一种促进清洁能源消纳的源荷互动交易方法与流程

1.本发明属于电力系统自动控制技术领域，尤其涉及一种促进清洁能源消纳的源荷互动交易方法。


背景技术：

2.随着我国能源革命的推进，能源供给侧结构调整初显成效，新能源发电占比快速增长，其巨大的经济效益和社会效益不断显现。但是，由于负荷增长放缓，火电负荷率下降，电网对新能源的消纳手段捉襟见肘，弃风弃光现象时有发生。因此，亟需发挥市场的作用，挖掘负荷侧调节潜力，促进清洁能源消纳。
3.现有交易模式仅实现了金融意义上的互动交易，并没有实现系统运行层面的物理互动，负荷侧调节能力并未被充分发掘，，市场发挥的作用有限，弃风弃光现象仍然大量存在。


技术实现要素：

4.针对背景技术中提到的电网调节能力有限、新能源消纳困难等问题，本发明提出了一种促进清洁能源消纳的源荷互动交易方法，通过实现系统运行上的“源随荷动”，实现负荷追踪新能源出力曲线，充分发挥负荷侧的调节能力，在降低负荷侧用电成本的同时，减少弃光弃电，增加新能源消纳。
5.一种促进清洁能源消纳的源荷互动交易方法，包括以下步骤：
6.s1、电力交易机构在交易平台上面向新能源挂牌；
7.s2、新能源发电企业根据自身情况在交易平台进行摘牌；
8.s3、电力交易机构根据新能源摘牌情况，面向用户挂牌；
9.s4、用户根据自身情况在交易平台进行摘牌；
10.s5、日电量曲线分解；
11.s6、偏差考核。
12.所述步骤s1，电力交易机构在交易平台上分别面向新能源和用户进行挂牌。
13.新能源与电力用户互动交易由电力交易机构统一组织，由电力调度机构和电力营销部门等为互动交易提供数据支撑。电力交易机构根据当前电力市场成交情况，提前一个月根据全网消纳情况，以可能出现的弃风弃光情况，确定新能源交易总量。
14.listg(qi,pi) i＝1,2,
…
,n.
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(1)
[0015][0016]
listg表示交易机构面向新能源企业挂牌；qi表示第i个挂牌的电量；pi表示第i个挂牌的价格；n表示共有n个不同价格的挂牌；q
l
表示挂牌交易的总量。
[0017]
所述步骤s2，新能源发电企业根据自身情况在交易平台进行摘牌
[0018]
新能源企业根据历史并网运行情况，分析交易机构的挂牌信息，做出摘牌决策。
[0019]
delistg(q
ij
,p
ij
)
[0020]
i＝1,2,
…
,n.j＝1,2,
…
,m.
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(3)
[0021]
delistg表示新能源企业摘牌；q
ij
表示第j个新能源企业摘取的第i个挂牌的电量；p
ij
表示第j个新能源企业摘取的第i个挂牌价格；n表示共有n个不同价格的挂牌；m表示共有m个摘牌的新能源企业。
[0022]
交易机构同时挂牌多个价格的电量，新能源企业按照时间先后顺序进行摘牌，按照最大成交量原则，得出出清结果。
[0023][0024][0025]
所述步骤s3，电力交易机构根据新能源摘牌情况，面向用户挂牌
[0026]
根据新能源企业摘牌的出清结果，计算出清均价，电力交易机构根据新能源的出清均价和成交电量面向电力用户挂牌。
[0027][0028][0029]
list
l
表示交易机构面向电力用户挂牌；表示新能源企业摘牌出清的均价。
[0030]
所述步骤s4，用户根据自身情况在交易平台进行摘牌
[0031]
电力用户根据自身的调节能力和历史用电量情况，做出摘牌决策。
[0032][0033]
delist
l
表示电力用户摘牌；qk表示第k个电力用户摘牌的电量；p表示电力用户摘牌的价格；s表示共有s个电力用户摘牌。
[0034]
电力用户按照时间先后顺序摘牌，按照最大成交量原则，得出出清结果。
[0035][0036]
所述步骤s5，日电量曲线分解
[0037]
在交易执行过程中，电力用户需按照摘牌结果完成与新能源的互动。电力用户与新能源互动体现在曲线匹配上，电力用户的负荷曲线与新能源功率曲线相似度越高，说明互动越有效。
