本發(fā)明涉及電力市場(chǎng)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于調(diào)峰輔助服務(wù)市場(chǎng)的發(fā)電和用電組織方法及裝置。

背景技術(shù)：

縱觀國(guó)外電力系統(tǒng)的風(fēng)電消納經(jīng)驗(yàn)，利用基于價(jià)格或激勵(lì)機(jī)制的需求響應(yīng)資源參與風(fēng)電消納是其中一種重要的解決思路。如今，在智能電網(wǎng)環(huán)境下，需求響應(yīng)已成為各國(guó)促進(jìn)風(fēng)電消納的重要手段。國(guó)內(nèi)外學(xué)者在利用需求側(cè)響應(yīng)促進(jìn)風(fēng)電消納方面已經(jīng)開展了大量研究工作，需求側(cè)響應(yīng)機(jī)制主要包括基于價(jià)格機(jī)制、激勵(lì)機(jī)制和將二者相配合使用三種類型，上述需求側(cè)響應(yīng)計(jì)劃被應(yīng)用于考慮大規(guī)模風(fēng)電接入的日前調(diào)度優(yōu)化決策、期貨市場(chǎng)、日前市場(chǎng)出清、系統(tǒng)運(yùn)行模擬等工作當(dāng)中。

隨著電力用戶－發(fā)電機(jī)組(C－G)直接交易量的不斷擴(kuò)大，交易能夠最大程度地降低對(duì)電網(wǎng)安全的影響，將成為未來(lái)我國(guó)售電側(cè)市場(chǎng)發(fā)展的重要方向。然而，現(xiàn)有的基于現(xiàn)貨市場(chǎng)的C－G直接交易僅作為一種雙邊交易模式，是市場(chǎng)成員鎖定成交價(jià)格、規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)的交易品種，而忽略了蘊(yùn)藏在用戶側(cè)的調(diào)峰潛力。另一方面，在調(diào)峰輔助服務(wù)市場(chǎng)中，首先考慮可中斷負(fù)荷調(diào)峰此交易品種。中斷負(fù)荷在市場(chǎng)初期暫定義為具有蓄能設(shè)施，主要在電網(wǎng)低谷負(fù)荷時(shí)段用電，可在負(fù)荷側(cè)為電網(wǎng)提供調(diào)峰輔助服務(wù)的用電負(fù)荷項(xiàng)目，交易周期為月度及以上，交易模式為雙邊交易和集中交易。但其涉及面較窄，大量無(wú)蓄能設(shè)施、無(wú)法靈活中斷負(fù)荷的大工業(yè)用戶，雖然可以通過(guò)用電負(fù)荷平移等方式提供電網(wǎng)調(diào)峰服務(wù)，卻無(wú)法參與到調(diào)峰輔助服務(wù)市場(chǎng)，為電網(wǎng)提供調(diào)峰輔助服務(wù)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明實(shí)施例的目的是提供一種基于調(diào)峰輔助服務(wù)市場(chǎng)的發(fā)電和用電組織方法及裝置，能有效解決現(xiàn)有電力用戶－發(fā)電機(jī)組直接交易模式缺少用戶側(cè)參與調(diào)峰輔助、中斷負(fù)荷調(diào)峰涉及面窄的問(wèn)題，適用的范圍更廣，更有利于調(diào)動(dòng)電力用戶參與調(diào)峰輔助的積極性。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種基于調(diào)峰輔助服務(wù)市場(chǎng)的發(fā)電和用電組織方法，包括步驟：

根據(jù)系統(tǒng)風(fēng)功率預(yù)測(cè)信息和負(fù)荷預(yù)測(cè)信息，接收電力用戶提交的日交割曲線、若干調(diào)峰用電曲線及相應(yīng)的調(diào)峰補(bǔ)償價(jià)格；

執(zhí)行常規(guī)的電力市場(chǎng)出清后生成第一出清結(jié)果，若所述第一出清結(jié)果存在棄風(fēng)電量，統(tǒng)計(jì)風(fēng)電機(jī)組的日棄風(fēng)電量和棄風(fēng)時(shí)段；

若所述風(fēng)電機(jī)組的日棄風(fēng)電量大于零，則根據(jù)所述棄風(fēng)時(shí)段、日交割曲線、若干調(diào)峰用電曲線及相應(yīng)的調(diào)峰補(bǔ)償價(jià)格，分別計(jì)算每一所述調(diào)峰用電曲線的平均調(diào)峰補(bǔ)償價(jià)格；

根據(jù)每一所述調(diào)峰用電曲線的平均調(diào)峰補(bǔ)償價(jià)格、若干調(diào)峰用電曲線及相應(yīng)的調(diào)峰補(bǔ)償價(jià)格，執(zhí)行電力用戶參與調(diào)峰輔助服務(wù)的電力市場(chǎng)出清后生成第二出清結(jié)果；其中，所述第二出清結(jié)果包括若干發(fā)電機(jī)組的發(fā)電計(jì)劃和成交價(jià)格、每一所述調(diào)峰用電曲線的是/否調(diào)用結(jié)果；

根據(jù)第二出清結(jié)果，計(jì)算火電機(jī)組的潛在可調(diào)峰電量和風(fēng)電機(jī)組的棄風(fēng)電量減少量；

根據(jù)所述火電機(jī)組的潛在可調(diào)峰電量和風(fēng)電機(jī)組的棄風(fēng)電量減少量，計(jì)算用戶調(diào)峰補(bǔ)償價(jià)格；

