[发明专利]一种需求侧市场主体与发电机组同台竞价的市场出清方法

权利要求书

1.一种需求侧市场主体与发电机组同台竞价的市场出清方法，其特征在于，首先，在运行日前一日，当系统运营机构预测到电网可能存在电力供应缺口时，决定启动需求响应，并向需求侧市场主体发布需求侧响应信息；然后需求侧市场主体在收到需求侧响应信息后，根据响应能力进行日前市场投标决策，并向系统运营商提交需求侧报价信息；其次，系统运营商根据需求侧市场主体的报价信息以及系统运行边界信息执行现货市场与需求侧响应联合优化出清程序；最后系统运营商公布出清结果；所述系统运营机构进行出清程序具体包括如下步骤：

步骤1：求解考虑需求侧报价的安全约束机组组合问题，该安全约束机组组合问题是以购电费用、发电机组启动费用以及需求侧响应费用总和最小为目标函数，如下式：

其中：T表示总时段数，表示发电机组总台数，表示需求侧市场主体个数，和分别表示发电机组出力和需求侧响应出力，表示发电机组的启动费用，表示发电机组运行费用，如下式：

其中：表示发电机组i在t时段第m段的报价，表示发电机组i在t时段第m段的发电机组出力，为发电机组出力总分段数，表示需求侧响应费用，如下式：

其中：表示需求侧市场主体j在t时段第m段的报价，表示需求侧响应在t时段第m段的出力，为需求侧响应出力总分段数；

求解安全约束机组组合问题需满足如下约束条件：

（1）

式（1）为安全约束机组组合问题的电力平衡约束条件，其中：为t时段电力系统负荷减去省联络线输入功率；

（2）

式（2）为安全约束机组组合问题的正备用容量约束，其中：表示发电机组i在t时段的开停机状态，表示发电机组停机，表示发电机组开机，表示t时段电力系统正备用容量需求；

（3）

式（3）为安全约束机组组合问题的负备用容量约束，其中：表示发电机组i在t时段的最小出力；表示t时段电力系统负备用容量需求，在执行步骤1可以得到考虑需求侧报价时的发电机组开停机状态，并将其传入步骤2；

步骤2：根据步骤1传入的发电机组开停机状态，将处于停机状态的发电机组出力设置为0，然后求解考虑需求侧报价的安全约束经济调度问题，所述安全约束 经济调度问题是以购电费用与需求侧响应费用之和最小为目标函数，如下式：

其中：

安全约束经济调度问题需满足电力平衡约束条件、发电机组下爬坡约束条件和发电机组上爬坡约束条件：

所述发电机组下爬坡约束条件的公式为：

（4）

其中，表示发电机组i的最大下爬坡速率，

所述发电机组上爬坡约束条件的公式为：

（5）

其中，表示发电机组i的最大上爬坡速率，执行步骤2能得到发电机组出力信息、需求侧出力信息以及电力平衡约束对应的拉格朗日乘子，再将发电机组出力信息以及需求侧出力信息传入步骤4，以及将拉格朗日乘子传入步骤3；

步骤3：根据步骤2传入的拉格朗日乘子计算考虑需求侧报价的节点电价，其值等于步骤2中的电力平衡约束条件对应的拉格朗日乘子；

步骤4：根据步骤2传入的发电机组出力信息以及需求侧出力信息进行安全校核，若安全校核通过，则执行步骤6；若安全校核不通过，则执行步骤5；

步骤5：修改电力系统运行边界条件和所有安全约束机组组合约束条件，转至步骤1；

步骤6：基于需求侧中标结果修正相应母线节点的负荷预测曲线并对发电侧进行第二次出清，求解仅考虑发电机组报价的机组组合问题，所述机组组合问题以购电费用与发电机组启动费用之和最小为目标函数，如下式

仅考虑发电机组报价的机组组合问题需满足电力供需平衡约束条件、正备用容量约束和负备用容量约束：

其中，正备用容量约束和负备用容量约束与步骤1相同，

（6）

上式为机组组合问题的电力供需平衡约束条件，其中：表示步骤2中计算所得的需求侧响应出力；

执行步骤6能够得到发电机组开停机状态，并将其传入步骤7；

步骤7：根据步骤6传入的发电机组开停机状态，将处于停机状态的发电机组出力设置为0，求解不考虑需求侧竞价时的经济调度问题，所述经济调度问题以购电费用最小为目标函数，如下式

其中：

经济调度问题需满足如下约束条件：

（6）

上式（6）为经济调度问题的电力供需平衡约束条件，

（4）

上式（4）为经济调度问题的发电机组下爬坡约束条件，式中为发电机组i在t-1时段的发电功率，

（5）

上式（5）为经济调度问题的发电机组上爬坡约束条件，执行步骤7得到发电机组出力信息以及电力供需平衡约束条件对应的拉格朗日乘子，将拉格朗日乘子传入步骤8；

步骤8：根据步骤7中传入的拉格朗日乘子，计算不考虑需求侧报价的节点电价，其值等于步骤7中电力供需平衡约束的拉格朗日乘子；

其中，步骤5中所述的边界条件包括发电机组运行状态、发电机组出力上下限、发电机组最早可并网时间、热电联产机组供热计划和发电机组一次能源供应量。