[发明专利]一种超短期节点边际电价概率预测方法及系统

说明书

本发明公开了一种超短期节点边际电价概率预测方法及系统，方法包括：基于净负荷参数的历史数据离线计算对应的临界区域字典集；根据滚动更新的净负荷预测值产生净负荷参数样本集，并基于离线计算的临界区域字典集在线建立反映临界区域状态的离散非时齐马尔科夫链模型；根据在线建立的离散非时齐马尔科夫链模型以及多参数规划理论中临界区域和拉格朗日对偶问题的关系，计算实时节点边际电价的预测值及对应的概率分布。本发明离线建立了临界区域字典集，在线计算时只需对滚动更新的节点边际电价向量对应的临界区域状态建立离散非时齐马尔科夫链模型，使得大部分的计算在离线状态下完成，能满足在线计算的需要。本发明可广泛应用于电力调度领域。

技术领域

本发明涉及电力调度领域，尤其是一种超短期节点边际电价概率预测方法及系统。

背景技术

在采用实时节点边际电价(节点边际电价又简称LMP)计价模式的电力市场中，调度运行人员通过电价预测结果调整其实时调度运行决策；市场参与者基于电价预测结果合理制定报价决策参与实时交易市场。在“源-荷”互动电力市场下，由于大规模间歇式电源接入电力系统，“互动”运行的多元电源和柔性负荷作为可调度资源参与实时平衡调度。新能源及负荷的预测误差、发电商及柔性负荷市场参与者报价、网络结构的变化等，使得输电系统运行更容易接近其极限容量，导致系统的节点边际电价在短期内变化剧烈，实时电价变得更加难以预测。日益增加的系统阻塞和节点边际电价变化的不确定性给系统调度员和市场参与者都带来了巨大挑战。因此如何在考虑系统发电机、负荷和运行状况不确定性的情况下，准确预测超短期实时节点边际电价变得尤为重要。然而传统的节点边际电价预测方法的预测过程运算量大，难以满足在线计算的需要。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的在于：提供一种能满足在线计算需要的实时超短期节点边际电价概率预测方法及系统。

本发明所采取的第一技术方案是：

一种超短期节点边际电价概率预测方法，包括以下步骤：

基于净负荷参数的历史数据离线计算对应的临界区域字典集；

根据滚动更新的净负荷预测值产生净负荷参数样本集，并基于离线计算的临界区域字典集在线建立反映临界区域状态的离散非时齐马尔科夫链模型；

根据在线建立的离散非时齐马尔科夫链模型以及多参数规划理论中临界区域和拉格朗日对偶问题的关系，计算实时节点边际电价的预测值及对应的概率分布。

进一步，所述基于净负荷参数的历史数据离线计算对应的临界区域字典集这一步骤，具体包括：

输入预测时间尺度和时间间隔；

以净负荷为参数，基于净负荷参数历史数据预测样本集动态求取对应的临界区域集合，划分参数空间，以离线求解出对应的临界区域字典集。

进一步，所述根据滚动更新的净负荷预测值产生净负荷参数样本集，并基于离线计算的临界区域字典集在线建立反映临界区域状态的离散非时齐马尔科夫链模型这一步骤，具体包括：

以预设时间间隔滚动更新负荷预测值；

根据滚动更新的净负荷预测值产生净负荷时序样本序列作为净负荷参数样本集；

根据预测时间尺度、时间间隔以及净负荷参数样本集在线建立反映临界区域状态的离散非时齐马尔科夫链模型，所述在线建立的离散非时齐马尔科夫链模型的定义元素包括：基于临界区域编号集组成的状态空间、初始临界区域编号状态概率和临界区域状态概率转移矩阵。

进一步，所述根据在线建立的离散非时齐马尔科夫链模型以及多参数规划理论中临界区域和拉格朗日对偶问题的关系，计算实时节点边际电价的预测值及对应的概率分布这一步骤，具体包括：

采用拟蒙特卡洛模拟法抽样数据计算临界区域状态不同时段间的转移概率，从而估计出临界区域状态概率转移矩阵；