一種可中斷負(fù)荷參與電力系統(tǒng)備用市場的評估方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種可中斷負(fù)荷參與電力系統(tǒng)備用市場的評估方法。該方法包括：確定評估指標(biāo)，建立層次分析結(jié)構(gòu)模型；構(gòu)造兩兩比較判斷矩陣；層次單層排序及一致性檢驗(yàn)；進(jìn)行層次總排序的一致性檢驗(yàn)；建立可中斷負(fù)荷選擇評估模型；采用線性規(guī)劃算法，選擇出最優(yōu)的可中斷負(fù)荷。具體步驟見摘要附圖。本發(fā)明解決了實(shí)際電力公司選擇可中斷負(fù)荷參與備用市場的評估問題，有利于鼓勵用戶參與需求側(cè)響應(yīng)。
【專利說明】-種可中斷負(fù)荷參與電力系統(tǒng)備用市場的評估方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)需求側(cè)管理【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種可中斷負(fù)荷參與電力系 統(tǒng)備用市場的評估方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 備用是輔助服務(wù)的重要組成部分，對維持電力系統(tǒng)的安全可靠運(yùn)行具有舉足輕重 的作用。目前，許多國家的電力市場已將備用服務(wù)從電能量交易中分離出來，建立了獨(dú)立競 價的備用市場，如北歐電力市場、澳大利亞國家電力市場、美國新英格蘭電力市場和美國得 州ERC0T電力市場等。特別是一些電力市場例如澳大利亞電力市場、北歐電力市場，允許可 中斷負(fù)荷參與備用服務(wù)的市場競爭。
[0003] 目前，我國的電力市場競爭僅限于發(fā)電側(cè)的電能量市場，有關(guān)如何用市場的手段 來運(yùn)營備用市場的研究也更多地集中在發(fā)電側(cè)，即主要討論發(fā)電商參與的備用服務(wù)市場的 問題，雖然也有對雙側(cè)開放市場中能量與備用容量的聯(lián)合優(yōu)化問題的討論，但仍需要對發(fā) 電商和可中斷負(fù)荷同時參與的備用服務(wù)市場的優(yōu)化運(yùn)營等問題進(jìn)行深人研究。
[0004] 可中斷負(fù)荷對解決系統(tǒng)短時缺電、保證電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行有著積極的作用。特別 是在我國目前電力供求緊張、電源備用容量不足的情況下，將可中斷負(fù)荷作為一種備用資 源，對于在電力市場環(huán)境下增加需求側(cè)彈性、確保電網(wǎng)安全可靠供電、削弱市場力、降低備 用購買成本以及優(yōu)化電力資源配置，更具有重要的現(xiàn)實(shí)意義和應(yīng)用價值。因此，有必要將可 中斷負(fù)荷納入競爭的備用市場中。
[0005] 可中斷負(fù)荷參與備用市場一般通過以下2種形式：一種是電網(wǎng)公司與用戶簽訂可 中斷負(fù)荷合同，在這種方式下，如何制定用戶的補(bǔ)償費(fèi)用是合同的關(guān)鍵；另一種是可中斷負(fù) 荷直接參與備用市場的競價進(jìn)行出清。電力市場環(huán)境下的可中斷負(fù)荷參與備用的優(yōu)化問題 多數(shù)是基于后一種方式，本專利中采用可中斷負(fù)荷直接參與備用市場的競價模式。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的在于，提供一種可中斷負(fù)荷參與電力系統(tǒng)備用市場的評估方法，解 決電網(wǎng)公司無法對參與備用市場的可中斷負(fù)荷進(jìn)行綜合評價的問題。
[0007] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的技術(shù)方案是，一種可中斷負(fù)荷參與電力系統(tǒng)備用 市場的評估方法，其特征是所述方法包括：
[0008] 步驟1 :確定評估指標(biāo)，建立層次分析結(jié)構(gòu)模型；
[0009] 步驟2 :構(gòu)造兩兩比較判斷矩陣；
[0010] 步驟3 :層次單層排序及一致性檢驗(yàn)；
[0011] 步驟4 :進(jìn)行層次總排序的一致性檢驗(yàn)；
[0012] 步驟5 :建立可中斷負(fù)荷選擇評估模型；
[0013] 步驟6 :采用線性規(guī)劃算法，選擇出最優(yōu)的可中斷負(fù)荷。
[0014] 進(jìn)一步地，在步驟1中，所述評估指標(biāo)包括可中斷負(fù)荷的報價、負(fù)荷大小、響應(yīng)時 間及可中斷持續(xù)時間。
[0015] 進(jìn)一步地，在步驟2中，所述構(gòu)造兩兩比較判斷矩陣的操作包括：
[0016] 建立遞階層次結(jié)構(gòu)后，進(jìn)一步確定一個上層y (除底層外）所支配的下一層若 干元素Xl，X2,...，Xm關(guān)于這個y的排序權(quán)重Pl，P 2,...，Pm，其常常表示為百分?jǐn)?shù)，即滿足 0彡P(guān)i彡1,且