根據(jù)所述火電機(jī)組的潛在可調(diào)峰電量、風(fēng)電機(jī)組的棄風(fēng)電量減少量和用戶調(diào)峰補(bǔ)償價(jià)格，分別計(jì)算所述火電機(jī)組的用戶調(diào)峰補(bǔ)償成本和所述風(fēng)電機(jī)組的用戶調(diào)峰補(bǔ)償成本；

將所述若干發(fā)電機(jī)組的發(fā)電計(jì)劃和成交價(jià)格、所述火電機(jī)組的用戶調(diào)峰補(bǔ)償成本、所述風(fēng)電機(jī)組的用戶調(diào)峰補(bǔ)償成本發(fā)送至各發(fā)電企業(yè)，將每一所述調(diào)峰用電曲線的是/否調(diào)用結(jié)果和所述用戶調(diào)峰補(bǔ)償價(jià)格發(fā)送至所述電力用戶。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明公開的基于調(diào)峰輔助服務(wù)市場(chǎng)的發(fā)電和用電組織方法基于調(diào)峰輔助服務(wù)市場(chǎng)的發(fā)電和用電組織方法通過(guò)接收電力用戶提交的日交割曲線、若干調(diào)峰用電曲線及相應(yīng)的調(diào)峰補(bǔ)償價(jià)格，先執(zhí)行常規(guī)的電力市場(chǎng)出清后生成第一出清結(jié)果，若所述第一出清結(jié)果存在棄風(fēng)電量，根據(jù)所述棄風(fēng)時(shí)段、日交割曲線、若干調(diào)峰用電曲線及相應(yīng)的調(diào)峰補(bǔ)償價(jià)格，執(zhí)行電力用戶參與調(diào)峰輔助服務(wù)的電力市場(chǎng)出清后生成第二出清結(jié)果，從而獲得每一所述調(diào)峰用電曲線的是/否調(diào)用結(jié)果；同時(shí)，根據(jù)第二出清結(jié)果，計(jì)算用戶調(diào)峰補(bǔ)償價(jià)格、火電機(jī)組的用戶調(diào)峰補(bǔ)償成本和所述風(fēng)電機(jī)組的用戶調(diào)峰補(bǔ)償，最后將所述若干發(fā)電機(jī)組的發(fā)電計(jì)劃和成交價(jià)格、所述火電機(jī)組的用戶調(diào)峰補(bǔ)償成本、所述風(fēng)電機(jī)組的用戶調(diào)峰補(bǔ)償成本發(fā)送至各發(fā)電企業(yè)，將每一所述調(diào)峰用電曲線的是/否調(diào)用結(jié)果和所述用戶調(diào)峰補(bǔ)償價(jià)格發(fā)送至所述電力用戶，解決現(xiàn)有電力用戶－發(fā)電機(jī)組直接交易模式缺少用戶側(cè)參與調(diào)峰輔助、中斷負(fù)荷調(diào)峰涉及面窄的問(wèn)題，能夠在常規(guī)電能市場(chǎng)交易的基礎(chǔ)上，讓電力用戶參與調(diào)峰輔助服務(wù)市場(chǎng)，激發(fā)用戶側(cè)的調(diào)峰潛力，降低全網(wǎng)棄風(fēng)電量，促進(jìn)消納風(fēng)電以進(jìn)一步增加電網(wǎng)的有效調(diào)峰資源，減輕系統(tǒng)的調(diào)峰壓力，適用的范圍更廣，更有利于調(diào)動(dòng)電力用戶參與調(diào)峰輔助的積極性。

作為上述方案的改進(jìn)，所述若干調(diào)峰用電曲線由用戶根據(jù)自身的用電計(jì)劃、移峰能力提交；所述相應(yīng)的調(diào)峰補(bǔ)償價(jià)格由用戶根據(jù)倒班成本、儲(chǔ)能裝置電能損耗、自備電廠發(fā)電成本提交。

作為上述方案的改進(jìn)，通過(guò)以下公式計(jì)算每一所述調(diào)峰用電曲線的平均調(diào)峰補(bǔ)償價(jià)格：

其中，λ_j,p為電力用戶j所提交調(diào)峰用電曲線p的平均調(diào)峰補(bǔ)償價(jià)格，為電力用戶j提交的日交割曲線在時(shí)段t的用電功率；為電力用戶j提交的調(diào)峰用電曲線p在時(shí)段t的用電功率，為電力用戶j提交的調(diào)峰用電曲線p所對(duì)應(yīng)的調(diào)峰補(bǔ)償價(jià)格，T_W為棄風(fēng)時(shí)段，T為交易出清總時(shí)段數(shù)。

作為上述方案的改進(jìn)，通過(guò)電力用戶所在的母線的用電負(fù)荷模型獲取每一所述調(diào)峰用電曲線的是/否調(diào)用結(jié)果，其中所述電力用戶所在的母線的用電負(fù)荷模型具體為：

其中，I_j，p為電力用戶j第p條調(diào)峰用電曲線的調(diào)用變量，為0/1整數(shù)變量，為電力用戶j提交的日交割曲線在時(shí)段t的用電功率，為電力用戶j提交的調(diào)峰用電曲線p在時(shí)段t的用電功率，K為電力用戶提交的調(diào)峰用電曲線的最大允許條數(shù)，T為交易出清總時(shí)段數(shù)。

作為上述方案的改進(jìn)，通過(guò)電力用戶參與調(diào)峰輔助服務(wù)的出清模型執(zhí)行電力用戶參與調(diào)峰輔助服務(wù)的電力市場(chǎng)出清，其中，所述出清模型包括目標(biāo)函數(shù)，所述目標(biāo)函數(shù)具體為：