[0038]
电力用户根据自己历史用电情况、生产排期计划、气象信息和负荷预测等，申报参与互动的基准负荷曲线。在交易实践中，电力用户的基准负荷曲线可以选取历史某天的实际曲线或未来d-1/2/3的短期负荷预测曲线。
[0039]
[0040]
表示第k个电力用户选取的基准负荷曲线；l
k,i
表示第k个电力用户选取的基准负荷曲线中在第i时段的电量；n表示基准负荷曲线一天中选取的时段个数。
[0041]
交易机构根据全网新能源预测情况，发布预测功率曲线。
[0042][0043]
表示全网新能源的预测功率曲线；g
o,i
表示全网新能源的预测功率曲线中第i时段的电量；n表示预测功率曲线一天中选取的时段个数。
[0044]
电力用户在日前或d-2/3时，通过分析自身的基准负荷曲线和全网新能源预测功率曲线，结合自身调节能力，确定参与互动的比例。
[0045][0046][0047][0048][0049][0050]
表示第k个电力用户参与互动后的目标负荷曲线；λj表示该电力用户第j天参与互动电量占全天用电量的比例；m表示该电力用户一个月参与互动交易的天数；f(i)表示全网新能源的趋势；e
o,i
表示全网新能源一天内的总用电量；表示第k个电力用户在互动日内第i时段的目标电量。
[0051]
所述步骤s6，进行偏差考核
[0052]
在交易结算中需根据电力用户实际跟踪新能源发电的情况进行偏差考核。偏差考核时，以偏差率确定电力用户对新能源发电的追踪率，从而确定偏差考核费用。
[0053]
偏差率是指实际值比理论值或者估计值的偏差的程度。偏差率的计算为(实际值-理论值)/理论值
×
100％。在“源-荷”互动交易重，可以按照一天中n个时段的电量偏差分别计算求和得出偏差率。
[0054][0055]
d表示偏差率；mi表示实际值；xi表示理论值。
[0056]
根据前面交易的过程，以全网新能源预测功率作为理论值，以电力用户基准负荷为实际值计算基准偏差率，以电力用户目标负荷为实际值计算目标偏差率，以电力用户实际负荷为实际值计算实际偏差率。得出：
[0057]
[0058][0059][0060]du
表示基准偏差率；d
t
表示目标偏差率；dr表示实际偏差率；表示第k个电力用户实际负荷曲线中在第i时段的电量。
[0061]
根据偏差率的变化比较，确定电力用户实际跟踪新能源的情况。偏差率与跟踪率的关系图见附图2。
[0062]
当dr≧du时，电力用户完全没有跟踪新能源的趋势，跟踪率为0；
[0063]
当dr≦d
t
时，电力用户按照目标完全跟踪了新能源的趋势，跟踪率为1；
[0064]
当d
t
《dr《du时，电力用户按照目标跟踪了新能源的趋势，但未完全跟踪，跟踪率为(基准偏差率-实际偏差率)/(基准偏差率-目标偏差率)。
[0065]
有益效果：通过实现系统运行上的“源随荷动”，实现负荷追踪新能源出力曲线，充分发挥负荷侧的调节能力，在降低负荷侧用电成本的同时，减少弃光弃电，增加新能源消纳。
附图说明
[0066]
图1是本发明提供的源荷互动交易方法流程图。
[0067]
图2是偏差率与跟踪率的关系图。
[0068]
图3是用户7#的典型基准曲线负荷示意图。
[0069]
图4是未来三日全网新能源预测功率曲线示意图。
[0070]
图5是用户7#的某日目标跟踪曲线示意图。
具体实施方式
[0071]
下面结合附图，对优选实施例作详细说明。应该强调的是下述说明仅仅是示例性的，而不是为了限制本发明的范围及应用。
[0072]
一种促进清洁能源消纳的源荷互动交易方法，具体步骤如下：
[0073]
1.电力交易机构在交易平台上分别面向新能源和用户进行挂牌。
[0074]
新能源与电力用户互动交易由电力交易机构统一组织，由电力调度机构和电力营销部门等为互动交易提供数据支撑。电力交易机构根据当前电力市场成交情况，提前一个月根据全网消纳情况，以可能出现的弃风弃光情况，确定新能源交易总量。
[0075]
listg(qi,pi) i＝1,2,
…
,n.
