[发明专利]考虑消纳责任权重的电力市场双层优化模型

说明书

一种考虑消纳责任权重的电力市场双层优化模型，属于电力系统控制技术领域。本发明的目的是构建地区内‑地区间市场双层决策模型。决策模型中的上下两层问题反应跨地区交易中地区内‑地区间市场存在的耦合性，上下层之间的传递变量交替迭代求解最优决策的考虑消纳责任权重的电力市场双层优化模型。本发明对所涉及到的变量首先进行量化，建立上层地区内市场优化模型，上层地区内约束条件，蝴蝶地区外可再生能源电力，列写下层购电优化模型约束条件，构建的双层模型反应了消纳责任权重机制下多市场的耦合及复杂性。本发明可再生能源电力可实现可再生能源资源在大范围内的优化配置，提高可再生能源利用效率。

技术领域

本发明属于电力系统控制技术领域。

背景技术

传统化石能源给各国带来了气候变化、环境污染等一系列问题。为积极应对此类问题，可再生能源成为开发利用的重点领域，可再生能源发电装机容量大幅提升。各国政府利用相关政策扶持可再生能源发展，并设定了可再生能源发展的目标。可再生能源发展初期，各国普遍采用固定电价补贴、绿证补贴等在价格方面的激励形式，另外还采用可再生能源配额等在电量方面的激励形式。然而，随着可再生能源的发展规模日益增大，带来了补贴压力增大、消纳困难等发展问题。为促进可再生能源的健康持续发展，需探索建立适应可再生能源电力的软硬件条件。因此，除了建设坚强的电力系统网架外，还需结合可再生能源资源禀赋特点及相关政策完善市场交易机制。

可再生能源配额制及绿证交易机制对传统电力市场环境产生了一定的影响。电力市场建设的不断推进和可再生能源产业成本的迅速下降共同驱动着风电、光伏等可再生能源企业适应包含传常规电力市场、可再生能源电力市场、绿证市场的新环境。可再生能源电力市场旨在体现风电、光伏清洁低碳的发电性质。其核心绿证使得可再生能源的环境价值得到了货币体现，将进一步提升可再生能源企业的竞争优势，因此绿色证书市场是组成可再生能源市场的重要组成部分。

适应电力市场机制的可再生能源电力消纳保障机制在经历了多次调整后初步形成了考核用电侧主体及用电代理主体的可再生能源消纳框架。随着消纳保障机制与市场机制的配套融合，研究计及消纳责任权重约束的多市场出清决策模型具有重要意义。作为被考核的消纳责任主体，其消纳责任完成方式将受其所在地区的可再生能源发电能力影响。对于具有富足可再生能源供应的消纳责任主体而言，通过在购买可再生能源电力就能够实现权重要求。然而，目前大部分地区可再生能源电力占比并不能够达到满足权重的要求，因此需要跨区购买可再生能源电力或购买绿证。跨区购买可再生能源电力可实现可再生能源资源在大范围内的优化配置，提高可再生能源利用效率。

发明内容

本发明的目的是构建地区内-地区间市场双层决策模型。决策模型中的上下两层问题反应跨地区交易中地区内-地区间市场存在的耦合性，上下层之间的传递变量交替迭代求解最优决策的考虑消纳责任权重的电力市场双层优化模型。

本发明：

S1、以最小化运行成本为目标建立如下模型

S2、考虑上层市场优化模型中的约束条件，列写约束方程式；

S3、建立下层购电优化模型，在满足负荷平衡、跨地区传输约束等电网安全约束等条件下，以最小化购电成本为目标建立如下模型

S4、在满足负荷平衡、跨地区传输约束等电网安全约束等条件下，列写下层购电优化模型约束条件；

S5、构建的双层模型反应了消纳责任权重机制下多市场的耦合及复杂性，首先体现在上层问题的电能量与绿证耦合，其次体现在地内-地区间两级市场的耦合，上下层之间通过传递决策变量能够实现整体最优，实现双层模型的求解需要对模型进行推导转化；

上述步骤S2的详细过程是：

S21、约束如式(2)保证每一时刻的发用电平衡，支撑发用电平衡的发电资源包括地内火电等常规能源、地内风电和地区外风电、光伏等可再生能源