其中，為火電機(jī)組i在時(shí)段t的有功出力，N_G為總的火電機(jī)組數(shù)，β_i,t、γ_i,t分別為火電機(jī)組i在時(shí)段t的開、停機(jī)變量，ε_k,t為風(fēng)電機(jī)組k在時(shí)段t的棄風(fēng)電量，為火電機(jī)組i的發(fā)電成本函數(shù)且C_U,i(β_i,t,γ_i,t)＝u_iβ_i,t+v_iγ_i,t為火電機(jī)組i的啟停成本函數(shù)，u_i、v_i分別為火電機(jī)組i的啟停成本系數(shù)，為電力用戶j提交的調(diào)峰補(bǔ)償成本，N_D為總的電力用戶數(shù)，K為電力用戶提交的調(diào)峰用電曲線的最大允許條數(shù)，為全網(wǎng)棄風(fēng)電量，M1、M2均為罰因子。

作為上述方案的改進(jìn)，所述目標(biāo)函數(shù)包括若干相關(guān)的約束條件，其中，所述若干相關(guān)的約束條件包括：

系統(tǒng)負(fù)荷平衡約束條件，具體為：

系統(tǒng)備用約束條件，具體為：

線路有功潮流約束條件，具體為：

電力用戶調(diào)峰性能約束條件，具體為：

調(diào)峰補(bǔ)償價(jià)格上限約束條件，具體為：

λ_j,pI_j,p≤χ^max

其中，為風(fēng)電機(jī)組k在時(shí)段t的風(fēng)功率預(yù)測(cè)值，為火電機(jī)組i在時(shí)段t的有功出力，N_G為總的火電機(jī)組數(shù)，N_D為總的電力用戶數(shù)，N_d為總的節(jié)點(diǎn)數(shù)，N_w為總的風(fēng)電機(jī)組數(shù)，ε_k,t為風(fēng)電機(jī)組k在時(shí)段t的棄風(fēng)電量，D_d,t為節(jié)點(diǎn)d在時(shí)段t的有功負(fù)荷，為電力用戶j所提交調(diào)峰用電曲線p在時(shí)段t的用電功率，分別為火電機(jī)組i的出力上、下限，分別為系統(tǒng)在時(shí)段t的正、負(fù)備用率，分別為節(jié)點(diǎn)i、j、k、d對(duì)線路l的節(jié)點(diǎn)輸出功率轉(zhuǎn)移分布因子，和分別為線路l的有功潮流上、下限，K為電力用戶提交的調(diào)峰用電曲線的最大允許條數(shù)，I_j,p為電力用戶j提交的第p條調(diào)峰用電曲線的調(diào)用變量且I_j,p為0/1整數(shù)變量，χ^max為所有風(fēng)電企業(yè)申報(bào)的可接受調(diào)峰補(bǔ)償價(jià)格的最大值，λ_j,p為電力用戶j提交的調(diào)峰用電曲線p的平均調(diào)峰補(bǔ)償價(jià)格。

作為上述方案的改進(jìn)，分別通過(guò)以下公式計(jì)算所述火電機(jī)組的潛在可調(diào)峰電量、所述風(fēng)電機(jī)組的棄風(fēng)電量減少量：

其中，為所述火電機(jī)組i在時(shí)段t的有功出力，為所述火電機(jī)組i的潛在可調(diào)峰電量，T_W為棄風(fēng)時(shí)段，為風(fēng)電機(jī)組k在時(shí)段t的棄風(fēng)電量減少值。

作為上述方案的改進(jìn)，分別通過(guò)以下公式計(jì)算所述用戶調(diào)峰補(bǔ)償價(jià)格、所述火電機(jī)組的調(diào)峰補(bǔ)償成本和所述風(fēng)電機(jī)組的調(diào)峰補(bǔ)償成本：

其中，μ為所述用戶調(diào)峰補(bǔ)償價(jià)格、f_G,i、f_W,k為分別為所述火電機(jī)組i、風(fēng)電機(jī)組k的用戶調(diào)峰補(bǔ)償成本，Ψ為交易出清計(jì)算得到的全網(wǎng)電力用戶調(diào)峰補(bǔ)償總成本，為風(fēng)電機(jī)組k在時(shí)段t的棄風(fēng)電量減少值，為所述火電機(jī)組i的潛在可調(diào)峰電量，T_W為棄風(fēng)時(shí)段，N_g為總的火電機(jī)組數(shù)，N_w為總的風(fēng)電機(jī)組數(shù)。

作為上述方案的改進(jìn)，所述方法還包括步驟：

根據(jù)所述若干發(fā)電機(jī)組的發(fā)電計(jì)劃和成交價(jià)格、所述火電機(jī)組的調(diào)峰補(bǔ)償成本、所述風(fēng)電機(jī)組的調(diào)峰補(bǔ)償成本和用戶調(diào)峰補(bǔ)償價(jià)格，對(duì)所述電力用戶和若干發(fā)電機(jī)組的交易進(jìn)行清算并存檔。

本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種基于調(diào)峰輔助服務(wù)市場(chǎng)的發(fā)電和用電組織裝置，包括：

接收模塊，用于根據(jù)系統(tǒng)風(fēng)功率預(yù)測(cè)信息和負(fù)荷預(yù)測(cè)信息，接收電力用戶提交的日交割曲線、若干調(diào)峰用電曲線及相應(yīng)的調(diào)峰補(bǔ)償價(jià)格；

第一出清模塊，用于執(zhí)行常規(guī)的電力市場(chǎng)出清后生成第一出清結(jié)果，若所述第一出清結(jié)果存在棄風(fēng)電量，統(tǒng)計(jì)風(fēng)電機(jī)組的日棄風(fēng)電量和棄風(fēng)時(shí)段；

