[发明专利]电热能源市场均衡求解方法及装置

说明书

本发明实施例提供一种电热能源市场均衡求解方法及装置，属于多能源发电系统技术领域。该方法包括：基于区域电网节点边际电价、区域电网节点边际热价及热电联产机组运行成本，构建热电联产机组的电热耦合能源市场均衡求解模型，并在满足区域电网和区域热网的运行成本最低的条件下，对电热耦合能源市场均衡求解模型进行求解，以使得热电联产机组的收益最大化。通过基于热电联产机组的电‑热耦合能源市场均衡求解方法，优化热电联产机组的竞价策略和出力，对于热电联产企业利益最大化具有实际意义，同时，最优化热电耦合系统的机组出力，提高能源使用效率，具有工程经济性等诸多优点。

技术领域

本发明实施例涉及多能源发电系统技术领域，更具体地，涉及一种电热能源市场均衡求解方法及装置。

背景技术

随着我国经济高速发展，能源需求不断增长，主要来自于电力需求、热力需求、和交通用能，分别占约40％，20％和10％。其中，集中供热广泛应用于我国北方的300个城市中，满足约40％人口的供暖需求。在以煤为主的一次能源供应结构中，电力和热力供应的系统集成曾是我国十几年来提升能源使用率的最重要方式之一，热电联产的增速不断提高。其中，在三北地区，供热季最长可达半年，其建筑供热70％以上采用集中供暖的方式，集中供暖中50％以上以热电联产机组为热源。因此，三北地区电力系统中承担集中供热任务的热电联产机组装机比例相当高，基本都占到燃煤机组装机容量一半以上。

热电联产机组是电力系统和热力系统紧密耦合并且相互作用的结合点之一。在热电厂，热电联产加机组同时生产电能和热能两种能量。其中电能通过电网输送给全网的电力用户，热能则通过供热站送到城市供热管网，为供热管网所覆盖的住宅小区、商业建筑等热力用户服务。

将热电联产机组(Combined Heating and Power unit，CHP)引入电力市场和热力市场中，作为发电厂发电和发热锅炉厂发热的补充，可有效提升能源使用效率，保护环境。但是，由于热电联产在中国传统行业分工中属于边缘性产业，它跨越行业提供电能和热能两种不同的能源产品，而且这两种产品的生产过程又紧密关联，它既不像大型火力发电企业那样与电网公司关系简单，又不像供热企业那样与地方政府利益清楚，这导致区域电网电力交易中心在分配市场发电份额时，经常忽略热电联产企业的存在。热电联产企业在为自身争取正当权益的同时，还应该积极研究适合本企业的竞价上网策略，主动参与到我国的电力市场改革中。本发明提出基于热电联产机组的电-热耦合能源市场均衡求解方法，优化热电联产机组的竞价策略和出力，对于热电联产企业利益最大化具有实际意义，同时，最优化热电耦合系统的机组出力，提高能源使用效率，具有工程经济性等诸多优点。

发明内容

为了解决上述问题，本发明实施例提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的电热能源市场均衡求解方法及装置。

根据本发明实施例的第一方面，提供了一种电热能源市场均衡求解方法，该方法包括：

构建基于热电联产机组的电热耦合能源市场均衡博弈模型，博弈模型中包含三个博弈主体，三个博弈主体分别为热点联产机组、发电厂方及发电锅炉厂方；

对三个博弈主体进行数学建模，得到电网模型、热网模型及热电联产机组模型，根据电网模型计算区域电网节点边际电价，根据热网模型计算区域电网节点边际热价，根据热电联产机组模型计算热电联产机组运行成本；

基于区域电网节点边际电价、区域电网节点边际热价及热电联产机组运行成本，构建热电联产机组的电热耦合能源市场均衡求解模型，并在满足区域电网和区域热网的运行成本最低的条件下，对电热耦合能源市场均衡求解模型进行求解，以使得热电联产机组的收益最大化。

本发明实施例提供的方法，通过基于热电联产机组的电-热耦合能源市场均衡求解方法，优化热电联产机组的竞价策略和出力，对于热电联产企业利益最大化具有实际意义，同时，最优化热电耦合系统的机组出力，提高能源使用效率，具有工程经济性等诸多优点。