母线负荷预测结果数据，根据母线负荷的市场中标电力部分，和母线负荷预测结果数据，计算各母线负荷有功数据，以及各母线负荷有功数据中市场化部分与非市场化部分的比值。
[0086]
母线负荷预测结果数据可从调度控制系统获取，在本实施例中即为非市场化负荷的母线负荷预测结果以tj为例，母线负荷的有功计算公式如式(3)：
[0087][0088]
母线负荷中市场化中标电力与非市场化负荷预测有功的比值λj，如公式(4)：
[0089][0090]
s4，在安全校核过程的母线负荷拉伸环节，根据母线负荷有功数据中市场化部分与非市场化部分的比值，确定各母线负荷分摊的全网有功不平衡量，对母线负荷有功进行修正。具体包括以下步骤。
[0091]
s41，计算负荷参与市场情形下全网发电与用电有功不平衡量，对于一个与邻近电网有交换功率的电网来说，其发电部分包括机组发电计划和区外联络线功率总和。不妨设全网发电机总数为k，联络线总数为l，则有功不平衡量计算公式如(5)：
[0092][0093]
式中，
△
ps为全网有功不平衡量，p
gk
为发电机k的有功，α
gk
为发电机k的厂用电率，p
ltieline
表示联络线l的有功，p
loss
为系统网损。
[0094]
在公式(5)中，除了系统网损均为已知量可以直接带入公式。系统网损是电能传输过程中消耗在电阻、电导上的有功功率，可利用现有技术根据运行经验估算固定网损率，可采用公式(6)计算系统网损。
[0095][0096]
式中，μ为根据运行经验估算的固定网损率。
[0097]
s42，计算分摊有功不平衡量后母线负荷的有功值，以tj为例，计算公式如下式(7)：
[0098][0099]
式中，表示分摊有功不平衡量后tj的有功值。
[0100]
s5，基于修正后的母线负荷有功进行电网潮流计算，根据潮流计算的结果确定安全校核结果。电网潮流计算的算法可采用现有技术，基于该潮流计算的结果进行安全校核，即考虑了负荷侧主体参与市场后对电网潮流的影响，可保证负荷侧主体中标电力不被算法
修正，能够提升安全校核准确性。
[0101]
本实施例中，在安全校核计算时，获取挂接在等值负荷上的单体负荷在市场中的中标电力，一方面可以得到各等值负荷注入主网的准确功率，另一方面可保障各参与市场负荷的中标电力不会在安全校核计算全过程中被修正，避免引发市场主体的质疑。
[0102]
实施例2
[0103]
本实施例介绍一种考虑负荷参与电力市场的安全校核装置，包括：
[0104]
数据获取模块，被配置用于获取市场出清结果数据，负荷侧市场主体的市场中标电力在各母线负荷上的功率分配系数，以及对应各母线的母线负荷预测结果数据；
[0105]
负荷侧市场主体挂接电力计算模块，被配置用于根据所述市场出清结果数据和功率分配系数，计算各负荷侧市场主体挂接在各母线负荷上的负荷中标电力；
[0106]
母线负荷市场化部分计算模块，被配置用于根据各负荷侧市场主体挂接在各母线负荷上的负荷中标电力，计算各母线负荷的市场中标电力部分；
[0107]
母线负荷有功计算模块，被配置用于根据所述母线负荷的市场中标电力部分，和母线负荷预测结果数据，计算各母线负荷有功数据，以及各母线负荷有功数据中市场化部分与非市场化部分的比值；
[0108]
母线负荷有功修正模块，被配置用于在母线负荷拉伸环节，根据母线负荷有功数据中市场化部分与非市场化部分的比值，确定各母线负荷分摊的全网有功不平衡量，对母线负荷有功进行修正；
[0109]
以及，安全校核结果确定模块，被配置用于基于修正后的母线负荷有功进行电网潮流计算，根据潮流计算的结果确定安全校核结果。
[0110]
本实施例中，以上各功能模块的具体功能实现参考实施例1方法中的相关内容，如：母线负荷市场化部分计算模块计算各母线负荷的市场中标电力部分包括：
[0111]
根据所述市场出清结果数据和功率分配系数，计算各负荷侧市场主体挂接在各母线负荷上的负荷中标电力；
[0112]
根据各负荷侧市场主体挂接在各母线负荷上的负荷中标电力，计算各母线负荷上全部负荷侧市场主体挂接的负荷中标电力，作为母线负荷的市场中标电力部分。
[0113]
母线负荷有功修正模块对母线负荷有功进行修正包括：
[0114]
计算负荷参与市场情形下全网发电与用电有功不平衡量；
[0115]
计算分摊有功不平衡量后的母线负荷有功，作为修正后的母线负荷有功。
[0116]
实施例3
[0117]
本实施例介绍一种包含计算机可执行指令的存储介质，所述计算机可执行指令在由计算机处理执行时实现如实施例1所述的考虑负荷参与电力市场的安全校核方法。
[0118]
综上实施例，本发明可在安全校核中精确考虑负荷侧主体参与市场后对电网潮流的影响，同时在安全校核算法中保证负荷侧主体中标电力不被算法修正，对于提升电力市场安全校核准确性、市场主体认可度、电网安全水平有着重要的意义。
[0119]
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。
[0120]
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。
[0121]
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。
[0122]
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。
[0123]
以上结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。