融合调峰交易的日前电能量现货市场出清方法及设备与流程

技术特征：
1.一种融合调峰交易的日前电能量现货市场出清方法，其特征在于，包括：考虑运行成本和弃风弃光惩罚成本，构建多运行日滚动机组组合决策模型，得到多运行日火电机组的基本开停机计划和各运行日在火电机组未提供深度调峰、日内启停调峰情况下的弃风弃光计划；根据待决策运行日火电机组的所述基本开停机计划和弃风弃光计划，评估是否存在启停调峰需求，并确定日内启停调峰火电机组及日内启停调峰火电机组停机时间；根据所述日内启停调峰火电机组停机时间，重新评估各时段调峰需求，得到参与深度调峰的剩余火电机组和剩余火电机组参与深度调峰的时段；基于所述日内启停调峰火电机组停机时间及考虑日内启停调峰后调峰需求后得到的参与深度调峰的剩余火电机组和剩余火电机组参与深度调峰的时段，实现深度调峰和正常发电申报解耦，得到融合调峰交易的日前电能量现货市场出清结果。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述考虑运行成本和弃风弃光惩罚成本，构建多运行日滚动机组组合决策模型，包括：考虑火电机组运行成本、弃风弃光惩罚成本两方面决策要求，构建多运行日滚动机组组合优化目标；所述多运行日滚动机组组合优化目标，表示为：式中，c
md
为多运行日滚动机组组合综合成本；n
d
为所考虑的运行日天数；n
t
、δt分别为运行日优化时段数和时间间隔；c
sp,t
(g,d,t)、p
sp,n,a
(d,t)分别为火电机组g时段t运行日d运行成本和运行日d时段t的弃风弃光功率；n
g
为火电机组台数；α
md,t
、α
md,n
对应火电机组运行成本和弃风弃光惩罚成本的权重系数，要求α
md,n
＜α
md,t
；以及，构建多运行日滚动机组组合约束条件；所述多运行日滚动机组组合约束条件，表示为：表示为：γ
o
(g,d)p
min
(g)≤p
b
(g,d,t)≤γ
o
(g,d)p
max
(g)(4)γ
o
(g,d)p
pmin
(g)≤p
b
(g,d,t)-p
b
(g,d,t-1)≤γ
o
(g,d)p
pmax
(g)(5)γ
o
(g,d)-γ
o
(g,d-1)＝γ
s
(g,d)-γ
e
(g,d)(6)(6)(6)
p
n,s
(d,t) p
sp,n,a
(d,t)＝p
n,f
(d,t)(11)式中，p
n,s
(d,t)、p
n,f
(d,t)分别为运行日d时段t新能源发电计划；p
l
(d,t)为运行日d时段t负荷预测；r为运行备用容量；p
pmax
(g)、p
pmin
(g)分别为火电机组g最大、最小爬坡能力；γ
s
(g,d)、γ
e
(g,d)分别为火电机组g运行日d启动、停机状态变量；ds
g
、de
g
分别为最小起始运行天数和最小起始停机天数，即由火电机组g起始运行状态决定的持续时间；根据所述优化目标和所述约束条件，构建所述多运行日滚动机组组合决策模型；所述多运行日滚动机组组合决策模型，表示为：minc
md
s.t.(2)-(11)(12)式中，min表示该决策模型为最小化优化问题，s.t.表示约束条件。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述火电机组g时段t运行日d运行成本表示为：式中，γ
o
(g,d)为火电机组g运行日d开机运行状态变量，λ
n
(g,1)为火电机组g最小技术出力所对应申报价格，p
min
(g)为未深度调峰状态下火电机组g最小技术出力，n
l
(g)为火电机组g申报价格段数，λ
n
(g,l)为火电机组g第l段申报价格，p
b
(g,l,d,t)为火电机组g第l段运行日d时段t对应中标容量；其中，火电机组各段中标容量应不超过对应段容量范围，表示为：式中，p
max
(g)为火电机组g最大技术出力，p
max
(g,l)为火电机组g第l段容量上限。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据待决策运行日火电机组的所述基本开停机计划和弃风弃光计划，评估是否存在启停调峰需求，并确定日内启停调峰火电机组及日内启停调峰火电机组停机时间，包括：判断运行负备用后，最大弃风弃光功率是否超过所有火电机组的最大深度调峰容量之和；若所述最大弃风弃光功率超过所有火电机组的最大深度调峰容量之和，则存在日内启停调峰需求；所述判断运行负备用后，最大弃风弃光功率是否超过所有火电机组的最大深度调峰容量之和的判断标准表示为：其中，表示取所有时段中最大值；r
n
为考虑新能源、负荷预测偏差后低谷时段所需要预留的负备用容量；p
pgmin
(g)为火电机组g最小深度调峰出力；若存在日内启停调峰需求，则考虑火电机组日内启停调峰价格及启停调峰新增容量，
确定参与日内启停调峰的火电机组；所述确定参与日内启停调峰的火电机组的规则，表示为：表示为：式中，c
sp
(d)为运行日d日内启停调峰总成本；n
gsp
为可提供日内启停调峰火电机组集；γ