第一計(jì)算模塊，用于若所述風(fēng)電機(jī)組的日棄風(fēng)電量大于零，則根據(jù)所述棄風(fēng)時(shí)段、日交割曲線、若干調(diào)峰用電曲線及相應(yīng)的調(diào)峰補(bǔ)償價(jià)格，分別計(jì)算每一所述調(diào)峰用電曲線的平均調(diào)峰補(bǔ)償價(jià)格；

第二出清模塊，用于根據(jù)每一所述調(diào)峰用電曲線的平均調(diào)峰補(bǔ)償價(jià)格、若干調(diào)峰用電曲線及相應(yīng)的調(diào)峰補(bǔ)償價(jià)格，執(zhí)行電力用戶參與調(diào)峰輔助服務(wù)的電力市場(chǎng)出清后生成第二出清結(jié)果；其中，所述第二出清結(jié)果包括若干發(fā)電機(jī)組的發(fā)電計(jì)劃和成交價(jià)格、每一所述調(diào)峰用電曲線的是/否調(diào)用結(jié)果；

第二計(jì)算模塊，用于根據(jù)第二出清結(jié)果，計(jì)算火電機(jī)組的潛在可調(diào)峰電量和風(fēng)電機(jī)組的棄風(fēng)電量減少量；

第三計(jì)算模塊，用于根據(jù)所述火電機(jī)組的潛在可調(diào)峰電量和風(fēng)電機(jī)組的棄風(fēng)電量減少量，計(jì)算用戶調(diào)峰補(bǔ)償價(jià)格；

第四計(jì)算模塊，用于根據(jù)所述火電機(jī)組的潛在可調(diào)峰電量、風(fēng)電機(jī)組的棄風(fēng)電量減少量和用戶調(diào)峰補(bǔ)償價(jià)格，分別計(jì)算所述火電機(jī)組的用戶調(diào)峰補(bǔ)償成本和所述風(fēng)電機(jī)組的用戶調(diào)峰補(bǔ)償成本；

發(fā)送模塊，用于將所述若干發(fā)電機(jī)組的發(fā)電計(jì)劃和成交價(jià)格、所述火電機(jī)組的用戶調(diào)峰補(bǔ)償成本、所述風(fēng)電機(jī)組的用戶調(diào)峰補(bǔ)償成本發(fā)送至各發(fā)電企業(yè)，將每一所述調(diào)峰用電曲線的是/否調(diào)用結(jié)果和所述用戶調(diào)峰補(bǔ)償價(jià)格發(fā)送至所述電力用戶。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明公開的基于調(diào)峰輔助服務(wù)市場(chǎng)的發(fā)電和用電組織裝置根據(jù)電力用戶提交的C－G直接交易合同的日交割曲線和調(diào)峰用電曲線以及風(fēng)電企業(yè)、火電機(jī)組的申報(bào)，構(gòu)建了包括電力用戶調(diào)峰輔助的市場(chǎng)出清模型，進(jìn)行市場(chǎng)出清后獲得各低谷調(diào)峰時(shí)段的調(diào)峰用電曲線，最后，再按照潛在可調(diào)峰電量的火電機(jī)組、棄風(fēng)電量減少的風(fēng)電機(jī)組分別的潛在可調(diào)峰電量和棄風(fēng)減少電量分?jǐn)傃a(bǔ)償價(jià)格，現(xiàn)有電力用戶－發(fā)電機(jī)組直接交易模式缺少用戶側(cè)參與調(diào)峰輔助、中斷負(fù)荷調(diào)峰涉及面窄的問(wèn)題，能夠在常規(guī)電能市場(chǎng)交易的基礎(chǔ)上，讓電力用戶參與調(diào)峰輔助服務(wù)市場(chǎng)，激發(fā)用戶側(cè)的調(diào)峰潛力，降低全網(wǎng)棄風(fēng)電量，促進(jìn)消納風(fēng)電以進(jìn)一步增加電網(wǎng)的有效調(diào)峰資源，減輕系統(tǒng)的調(diào)峰壓力，適用的范圍更廣，更有利于調(diào)動(dòng)電力用戶參與調(diào)峰輔助的積極性，調(diào)度及電力交易部門可根據(jù)本發(fā)明組織電力用戶參與調(diào)峰輔助服務(wù)市場(chǎng)。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明實(shí)施例中一種基于調(diào)峰輔助服務(wù)市場(chǎng)的發(fā)電和用電組織方法的流程示意圖。

圖2是本發(fā)明實(shí)施例中一種基于調(diào)峰輔助服務(wù)市場(chǎng)的發(fā)電和用電組織方法的流程示意圖。

圖3是本發(fā)明實(shí)施例中一種基于調(diào)峰輔助服務(wù)市場(chǎng)的發(fā)電和用電組織裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

參見圖1，是本發(fā)明實(shí)施例1提供的一種基于調(diào)峰輔助服務(wù)市場(chǎng)的發(fā)電和用電組織方法的流程示意圖，包括步驟：

S1、根據(jù)系統(tǒng)風(fēng)功率預(yù)測(cè)信息和負(fù)荷預(yù)測(cè)信息，接收電力用戶提交的日交割曲線、若干調(diào)峰用電曲線及相應(yīng)的調(diào)峰補(bǔ)償價(jià)格；

S2、執(zhí)行常規(guī)的電力市場(chǎng)出清后生成第一出清結(jié)果，若所述第一出清結(jié)果存在棄風(fēng)電量，統(tǒng)計(jì)風(fēng)電機(jī)組的日棄風(fēng)電量和棄風(fēng)時(shí)段；