【權(quán)利要求】
1. 一種可中斷負(fù)荷參與電力系統(tǒng)備用市場的評估方法，其特征在于，包括： 步驟1:確定評估指標(biāo)，建立層次分析結(jié)構(gòu)模型； 步驟2 :構(gòu)造兩兩比較判斷矩陣； 步驟3 :層次單層排序及一致性檢驗(yàn)； 步驟4 :進(jìn)行層次總排序的一致性檢驗(yàn)； 步驟5 :建立可中斷負(fù)荷選擇評估模型； 步驟6 :采用線性規(guī)劃算法，選擇出最優(yōu)的可中斷負(fù)荷。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的可中斷負(fù)荷參與電力系統(tǒng)備用市場的評估方法，其特征在 于，在步驟1中，所述評估指標(biāo)包括可中斷負(fù)荷的報價、負(fù)荷大小、響應(yīng)時間及可中斷持續(xù) 時間。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的可中斷負(fù)荷參與電力系統(tǒng)備用市場的評估方法，其特征在 于，在步驟2中，所述構(gòu)造兩兩比較判斷矩陣的操作，具體包括：建立遞階層次結(jié)構(gòu)后，進(jìn)一 步確定一個上層y (除底層外）所支配的下一層若干元素 Xl，x2,...，關(guān)于這個y的排序 權(quán)重Pl，p2,...，pm，其常常表示為百分?jǐn)?shù)，即滿足0 < Pi < 1，」
設(shè)受上層元素 y 支配的m個元素為Xp x2, . . .，xm，對于i, j = 1，2, . . .，m，以ay表示Xi與Xj關(guān)于y的影響 比值。于是得到矩陣
(1) 式中：A為Xl，x2, . . .，Xm關(guān)于y兩兩比較的判斷矩陣，簡稱判斷矩陣，其中％的值采用 9標(biāo)度法確定。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的可中斷負(fù)荷參與電力系統(tǒng)備用市場的評估方法，其特征在 于，在步驟3中，所述層次單層排序及一致性檢驗(yàn)的操作，具體包括：求解判斷矩陣A的特征 根入max : Aw = A maxw (2) 式中：w為:Vmax所對應(yīng)的特征向量，w歸一化后即為該層相應(yīng)指標(biāo)對于上層某指標(biāo)相對 重要性排序權(quán)重值，并對A進(jìn)行一致性檢驗(yàn)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1-4所述的可中斷負(fù)荷參與電力系統(tǒng)備用市場的評估方法，其特征在 于，在步驟4中，所述進(jìn)行層次總排序的一致性檢驗(yàn)的操作，具體包括：計算同一層次所有 指標(biāo)對于最高層對重要性的排序權(quán)重值，從高到低逐層進(jìn)行層次總排序的一致性檢驗(yàn)。計 算判斷矩陣是大的特征根及其對應(yīng)的特征向量，根據(jù)遞階關(guān)系得到最高層指標(biāo)權(quán)重系數(shù)。 于是得到綜合評估公式：
(3) 將不同可中斷負(fù)荷的各個指標(biāo)評估以后，按式（3)可算出綜合評估值。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的可中斷負(fù)荷參與電力系統(tǒng)備用市場的評估方法，其特征在 于，在步驟5中，所述建立可中斷負(fù)荷選擇評估模型的操作，具體包括：構(gòu)建目標(biāo)函數(shù)，其是 參與備用的可中斷負(fù)荷的貢獻(xiàn)最大化，數(shù)學(xué)表達(dá)式為：
式中：E為選擇n個可中斷負(fù)荷參與備用市場的貢獻(xiàn)綜合評估值；y(j)為貢獻(xiàn)綜合評 估值；Xu，&分別為第j個可中斷負(fù)荷的報價、負(fù)荷大小、響應(yīng)時間及可中斷持續(xù)時 間。5個約束條件分別表示：可中斷負(fù)荷報價的上下限；可中斷負(fù)荷參與備用市場的負(fù)荷大 小上下限；可中斷負(fù)荷響應(yīng)時間的上下限；可中斷負(fù)荷可停電持續(xù)時間的上下限；備用市 場所需備用容量的上下限。
【文檔編號】G06Q10/06GK104281915SQ201410498560
【公開日】2015年1月14日 申請日期:2014年9月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月25日
【發(fā)明者】杜培東, 姜希偉, 王維洲, 王建波, 劉福潮, 郭鵬, 鄭晶晶, 夏鵬, 張建華, 付熙瑋, 韓永軍, 李亞龍, 蔡萬通, 劉文穎 申請人:國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)甘肅省電力公司電力科學(xué)研究院, 華北電力大學(xué)