[发明专利]一种基于梯级水电站耦合关系的日前市场出清机制系统

说明书

技术领域

本发明涉及电力系统技术领域，特别是涉及基于梯级水电站耦合关系的日前市场出清机制的原理和模型。

背景技术

经过多年的流域滚动开发，我国已建成众多梯级水电站，且随着电力市场化建设的逐步推进，梯级水电参与电力市场与其他水电、火电同台竞价成为趋势。梯级水电开发模式通常是上游兴建大库容龙头水电站，下游带一串无/日调节水电站。上游电站得益于优良调蓄能力，可根据径流和市场形势预测灵活竞价；下游电站对上游电站的补偿调节依赖性强，独立竞价困难，需要各梯级协调方能优化配置水电资源。但我国普遍存在梯级水电站投资主体不统一的现象，上游电站缺乏考虑下游电站发电效益的驱动力，难以实现全流域水电资源联合优化。

针对上述问题，一些学者尝试通过代理商代理机制、组建联合发电公司或梯级协调机构实现梯级水电联合运营，并探究了电力市场环境下梯级电站联合运行利益分摊和效益补偿机制，以推进统一调度顺利实施。然而，现实中各梯级水电站建设和运营主体不同，甚至跨省区开发，水库水文信息不规范及信息共享受阻严重，有悖于统一调度的实施。此外，业主对联合竞价、协同运营的利益分配较为敏感，不能满足预期收益时更倾向于独立运营。市场策略属于私人信息，下游水电站难以准确获知上游水电站竞价信息，将导致竞标电量与实发电量失衡而“欠发”或“弃水”，带来市场不稳定和水资源浪费。若从电力市场顶层设计入手，在市场出清机制中考虑梯级上、下游水电站之间的水力、电力耦合关系，或许上述问题能迎刃而解。

电力市场按时间尺度可划分为中长期市场、短期市场、日前市场以及实时市场。上游良调节水电站可参与全周期各类交易，而下游无/日调节水电站受径流随机性影响，中长期预测出力困难，适合参与日前市场和实时市场。日前市场完成了大部分的市场主体电量交易和电力系统电力电量平衡工作，实时市场仅作为发电量偏差及不平衡功率调整。因此，获取下游电站日前市场中标电量，是完成日前出清、确定出清价格的关键，也是制定运行计划的基础。

因此希望有一种基于梯级水电站耦合关系的日前市场出清机制的原理和模型可以克服或至少减轻现有技术中的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于梯级水电站耦合关系的日前市场出清机制的原理和模型，实现上、下游电站的联合出清，解决下游电站中标电量与可发电流量匹配失衡问题。

本发明提供一种基于梯级水电站耦合关系的日前市场出清机制系统，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：上游水电站和下游水电站上报报价信息；

步骤二：建立考虑上游水电站和下游水电站耦合关系的日前市场出清优化模型；

步骤三：进行日前市场的出清流程。

优选地，所述步骤一中的上游水电站上报报价信息包括：根据市场供需形势和价格预测向交易中心提交机组出力约束、爬坡速率约束、申报容量段和段价、当前库水位以及弃水流量，交易中心根据当前库水位确定采用分段线性函数描述的上游电站出力和发电流量关系公式中的分段线性参数和

优选地，所述步骤一中的下游水电站上报报价信息包括：

1)预测区间入流曲线I_d,t，t＝1,2,…,T；

2)根据当前库水位获得出力与下泄流量分段线性函数中分段线性参数

优选地，建立梯级水电站出力模型，梯级水电站在时段t的出力表示如下：

其中，i为梯级水电站编号；η_i为水电站i综合出力系数；为时段t内的发电流量，单位m³/s；H_i,t为水电站i在时段t内的净水头，单位m；Z_i,t、分别为水电站i在时段t内的决策库水位和尾水位，单位m，为水电站i在时段t内的水头损失，单位m，水电站下泄流量包含发电流量和弃水流量当发生弃水则取发电流量上限无弃水则下泄流量取发电流量

建立梯级上、下游水电站水量平衡关系，下游电站入库流量由区间入流和上游电站下泄流量决定，在t时段末下游电站水库存水量为：