S3、若所述風(fēng)電機(jī)組的日棄風(fēng)電量大于零，則根據(jù)所述棄風(fēng)時(shí)段、日交割曲線、若干調(diào)峰用電曲線及相應(yīng)的調(diào)峰補(bǔ)償價(jià)格，分別計(jì)算每一所述調(diào)峰用電曲線的平均調(diào)峰補(bǔ)償價(jià)格；

S4、根據(jù)每一所述調(diào)峰用電曲線的平均調(diào)峰補(bǔ)償價(jià)格、若干調(diào)峰用電曲線及相應(yīng)的調(diào)峰補(bǔ)償價(jià)格，執(zhí)行包括電力用戶參與調(diào)峰輔助服務(wù)的電力市場(chǎng)出清后生成第二出清結(jié)果；其中，所述第二出清結(jié)果包括若干發(fā)電機(jī)組的發(fā)電計(jì)劃和成交價(jià)格、每一所述調(diào)峰用電曲線的是/否調(diào)用結(jié)果；

S5、根據(jù)第二出清結(jié)果，計(jì)算火電機(jī)組的潛在可調(diào)峰電量和風(fēng)電機(jī)組的棄風(fēng)電量減少量；

S6、根據(jù)所述火電機(jī)組的潛在可調(diào)峰電量和風(fēng)電機(jī)組的棄風(fēng)電量減少量，計(jì)算用戶調(diào)峰補(bǔ)償價(jià)格；

S7、根據(jù)所述火電機(jī)組的潛在可調(diào)峰電量、風(fēng)電機(jī)組的棄風(fēng)電量減少量和用戶調(diào)峰補(bǔ)償價(jià)格，分別計(jì)算所述火電機(jī)組的用戶調(diào)峰補(bǔ)償成本和所述風(fēng)電機(jī)組的用戶調(diào)峰補(bǔ)償成本；

S8、將所述若干發(fā)電機(jī)組的發(fā)電計(jì)劃和成交價(jià)格、所述火電機(jī)組的用戶調(diào)峰補(bǔ)償成本、所述風(fēng)電機(jī)組的用戶調(diào)峰補(bǔ)償成本發(fā)送至各發(fā)電企業(yè)，將每一所述調(diào)峰用電曲線的是/否調(diào)用結(jié)果和所述用戶調(diào)峰補(bǔ)償價(jià)格發(fā)送至所述電力用戶。

參見圖2，是本發(fā)明實(shí)施例2提供的一種基于調(diào)峰輔助服務(wù)市場(chǎng)的發(fā)電和用電組織方法的流程示意圖，實(shí)施例2的基于調(diào)峰輔助服務(wù)市場(chǎng)的發(fā)電和用電組織方法在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上，還包括步驟：

S9、根據(jù)所述若干發(fā)電機(jī)組的發(fā)電計(jì)劃和成交價(jià)格、所述火電機(jī)組的調(diào)峰補(bǔ)償成本、所述風(fēng)電機(jī)組的調(diào)峰補(bǔ)償成本和用戶調(diào)峰補(bǔ)償價(jià)格，對(duì)所述電力用戶和若干發(fā)電機(jī)組的交易進(jìn)行清算并存檔。

具體實(shí)施時(shí)，電力用戶在市場(chǎng)開市前，除申報(bào)一條C－G直接交易合同的日交割曲線外，應(yīng)結(jié)合自身次日的用電計(jì)劃、移峰能力申報(bào)一條或多條調(diào)峰用電曲線?？紤]到電力用戶的生產(chǎn)班制特性、用電設(shè)備特性及儲(chǔ)能設(shè)備運(yùn)行要求，應(yīng)充分尊重直接交易電力用戶用電行為的分散決策要求，因此，這類電力用戶參與調(diào)峰輔助服務(wù)的調(diào)峰用電曲線為固定型，而非由交易中心根據(jù)系統(tǒng)調(diào)峰需求確定其調(diào)峰用電曲線，這是區(qū)別于水、火電機(jī)組與一般需求側(cè)響應(yīng)用戶的主要特征。對(duì)應(yīng)各條調(diào)峰用電曲線，電力用戶還應(yīng)申報(bào)相應(yīng)的調(diào)峰補(bǔ)償價(jià)格，該費(fèi)用反映了用戶為了參與調(diào)峰輔助服務(wù)而改變用電行為所需支付的成本，通常包括支付工人倒班成本、儲(chǔ)能裝置電能損耗、自備電廠發(fā)電成本等費(fèi)用。

接著，為了衡量電力用戶參與調(diào)峰為系統(tǒng)帶來(lái)的風(fēng)電消納效益，應(yīng)首先開展常規(guī)的電能市場(chǎng)出清得到第一出清結(jié)果，出清后若存在棄風(fēng)電量，則再執(zhí)行電力用戶參與調(diào)峰輔助服務(wù)的電力市場(chǎng)出清，根據(jù)交易出清結(jié)果，統(tǒng)計(jì)風(fēng)電機(jī)組的日棄風(fēng)電量△Q_W、棄風(fēng)時(shí)段{T_W}。

若△Q_W＝0，則交易出清結(jié)果作為市場(chǎng)交易結(jié)果發(fā)布，不再執(zhí)行電力用戶參與調(diào)峰輔助服務(wù)的電力市場(chǎng)出清Π。