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(1)
[0076][0077]
listg表示交易机构面向新能源企业挂牌；qi表示第i个挂牌的电量；pi表示第i个挂牌的价格；n表示共有n个不同价格的挂牌；q
l
表示挂牌交易的总量。
[0078]
2.新能源发电企业根据自身情况在交易平台进行摘牌
[0079]
新能源企业根据历史并网运行情况，分析交易机构的挂牌信息，做出摘牌决策。
[0080]
delistg(q
ij
,p
ij
)
[0081]
i＝1,2,
…
,n.j＝1,2,
…
,m.
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(3)
[0082]
delistg表示新能源企业摘牌；q
ij
表示第j个新能源企业摘取的第i个挂牌的电量；p
ij
表示第j个新能源企业摘取的第i个挂牌价格；n表示共有n个不同价格的挂牌；m表示共有m个摘牌的新能源企业。
[0083]
交易机构同时挂牌多个价格的电量，新能源企业按照时间先后顺序进行摘牌，按照最大成交量原则，得出出清结果。
[0084][0085][0086]
3.电力交易机构根据新能源摘牌情况，面向用户挂牌
[0087]
根据新能源企业摘牌的出清结果，计算出清均价，电力交易机构根据新能源的出清均价和成交电量面向电力用户挂牌。
[0088][0089][0090]
list
l
表示交易机构面向电力用户挂牌；表示新能源企业摘牌出清的均价。
[0091]
4.用户根据自身情况在交易平台进行摘牌
[0092]
电力用户根据自身的调节能力和历史用电量情况，做出摘牌决策。
[0093][0094]
delist
l
表示电力用户摘牌；qk表示第k个电力用户摘牌的电量；表示电力用户摘牌的价格；s表示共有s个电力用户摘牌。
[0095]
电力用户按照时间先后顺序摘牌，按照最大成交量原则，得出出清结果。
[0096][0097]
5.日电量曲线分解
[0098]
在交易执行过程中，电力用户需按照摘牌结果完成与新能源的互动。电力用户与新能源互动体现在曲线匹配上，电力用户的负荷曲线与新能源功率曲线相似度越高，说明互动越有效。
[0099]
电力用户根据自己历史用电情况、生产排期计划、气象信息和负荷预测等，申报参与互动的基准负荷曲线。在交易实践中，电力用户的基准负荷曲线可以选取历史某天的实际曲线或未来d-1/2/3的短期负荷预测曲线。
[0100]
[0101]
表示第k个电力用户选取的基准负荷曲线；l
k,i
表示第k个电力用户选取的基准负荷曲线中在第i时段的电量；n表示基准负荷曲线一天中选取的时段个数。
[0102]
交易机构根据全网新能源预测情况，发布预测功率曲线。
[0103][0104]
表示全网新能源的预测功率曲线；g
o,i
表示全网新能源的预测功率曲线中第i时段的电量；n表示预测功率曲线一天中选取的时段个数。
[0105]
电力用户在日前或d-2/3时，通过分析自身的基准负荷曲线和全网新能源预测功率曲线，结合自身调节能力，确定参与互动的比例。
[0106][0107][0108][0109][0110][0111]
表示第k个电力用户参与互动后的目标负荷曲线；λj表示该电力用户第j天参与互动电量占全天用电量的比例；m表示该电力用户一个月参与互动交易的天数；f(i)表示全网新能源的趋势；e
o,i
表示全网新能源一天内的总用电量；表示第k个电力用户在互动日内第i时段的目标电量。
[0112]
6.进行偏差考核
[0113]
在交易结算中需根据电力用户实际跟踪新能源发电的情况进行偏差考核。偏差考核时，以偏差率确定电力用户对新能源发电的追踪率，从而确定偏差考核费用。
