[发明专利]一种基于灵敏度因子的电网节点边际电价计算方法

摘要

本发明公开了一种基于灵敏度因子的电网节点边际电价计算方法，包括以下步骤：确定节点边际电价的计算周期，获取电网的灵敏度因子，建立基于灵敏度因子的电力市场出清优化模型，采用线性规划方法求解模型，计算出约束条件的影子价格，最终生成电网节点边际电价的出清结果。本发明计算效率较高，适用于求解大规模电网的市场出清问题。

主权项

一种基于灵敏度因子的电网节点边际电价计算方法，其特征在于，包括以下步骤：1)确定需要进行节点边际电价计算的竞价周期，获取竞价周期内各时段的负荷需求，获取竞价周期内的机组报价信息，以确定节点边际电价计算的供需关系；2)根据电网的物理模型，从能量管理系统中获取电网的灵敏度因子，所述灵敏度因子包括潮流灵敏度因子SF_i,j,t与网损灵敏度因子LF_i,t，其中，SF_i,j,t为节点i在t时段的注入功率对支路ij的潮流灵敏度因子，LF_i,t为节点i在t时段的网损灵敏度因子；3)建立以购电成本最小为目标的电力市场出清优化模型；所述电力市场出清优化模型基于电网的灵敏度因子，考虑约束条件，在常规机组开停机方案已知的条件下，实现机组出力计划与电网安全的联合优化以及发电计划的多时段整体优化；所述电力市场出清优化模型为：目标函数：$min\underset{i}{\overset{I}{\Σ}}\underset{t}{\overset{T}{\Σ}}{C}_i{P}_{i,t}---\left(1\right)$所述约束条件为：$\underset{i}{\Σ}{P}_{i,t}-\underset{i}{\Σ}{l}_{i,t}-{\mathrm{Loss}}_t=0---\left(2\right)$$\underset{i\∈M}{\Σ}{\mathrm{SF}}_{i,j,t}*(P_{i,t}-l_{i,t})\≤{\mathrm{PL}}_{i,j}---\left(3\right)$$-\underset{i\∈M}{\mathrm{\Σ}}{\mathrm{SF}}_{i,j,t}*(P_{i,t}-l_{i,t})\≤{\mathrm{PL}}_{i,j}---\left(4\right)$P_i,min≤P_i,t≤P_i,max   (5)‑Δ_i≤P_i,t‑P_i,t‑1≤Δ_i   (6)其中：式(2)是系统有功平衡等式约束；式(3)是线路潮流正向约束；式(4)是线路潮流反向约束；式(5)是机组出力上下限约束；式(6)是机组爬坡速率约束；I为系统中参与竞价的机组数，T为系统竞价周期所含时段数，C_i为节点i的发电机组报价；P_i,t为节点i的发电机组在t时段的有功出力；l_i,t为节点i在t时段的负荷需求；Loss_t为t时段的系统网损；M为电网计算节点集合；PL_i,j为支路ij的潮流限值；P_i,max和P_i,min分别表示节点i的发电机组输出功率的上限和下限；Δ_i为节点i每时段爬坡速率的最大值；4)采用线性规划法求解基于灵敏度因子的市场出清优化模型，计算出机组在竞价周期内各时段的有功出力P_i,t，以及有功平衡等式约束的影子价格λ_t、线路潮流正向约束的影子价格β_p,i,t、线路潮流反向约束的影子价格β_n,i,t；5)根据步骤4)计算得到的影子价格结果，基于灵敏度因子信息，计算电网各节点的边际电价，节点边际电价的计算公式为：${\mathrm{LMP}}_{i,t}={\mathrm{\λ}}_t-{\mathrm{\λ}}_t*{\mathrm{LF}}_{i,t}-\underset{i\∈M}{\Σ}{\mathrm{SF}}_{i,j,t}*({\mathrm{\β}}_{p,i,t}-{\mathrm{\β}}_{n,i,t})---\left(7\right)$其中，LMP_i,t为节点i在t时段的边际电价；6)电力市场运营机构公开发布节点电价计算结果。