若△Q_W＞0，以電力用戶提交的調(diào)峰用電曲線、調(diào)峰補(bǔ)償價(jià)格將作為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，執(zhí)行電力用戶參與調(diào)峰輔助服務(wù)的電力市場(chǎng)出清得到第二出清結(jié)果Π；則常規(guī)的電力市場(chǎng)的交易出清結(jié)果僅為Π結(jié)算提供相關(guān)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，不作為常規(guī)電源的發(fā)電計(jì)劃下發(fā)，以第二出清結(jié)果Π的交易出清結(jié)果作為最終的發(fā)電計(jì)劃、電力用戶調(diào)峰計(jì)劃下發(fā)。可以理解的，根據(jù)全網(wǎng)最小棄風(fēng)電量的目標(biāo)，第二出清結(jié)果Π包括各低谷調(diào)峰時(shí)段的調(diào)峰用電曲線，即每一所述調(diào)峰用電曲線的是/否調(diào)用結(jié)果。而且，根據(jù)第二出清結(jié)果，可進(jìn)一步計(jì)算火電機(jī)組的潛在可調(diào)峰電量和風(fēng)電機(jī)組的棄風(fēng)電量減少量；再根據(jù)所述火電機(jī)組的潛在可調(diào)峰電量和風(fēng)電機(jī)組的棄風(fēng)電量減少量，計(jì)算用戶調(diào)峰補(bǔ)償價(jià)格；接著，根據(jù)所述火電機(jī)組的潛在可調(diào)峰電量、風(fēng)電機(jī)組的棄風(fēng)電量減少量和用戶調(diào)峰補(bǔ)償價(jià)格，分別計(jì)算所述火電機(jī)組的用戶調(diào)峰補(bǔ)償成本和所述風(fēng)電機(jī)組的用戶調(diào)峰補(bǔ)償成本。

最后，將所述若干發(fā)電機(jī)組的發(fā)電計(jì)劃和成交價(jià)格、所述火電機(jī)組的用戶調(diào)峰補(bǔ)償成本、所述風(fēng)電機(jī)組的用戶調(diào)峰補(bǔ)償成本發(fā)送至各發(fā)電企業(yè)，將每一所述調(diào)峰用電曲線的是/否調(diào)用結(jié)果和所述用戶調(diào)峰補(bǔ)償價(jià)格發(fā)送至所述電力用戶。各發(fā)電企業(yè)根據(jù)發(fā)電計(jì)劃安排發(fā)電，各電力用戶根據(jù)每一所述調(diào)峰用電曲線的是/否調(diào)用結(jié)果安排生產(chǎn)，并根據(jù)成交價(jià)格、所述火電機(jī)組的用戶調(diào)峰補(bǔ)償成本、所述風(fēng)電機(jī)組的用戶調(diào)峰補(bǔ)償成本和用戶調(diào)峰補(bǔ)償價(jià)格進(jìn)行清算并存檔。

優(yōu)選地，通過(guò)以下公式計(jì)算每一所述調(diào)峰用電曲線的平均調(diào)峰補(bǔ)償價(jià)格：

其中，λ_j,p為電力用戶j所提交調(diào)峰用電曲線p的平均調(diào)峰補(bǔ)償價(jià)格，為電力用戶j提交的日交割曲線在時(shí)段t的用電功率；為電力用戶j提交的調(diào)峰用電曲線p在時(shí)段t的用電功率，為電力用戶j提交的調(diào)峰用電曲線p所對(duì)應(yīng)的調(diào)峰補(bǔ)償價(jià)格，T_W為棄風(fēng)時(shí)段，T為交易出清總時(shí)段數(shù)。

優(yōu)選地，上述實(shí)施例通過(guò)電力用戶參與調(diào)峰輔助服務(wù)的出清模型執(zhí)行電力用戶參與調(diào)峰輔助服務(wù)的電力市場(chǎng)出清，其中，所述電力用戶參與調(diào)峰輔助服務(wù)的出清模型包括目標(biāo)函數(shù)，所述目標(biāo)函數(shù)具體為：

其中，為火電機(jī)組i在時(shí)段t的有功出力，N_G為總的火電機(jī)組數(shù)，β_i,t、γ_i,t分別為火電機(jī)組i在時(shí)段t的開、停機(jī)變量，ε_k,t為風(fēng)電機(jī)組k在時(shí)段t的棄風(fēng)電量，為火電機(jī)組i的發(fā)電成本函數(shù)且C_U,i(β_i,t,γ_i,t)＝u_iβ_i,t+v_iγ_i,t為火電機(jī)組i的啟停成本函數(shù)，u_i、v_i分別為火電機(jī)組i的啟停成本系數(shù)，為電力用戶j提交的調(diào)峰補(bǔ)償成本，N_D為總的電力用戶數(shù)，K為電力用戶提交的調(diào)峰用電曲線的最大允許條數(shù)，為全網(wǎng)棄風(fēng)電量，M1、M2均為罰因子。其中，只要M2的數(shù)量級(jí)遠(yuǎn)大于M1，即可優(yōu)先保障全網(wǎng)棄風(fēng)電量最小。在本方案算例中，M1取值為103，M2取值為108。

可以理解的，λ_j,p用于在市場(chǎng)出清模型中剔除報(bào)價(jià)過(guò)高的調(diào)峰用電曲線。

因此，上述方案通過(guò)用戶在申報(bào)直接交易合同的日交割曲線的基礎(chǔ)上考慮自身需求多申報(bào)的固定型調(diào)峰用電曲線和調(diào)峰補(bǔ)償價(jià)格，滿足電力用戶用電行為的分散決策要求；以棄風(fēng)減少電量作為目標(biāo)，通過(guò)篩選出出清模型目標(biāo)函數(shù)中全網(wǎng)棄風(fēng)電量最小的情況，執(zhí)行電力用戶參與調(diào)峰輔助服務(wù)的電力市場(chǎng)出清，調(diào)用合理的調(diào)峰用電曲線，激發(fā)用戶側(cè)的調(diào)峰潛力，降低全網(wǎng)棄風(fēng)電量，促進(jìn)消納風(fēng)電以進(jìn)一步增加電網(wǎng)的有效調(diào)峰資源，有效提升市場(chǎng)風(fēng)電消納的效率，減輕系統(tǒng)的調(diào)峰壓力。

