一種可中斷負荷參與電力系統備用市場的評估方法
2023-06-15 21:00:11 1
一種可中斷負荷參與電力系統備用市場的評估方法
【專利摘要】本發明公開了一種可中斷負荷參與電力系統備用市場的評估方法。該方法包括：確定評估指標，建立層次分析結構模型；構造兩兩比較判斷矩陣；層次單層排序及一致性檢驗；進行層次總排序的一致性檢驗；建立可中斷負荷選擇評估模型；採用線性規划算法，選擇出最優的可中斷負荷。具體步驟見摘要附圖。本發明解決了實際電力公司選擇可中斷負荷參與備用市場的評估問題，有利於鼓勵用戶參與需求側響應。
【專利說明】-種可中斷負荷參與電力系統備用市場的評估方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬於電力系統需求側管理【技術領域】，尤其涉及一種可中斷負荷參與電力系 統備用市場的評估方法。
【背景技術】
[0002] 備用是輔助服務的重要組成部分，對維持電力系統的安全可靠運行具有舉足輕重 的作用。目前，許多國家的電力市場已將備用服務從電能量交易中分離出來，建立了獨立競 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 中斷負荷參與備用服務的市場競爭。
[0003] 目前，我國的電力市場競爭僅限於發電側的電能量市場，有關如何用市場的手段 來運營備用市場的研究也更多地集中在發電側，即主要討論發電商參與的備用服務市場的 問題，雖然也有對雙側開放市場中能量與備用容量的聯合優化問題的討論，但仍需要對發 電商和可中斷負荷同時參與的備用服務市場的優化運營等問題進行深人研究。
[0004] 可中斷負荷對解決系統短時缺電、保證電網安全穩定運行有著積極的作用。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，將可中斷負荷作為一種備用資 源，對於在電力市場環境下增加需求側彈性、確保電網安全可靠供電、削弱市場力、降低備 用購買成本以及優化電力資源配置，更具有重要的現實意義和應用價值。因此，有必要將可 中斷負荷納入競爭的備用市場中。
[0005] 可中斷負荷參與備用市場一般通過以下2種形式：一種是電網公司與用戶籤訂可 中斷負荷合同，在這種方式下，如何制定用戶的補償費用是合同的關鍵；另一種是可中斷負 荷直接參與備用市場的競價進行出清。電力市場環境下的可中斷負荷參與備用的優化問題 多數是基於後一種方式，本專利中採用可中斷負荷直接參與備用市場的競價模式。
【發明內容】
[0006] 本發明的目的在於，提供一種可中斷負荷參與電力系統備用市場的評估方法，解 決電網公司無法對參與備用市場的可中斷負荷進行綜合評價的問題。
[0007] 為實現上述目的，本發明提供的技術方案是，一種可中斷負荷參與電力系統備用 市場的評估方法，其特徵是所述方法包括：
[0008] 步驟1 :確定評估指標，建立層次分析結構模型；
[0009] 步驟2 :構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；
[0011] 步驟4 :進行層次總排序的一致性檢驗；
[0012] 步驟5 :建立可中斷負荷選擇評估模型；
[0013] 步驟6 :採用線性規划算法，選擇出最優的可中斷負荷。
[0014] 進一步地，在步驟1中，所述評估指標包括可中斷負荷的報價、負荷大小、響應時 間及可中斷持續時間。
[0015] 進一步地，在步驟2中，所述構造兩兩比較判斷矩陣的操作包括：
[0016] 建立遞階層次結構後，進一步確定一個上層y (除底層外）所支配的下一層若 幹元素Xl，X2,...，Xm關於這個y的排序權重Pl，P 2,...，Pm，其常常表示為百分數，即滿足 0彡Pi彡1,且
【權利要求】
1. 一種可中斷負荷參與電力系統備用市場的評估方法，其特徵在於，包括： 步驟1:確定評估指標，建立層次分析結構模型； 步驟2 :構造兩兩比較判斷矩陣； 步驟3 :層次單層排序及一致性檢驗； 步驟4 :進行層次總排序的一致性檢驗； 步驟5 :建立可中斷負荷選擇評估模型； 步驟6 :採用線性規划算法，選擇出最優的可中斷負荷。
2. 根據權利要求1所述的可中斷負荷參與電力系統備用市場的評估方法，其特徵在 於，在步驟1中，所述評估指標包括可中斷負荷的報價、負荷大小、響應時間及可中斷持續 時間。
3. 根據權利要求1所述的可中斷負荷參與電力系統備用市場的評估方法，其特徵在 於，在步驟2中，所述構造兩兩比較判斷矩陣的操作，具體包括：建立遞階層次結構後，進一 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,...，關於這個y的排序 權重Pl，p2,...，pm，其常常表示為百分數，即滿足0 < Pi < 1，」
設受上層元素 y 支配的m個元素為Xp x2, . . .，xm，對於i, j = 1，2, . . .，m，以ay表示Xi與Xj關於y的影響 比值。於是得到矩陣
(1) 式中：A為Xl，x2, . . .，Xm關於y兩兩比較的判斷矩陣，簡稱判斷矩陣，其中％的值採用 9標度法確定。
4. 根據權利要求1所述的可中斷負荷參與電力系統備用市場的評估方法，其特徵在 於，在步驟3中，所述層次單層排序及一致性檢驗的操作，具體包括：求解判斷矩陣A的特徵 根入max : Aw = A maxw (2) 式中：w為:Vmax所對應的特徵向量，w歸一化後即為該層相應指標對於上層某指標相對 重要性排序權重值，並對A進行一致性檢驗。
5. 根據權利要求1-4所述的可中斷負荷參與電力系統備用市場的評估方法，其特徵在 於，在步驟4中，所述進行層次總排序的一致性檢驗的操作，具體包括：計算同一層次所有 指標對於最高層對重要性的排序權重值，從高到低逐層進行層次總排序的一致性檢驗。計 算判斷矩陣是大的特徵根及其對應的特徵向量，根據遞階關係得到最高層指標權重係數。 於是得到綜合評估公式：
(3) 將不同可中斷負荷的各個指標評估以後，按式（3)可算出綜合評估值。
6. 根據權利要求5所述的可中斷負荷參與電力系統備用市場的評估方法，其特徵在 於，在步驟5中，所述建立可中斷負荷選擇評估模型的操作，具體包括：構建目標函數，其是 參與備用的可中斷負荷的貢獻最大化，數學表達式為：
式中：E為選擇n個可中斷負荷參與備用市場的貢獻綜合評估值；y(j)為貢獻綜合評 估值；Xu，&分別為第j個可中斷負荷的報價、負荷大小、響應時間及可中斷持續時 間。5個約束條件分別表示：可中斷負荷報價的上下限；可中斷負荷參與備用市場的負荷大 小上下限；可中斷負荷響應時間的上下限；可中斷負荷可停電持續時間的上下限；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 優先權日:2014年9月25日
【發明者】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:國家電網公司, 國網甘肅省電力公司電力科學研究院, 華北電力大學