sp
(g,d)为运行日d火电机组g是否参与日内启停调峰状态变量；p
pnmax
(d)为运行日d考虑深度调峰后剩余最大调峰需求；β
sp1
、β
sp2
为日内启停调峰容量与考虑深度调峰后剩余最大调峰需求的正、负偏差；优化决策所述参与日内启停调峰的火电机组的停机时间。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述日内启停调峰火电机组停机时间，重新评估各时段调峰需求，得到参与深度调峰的剩余火电机组和剩余火电机组参与深度调峰的时段，包括：计算日内启停调峰后各时段调峰需求为弃风弃光功率与所述时段处于停机状态的日内启停调峰火电机组所提供的启停调峰容量差值；若所述启停调峰容量差值为正数表明仍有深度调峰需求，得到参与深度调峰的剩余火电机组；若所述启停调峰容量差值为非正数，否则无深度调峰需求；所述深度调峰需求，表示为：式中，p
pn
(d,t)为运行日d时段t的考虑日内启停调峰后的调峰需求；若某时段考虑日内启停调峰后的调峰需求p
pn
(d,t)不为0，则规定所述时段深度调峰需求状态变量γ
dp
(d,t)为1，需要进行深度调峰；否则取值为0，无需进行深度调峰。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述日内启停调峰火电机组停机时间及考虑日内启停调峰后调峰需求后得到的参与深度调峰的剩余火电机组和剩余火电机组参与深度调峰的时段，实现深度调峰和正常发电申报解耦，得到融合调峰交易的日前电能量现货市场出清结果，包括：根据所述日内启停调峰火电机组停机时间及考虑日内启停调峰后调峰需求后得到的参与深度调峰的剩余火电机组和剩余火电机组参与深度调峰的时段，以火电运行成本和弃风弃光惩罚成本最低为目标，构建优化目标函数；构建融合调峰交易的日前电能量现货出清约束条件；根据所述优化目标函数和所述融合调峰交易的日前电能量现货出清约束条件，构建融合调峰交易的日前电能量现货出清模型，并求解得到融合调峰交易的日前电能量现货交易出清结果。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述根据所述日内启停调峰火电机组停机时间及考虑日内启停调峰后调峰需求后得到的参与深度调峰的剩余火电机组和剩余火电机组参与深度调峰的时段，以火电运行成本和弃风弃光惩罚成本最低为目标，构建的优化目标函数，表示为：式中，c
sd
为日前现货电能量出清综合成本，c
sd,t
(g,d,t)为火电机组g运行日d时段t的综合运行成本，p
n,a
(d,t)为运行日d时段t弃风弃光功率；α
sd,t
、α
sd,n
分别为火电机组运行成本和弃风弃光惩罚成本优化目标权重系数；其中，火电机组运行运行成本考虑正常运行发电下的运行成本，同时考虑参与深度调峰后的深度调峰成本，表示为：式中，n
dl
(g)为火电机组深度调峰申报价格段数，λ
d
(g,dl)为火电机组g第dl段深度调峰申报价格，p
d
(g,dl,d,t)为火电机组g运行日d时段t第dl段深度调峰中标容量；其中，p
d
(g,dl,d,t)不超过各申报段最大可申报容量，表示为：式中，p
min
(g,dl)为火电机组g第dl段深度调峰的最小申报容量。8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述构建融合调峰交易的日前电能量现货出清约束条件，包括：考虑电力平衡约束、运行备用充裕性约束、火电机组正常发电及深度调峰中标容量约束、火电机组爬坡能力约束、新能源运行特性约束，构建融合调峰交易的日前电能量现货出清约束条件。9.一种融合调峰交易的日前电能量现货市场出清设备，其特征在于，包括处理器和存储器，所述处理器与存储器相连：其中，所述处理器，用于调用并执行所述存储器中存储的程序；所述存储器，用于存储所述程序，所述程序至少用于执行权利要求1-8任一项所述的融合调峰交易的日前电能量现货市场出清方法。

技术总结
本发明涉及一种融合调峰交易的日前电能量现货市场出清方法及设备，属于电力市场与调度运行交叉技术领域，该方法通过考虑运行成本和弃风弃光惩罚成本，构建多运行日滚动机组组合决策模型；通过日内启停调峰需求评估和运行日滚动机组组合，实现了各运行日间火电机组开机方式的有效衔接，并解决深度调峰、日内启停调峰有效衔接问题，实现了调峰交易与日前电能量现货交易的高效耦合。本发明的技术方案，通过构建多运行日滚动机组组合决策模型，解决各运行日间的链接问题；通过将日内启停调峰需求评估和运行日滚动机组组合，实现了各运行日间火电机组开机方式的有效衔接，在减小日内启停调峰、减小整体调峰成本的基础上，进行日前电能量现货市场出清。能量现货市场出清。能量现货市场出清。


技术研发人员：赵玉柱 和识之 李智勇 林庆标 蔡秋娜 王浩浩 刘起兴 郑文彬
受保护的技术使用者：中国南方电网有限责任公司
技术研发日：2022.08.18
技术公布日：2022/11/11