進(jìn)一步地，為了獲得通過(guò)獲得調(diào)峰用電曲線的是/否調(diào)用結(jié)果，在上述電力用戶參與調(diào)峰輔助服務(wù)的出清模型中引入電力用戶所在的母線的用電負(fù)荷模型，具體為：

其中，I_j，p為電力用戶j第p條調(diào)峰用電曲線的調(diào)用變量，為0/1整數(shù)變量，為電力用戶j提交的日交割曲線在時(shí)段t的用電功率，為電力用戶j提交的調(diào)峰用電曲線p在時(shí)段t的用電功率，K為電力用戶提交的調(diào)峰用電曲線的最大允許條數(shù)，T為交易出清總時(shí)段數(shù)。電力用戶參與調(diào)峰輔助服務(wù)的調(diào)峰電曲線為固定型，上式反映了調(diào)用各調(diào)峰用電曲線對(duì)電力用戶所在母線負(fù)荷的影響，即當(dāng)I_j,p＝1時(shí)，有當(dāng)I_j,p＝0時(shí)，則有

電力用戶的交易出清結(jié)果為調(diào)峰用電曲線被調(diào)用或未被調(diào)用，若為前者則需按中標(biāo)的調(diào)峰用電曲線安排次日的生產(chǎn)計(jì)劃；若為后者則表明該用戶無(wú)需參與系統(tǒng)調(diào)峰，按原計(jì)劃安排生產(chǎn)即可。

為了對(duì)所述電力用戶參與調(diào)峰輔助服務(wù)的出清模型進(jìn)行求解，需考慮多個(gè)相關(guān)的約束條件，包括：

系統(tǒng)負(fù)荷平衡約束條件，具體為：

系統(tǒng)備用約束條件，具體為：

線路有功潮流約束條件，具體為：

電力用戶調(diào)峰性能約束條件，具體為：

調(diào)峰補(bǔ)償價(jià)格上限約束條件，具體為：

λ_j,pI_j,p≤χ^max

其中，為風(fēng)電機(jī)組k在時(shí)段t的風(fēng)功率預(yù)測(cè)值，為火電機(jī)組i在時(shí)段t的有功出力，N_G為總的火電機(jī)組數(shù)，N_D為總的電力用戶數(shù)，N_d為總的節(jié)點(diǎn)數(shù)，N_w為總的風(fēng)電機(jī)組數(shù)，ε_k,t為風(fēng)電機(jī)組k在時(shí)段t的棄風(fēng)電量，D_d,t為節(jié)點(diǎn)d在時(shí)段t的有功負(fù)荷，為電力用戶j所提交調(diào)峰用電曲線p在時(shí)段t的用電功率，分別為火電機(jī)組i的出力上、下限，分別為系統(tǒng)在時(shí)段t的正、負(fù)備用率，分別為節(jié)點(diǎn)i、j、k、d對(duì)線路l的節(jié)點(diǎn)輸出功率轉(zhuǎn)移分布因子，和分別為線路l的有功潮流上、下限，K為電力用戶提交的調(diào)峰用電曲線的最大允許條數(shù)，I_j,p為電力用戶j提交的第p條調(diào)峰用電曲線的調(diào)用變量且I_j,p為0/1整數(shù)變量，χ^max為所有風(fēng)電企業(yè)申報(bào)的可接受調(diào)峰補(bǔ)償價(jià)格的最大值，λ_j,p為電力用戶j提交的調(diào)峰用電曲線p的平均調(diào)峰補(bǔ)償價(jià)格。

此外，可通過(guò)以下公式分別計(jì)算所述火電機(jī)組的潛在可調(diào)峰電量、所述風(fēng)電機(jī)組的棄風(fēng)電量減少量：

其中，為所述火電機(jī)組i在時(shí)段t的有功出力，為所述火電機(jī)組i的潛在可調(diào)峰電量，T_W為棄風(fēng)時(shí)段，為風(fēng)電機(jī)組k在時(shí)段t的棄風(fēng)電量減少值。

可以理解的，可通過(guò)以下公式計(jì)算所述用戶調(diào)峰補(bǔ)償價(jià)格、所述火電機(jī)組的調(diào)峰補(bǔ)償成本和所述風(fēng)電機(jī)組的調(diào)峰補(bǔ)償成本：

其中，μ為所述用戶調(diào)峰補(bǔ)償價(jià)格、f_G,i、f_W,k為分別為所述火電機(jī)組i、風(fēng)電機(jī)組k的用戶調(diào)峰補(bǔ)償成本，Ψ為交易出清計(jì)算得到的全網(wǎng)電力用戶調(diào)峰補(bǔ)償總成本，為風(fēng)電機(jī)組k在時(shí)段t的棄風(fēng)電量減少值，為所述火電機(jī)組i的潛在可調(diào)峰電量，T_W為棄風(fēng)時(shí)段，N_g為總的火電機(jī)組數(shù)，N_w為總的風(fēng)電機(jī)組數(shù)。

本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種基于調(diào)峰輔助服務(wù)市場(chǎng)的發(fā)電和用電組織裝置，如圖3所示，包括：

接收模塊101，用于根據(jù)系統(tǒng)風(fēng)功率預(yù)測(cè)信息和負(fù)荷預(yù)測(cè)信息，接收電力用戶提交的日交割曲線、若干調(diào)峰用電曲線及相應(yīng)的調(diào)峰補(bǔ)償價(jià)格；

