[发明专利]一种基于配额制考虑风险的两级电力市场优化运行方法

说明书

一种基于配额制考虑风险的两级电力市场优化运行方法，采集省内电力市场购电成本、场景下的市场运行成本和概率，以省内市场运行成本最小为目标，建立上层模型；将上层模型转化为多目标优化问题；通过引入风险厌恶因子根据多目标优化问题，建立上层问题优化模型；采集省间可再生能源购电成本、省外可再生能源机组报价以及输电通道的输电费用，以省间新能源购电成本最小化为目标函数，建立下层模型；通过KKT条件将下层模型转化为上层问题优化模型的线性约束，并求解，根据求解结果促进新能源的消纳，降低省间的新能源交易出清价格以及市场的运行成本。本发明提出的基于配额制考虑风险的两级电力市场优化运行方法具有实用性和有效性。

技术领域

本发明属于电力市场研究领域，涉及一种基于配额制考虑风险的两级电力市场优化运行方法。

背景技术

随着可再生能源的大规模发展，可再生能源消纳问题日益突出。可再生能源配额制(renewable portfolio standard,RPS)是一国或地区政府以法律形式对可再生能源发电或消费的市场份额制定的强制性法规。它可以减轻政府的财政压力，鼓励对可再生能源的投资并促进可再生能源的消纳，并且已在许多国家或地区得到有效实施。

为了使得消纳责任主体完成消纳考核责任，除了需要协调好本地可再生能源的生产、消纳，更需要研究如何充分利用市场化手段基于RPS促进可再生能源的跨省跨区消纳，实现省内的消纳责任主体与省外的可再生能源发电商之间的市场交易。

目前关于我国RPS的研究主要集中于对国外配额制经验的介绍、配额制的市场均衡分析、配额制体系的设计与仿真。而对于配额制背景下的两级电力市场购电模型研究较少，并且传统的两级电力市场优化运行模型存在以下问题：

(1)传统的两级电力市场优化运行模型没有考虑可再生能源配额制即没有考虑省内市场主体的新能源消纳需求，这并不符合当前我国实施可再生能源配额制的现实要求。

(2)传统的两级电力市场优化运行模型没有很好地说明和度量购电风险，这并不符合实际电力系统运行情况。

发明内容

本发明的目的在于针对配额制背景下省间-省内两级电力市场联合运行建模研究不足的问题，同时考虑两级电力市场的购电风险，提出一种基于配额制考虑风险的两级电力市场优化运行方法。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种基于配额制考虑风险的两级电力市场优化运行方法，包括以下步骤：

采集省内电力市场购电成本、场景下的市场运行成本和概率、可再生能源机组、传统能源机组和备用机组的报价、绿证价格、可再生能源机组、传统能源机组和备用机组的出清量以及绿证购买量，以省内市场运行成本最小为目标，建立上层模型；

将省内电力市场运行成本期望与省内市场运行成本CVaR指标作为优化目标，将上层模型转化为多目标优化问题；

通过引入风险厌恶因子根据多目标优化问题，建立上层问题优化模型；

采集省间可再生能源购电成本、省外可再生能源机组报价以及输电通道的输电费用，以省间新能源购电成本最小化为目标函数，建立下层模型；

通过KKT条件将下层模型转化为上层问题优化模型的线性约束，并求解，根据求解结果促进新能源的消纳，降低省间的新能源交易出清价格以及市场的运行成本。

本发明进一步的改进在于，上层模型的目标函数为：