[0114]
偏差率是指实际值比理论值或者估计值的偏差的程度。偏差率的计算为(实际值-理论值)/理论值
×
100％。在“源-荷”互动交易重，可以按照一天中n个时段的电量偏差分别计算求和得出偏差率。
[0115][0116]
d表示偏差率；mi表示实际值；xi表示理论值。
[0117]
根据前面交易的过程，以全网新能源预测功率作为理论值，以电力用户基准负荷为实际值计算基准偏差率，以电力用户目标负荷为实际值计算目标偏差率，以电力用户实际负荷为实际值计算实际偏差率。得出：
[0118]
[0119][0120][0121]du
表示基准偏差率；d
t
表示目标偏差率；dr表示实际偏差率；表示第k个电力用户实际负荷曲线中在第i时段的电量。
[0122]
根据偏差率的变化比较，确定电力用户实际跟踪新能源的情况。偏差率与跟踪率的关系图见附图2。
[0123]
当dr≧du时，电力用户完全没有跟踪新能源的趋势，跟踪率为0；
[0124]
当dr≦d
t
时，电力用户按照目标完全跟踪了新能源的趋势，跟踪率为1；
[0125]
当d
t
《dr《du时，电力用户按照目标跟踪了新能源的趋势，但未完全跟踪，跟踪率为(基准偏差率-实际偏差率)/(基准偏差率-目标偏差率)。
[0126]
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
[0127]
具体事例
[0128]
本文选取x省源网荷储互动的市场化清洁能源消纳试点示范工程，进行模拟计算。
[0129]
1.电力交易机构在交易平台上分别面向新能源和用户进行挂牌
[0130]
模拟交易新能源企业为10家，电力用户为22家，模拟月份需消纳的新能源电量为3000万kw
·
h。
[0131]
表1互动交易面向新能源企业挂牌
[0132][0133]
共10家新能源企业摘牌，摘得总电量为2500万kw
·
h，成交均价为191.90元/mw
·
h。
[0134]
2.新能源发电企业根据自身情况在交易平台进行摘牌
[0135]
表2新能源企业摘牌电量和价格
[0136][0137][0138]
3.交易机构面向电力用户挂牌
[0139]
挂牌电量2500万kw
·
h，价格191.9元/mw
·
h。
[0140]
表3互动交易面向电力用户挂牌
[0141][0142]
4.电力用户根据自身情况摘牌
[0143]
表4电力用户摘牌电量和价格
[0144][0145]
5.日电量分解
[0146]
选取用户7#进行日电量分解。
[0147]
(1)基准曲线选择
[0148]
用户7#选择3个历史日期的实际用电曲线作为基准负荷曲线。用户7#的典型基准曲线负荷示意图见附图3
[0149]
(2)全网新能源预测曲线
[0150]
由交易机构发布未来三日全网新能源预测功率曲线。未来三日全网新能源预测功率曲线示意图见附图4。
[0151]
(3)电力用户目标跟踪曲线
[0152]
用户根据全网新能源预测功率曲线，从三个典型曲线中选取互动日的基准曲线，计算得到用户7#在某日参与互动交易的目标跟踪曲线。用户7#的某日目标跟踪曲线示意图见附图5。
[0153]
6.互动偏差考核
[0154]
(1)偏差率计算
[0155]
通过计算用户7#某日的基准偏差率为5985.99％，目标偏差率为5870.20％，实际
偏差率为5799.69％。
[0156]
表5用户7#的曲线与新能源趋势
[0157][0158][0159]
(2)偏差率与跟踪率
[0160]
由上文可知，实际偏差率小于目标偏差率，则用户7#按照目标完全跟踪了新能源的趋势，跟踪率为1。用户7#互动交易电量全部执行交易挂牌价格。