第一出清模塊102，用于執(zhí)行常規(guī)的電力市場(chǎng)出清后生成第一出清結(jié)果，若所述第一出清結(jié)果存在棄風(fēng)電量，統(tǒng)計(jì)風(fēng)電機(jī)組的日棄風(fēng)電量和棄風(fēng)時(shí)段；

第一計(jì)算模塊103，用于若所述風(fēng)電機(jī)組的日棄風(fēng)電量大于零，則根據(jù)所述棄風(fēng)時(shí)段、日交割曲線、若干調(diào)峰用電曲線及相應(yīng)的調(diào)峰補(bǔ)償價(jià)格，分別計(jì)算每一所述調(diào)峰用電曲線的平均調(diào)峰補(bǔ)償價(jià)格；

第二出清模塊104，用于根據(jù)每一所述調(diào)峰用電曲線的平均調(diào)峰補(bǔ)償價(jià)格、若干調(diào)峰用電曲線及相應(yīng)的調(diào)峰補(bǔ)償價(jià)格，執(zhí)行電力用戶參與調(diào)峰輔助服務(wù)的電力市場(chǎng)出清后生成第二出清結(jié)果；其中，所述第二出清結(jié)果包括若干發(fā)電機(jī)組的發(fā)電計(jì)劃和成交價(jià)格、每一所述調(diào)峰用電曲線的是/否調(diào)用結(jié)果；

第二計(jì)算模塊105，用于根據(jù)第二出清結(jié)果，計(jì)算火電機(jī)組的潛在可調(diào)峰電量和風(fēng)電機(jī)組的棄風(fēng)電量減少量；

第三計(jì)算模塊106，用于根據(jù)所述火電機(jī)組的潛在可調(diào)峰電量和風(fēng)電機(jī)組的棄風(fēng)電量減少量，計(jì)算用戶調(diào)峰補(bǔ)償價(jià)格；

第四計(jì)算模塊107，用于根據(jù)所述火電機(jī)組的潛在可調(diào)峰電量、風(fēng)電機(jī)組的棄風(fēng)電量減少量和用戶調(diào)峰補(bǔ)償價(jià)格，分別計(jì)算所述火電機(jī)組的用戶調(diào)峰補(bǔ)償成本和所述風(fēng)電機(jī)組的用戶調(diào)峰補(bǔ)償成本；

發(fā)送模塊108，用于將所述若干發(fā)電機(jī)組的發(fā)電計(jì)劃和成交價(jià)格、所述火電機(jī)組的用戶調(diào)峰補(bǔ)償成本、所述風(fēng)電機(jī)組的用戶調(diào)峰補(bǔ)償成本發(fā)送至各發(fā)電企業(yè)，將每一所述調(diào)峰用電曲線的是/否調(diào)用結(jié)果和所述用戶調(diào)峰補(bǔ)償價(jià)格發(fā)送至所述電力用戶。

本發(fā)明實(shí)施例提供的基于調(diào)峰輔助服務(wù)市場(chǎng)的發(fā)電和用電組織裝置的工作過(guò)程可參考上述提供的基于調(diào)峰輔助服務(wù)市場(chǎng)的發(fā)電和用電組織的具體描述，在此不再贅述。

綜上，本發(fā)明公開的基于調(diào)峰輔助服務(wù)市場(chǎng)的發(fā)電和用電組織方法通過(guò)接收電力用戶提交的日交割曲線、若干調(diào)峰用電曲線及相應(yīng)的調(diào)峰補(bǔ)償價(jià)格，先執(zhí)行常規(guī)的電力市場(chǎng)出清后生成第一出清結(jié)果，若所述第一出清結(jié)果存在棄風(fēng)電量，根據(jù)所述棄風(fēng)時(shí)段、日交割曲線、若干調(diào)峰用電曲線及相應(yīng)的調(diào)峰補(bǔ)償價(jià)格，執(zhí)行電力用戶參與調(diào)峰輔助服務(wù)的電力市場(chǎng)出清后生成第二出清結(jié)果，從而獲得每一所述調(diào)峰用電曲線的是/否調(diào)用結(jié)果；同時(shí)，根據(jù)第二出清結(jié)果，計(jì)算用戶調(diào)峰補(bǔ)償價(jià)格、火電機(jī)組的用戶調(diào)峰補(bǔ)償成本和所述風(fēng)電機(jī)組的用戶調(diào)峰補(bǔ)償，最后將所述若干發(fā)電機(jī)組的發(fā)電計(jì)劃和成交價(jià)格、所述火電機(jī)組的用戶調(diào)峰補(bǔ)償成本、所述風(fēng)電機(jī)組的用戶調(diào)峰補(bǔ)償成本發(fā)送至各發(fā)電企業(yè)，將每一所述調(diào)峰用電曲線的是/否調(diào)用結(jié)果和所述用戶調(diào)峰補(bǔ)償價(jià)格發(fā)送至所述電力用戶，解決現(xiàn)有電力用戶－發(fā)電機(jī)組直接交易模式缺少用戶側(cè)參與調(diào)峰輔助、中斷負(fù)荷調(diào)峰涉及面窄的問(wèn)題，能夠在常規(guī)電能市場(chǎng)交易的基礎(chǔ)上，讓電力用戶參與調(diào)峰輔助服務(wù)市場(chǎng)，激發(fā)用戶側(cè)的調(diào)峰潛力，降低全網(wǎng)棄風(fēng)電量，促進(jìn)消納風(fēng)電以進(jìn)一步增加電網(wǎng)的有效調(diào)峰資源，減輕系統(tǒng)的調(diào)峰壓力，適用的范圍更廣，更有利于調(diào)動(dòng)電力用戶參與調(diào)峰輔助的積極性。

以上所述是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。