技术摘要：
本发明涉及一种辅助服务市场竞价优化方法和系统，所述方法包括以下步骤：接收查询请求，所述查询请求中携带电力批发市场模式；根据所述查询请求中的电力批发市场模式确定该类型对应的目标函数及约束条件；根据约束条件求解目标函数，得到辅助服务的中标电力和中标电价  全部
背景技术：
随着大规模新能源的迅猛发展，新能源发电占总发电比重越来越大。由于风、光的 资源特性，新能源出力存在随机性和波动性，且呈现一定的反调峰特性。间歇性电源的接入 给电网安全经济运行提出新的挑战。清洁能源发电的不确定性和直接交易合同刚性执行的 矛盾将日益突出，由于缺少相应的需求调节机制，未来电网安全经济有效运行将面临诸多 问题。 辅助服务作为电力可靠供应和需求平稳运行的重要保障，是发电企业付出额外运 行成本和机会成本为电网提供的公共服务。缺少市场化的辅助服务调用原则，无法通过市 场竞争实现辅助服务公平调用，造成部分发电企业因承担过多辅助服务而影响企业获利； 缺少市场化的辅助服务补偿及成本分摊机制，难以真正衡量和体现辅助服务的价值，造成 辅助服务成本分摊不公，未来电力市场化改革中，需要尽快建立起辅助服务市场机制，通过 辅助服务市场化手段调动全网消纳能力促进清洁能源的消纳。 随着我国电力市场化改革的不断深入以及电力现货市场建设的全面开展，各地电 力现货市场建设工作面临现货市场模式选择及如何确定辅助服务市场建设的问题。
技术实现要素：
本发明的主要目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种辅助服务市场竞价 优化方法及系统，本发明提出的一种辅助服务市场竞价优化方法及系统可用于现货服务类 型的选择及辅助服务市场的建设，能够体现辅助服务的价值，合理分摊辅助服务成本、促进 清洁能源消纳。 根据本发明的一个方面，本发明提出一种辅助服务市场竞价优化方法，应用于电 力系统，所述方法包括以下步骤： 接收查询请求； 根据所述查询请求中的电力批发市场模式确定该模式对应的目标函数及约束条 件； 根据约束条件求解目标函数，得到辅助服务市场的中标电力和中标电价； 返回查询响应，所述查询响应包括所述辅助服务的中标电力和中标电价。 优选地，当所述辅助服务类型为分散式电力批发市场模式时，所述目标函数的表 达式为： 其中，t代表时段元素；j代表辅助服务类别，j＝1，2，3，4分别代表频率控制备用 7 CN 111552858 A 说　明　书 2/11 页 (FCR)、自动频率恢复备用(aFRR)、人工频率恢复备用(mFRR)、替代备用(RR)；i表示发电机 元素，i＝1，2，…，N；Wi，j，t代表发电机i在t时段对第j种辅助服务的中标容量；Pi，j，t为发电 机i在t时段对第j种辅助服务的报价。 优选地，所述约束条件包括容量约束，所述容量约束满足：辅助服务的中标容量不 大于申报容量，通过下述公式表示： 0≤Wi，j，t≤Qi，j，t 其中，Qi，j，t表示发电机i在t时段参与第j种辅助服务的申报容量。 优选地，所述约束条件包括需求约束，所述需求约束满足：辅助服务的总中标容量 不小于其需求容量，通过下述公式表示： 其中，Rj，t表示t时段辅助服务类别j的需求容量；或者， 所述需求约束满足： 优选地，当所述电力批发市场模式为集中式模式时，所述目标函数的表达式为： 其中， 式中，i、t分别表示发电机组元素和时段元素；k表示发电机组电能量市场增量报 价段元素；FCi，t、SUi，t、SDi，t分别表示发电机组i的发电费用、启机费用以及停机费用； noloadcosti表示发电机组i的空载成本，xi，t表示发电机组i在t时段的运行状态，xi，t＝1， 8 CN 111552858 A 说　明　书 3/11 页 xi，t＝0分别表示发电机组处于在线运行状态和停机状态；SUi表示发电机组i的启动成本， yi，t表示发电机组i在t时段的启动状态，yi，t＝1，yi，t＝0分别表示发电机组处于正在启动状 态和停机/运行状态；SDi表示发电机组i的停机成本，zi，t表示发电机组i在t时段的停机状 态，zi，t＝1，zi，t＝0分别表示发电机组处于正在停机状态和停机/运行状态；gi，k，t表示发电 机组i在t时段的第k段出力水平，offeri，k，t表示发电机组i在t时段的第k段电能量增量报 价；g_resi，t表示发电机组i在t时段的旋转备用中标量，AS_resi，t表示发电机组i在t时段旋 转备用报价； 表示发电机组i在t时段的调频容量中标量， 表示发电机组i 在t时段的调频容量报价， 表示发电机组i在t时段的调频里程中标量， 表 示发电机组i在t时段的调频里程报价。 优选地，当所述电力批发市场模式为集中式模式时，所述约束条件包括以下约束 中至少一种：机组发电特性约束；网络拓扑约束；系统功率平衡约束；电能量市场约束；辅助 服务市场约束；输电线路潮流约束。 优选地，所述机组发电特性约束机以下约束中至少一种：爬坡率约束；运行状态约 束；最短停机时间约束；最短运行时间约束。 机组运行状态约束满足：发电机组在任意时刻t，只能处于停机、正在启机、运行、 正在停机中的一个状态，通过下述公式表示： 发电机组爬坡约束满足：机组在相邻两个时段的出力变化值应在其上下爬坡允许 范围之内，具体公式如下： 其中，RUi、RDi分别表示发电机组的最大上爬坡率和最大下爬坡率。I表示发电机元 素集合；T表示时段元素集合。 机组最短运行时间约束满足：发电机组处于在线运行时间应不小于其最短在线运 行时间，该约束主要针对于常规燃煤机组和核电机组，其他机组基本均具备快速启停、可频 繁启停的性能，例如燃气、水电以及抽水蓄能等。为描述清楚该约束条件，须区分机组初始 处于运行状态和机组在第n个时刻启机运行两种情形，具体公式如下： ξi＝max{min{T，(MUi-UPi，t＝0)·xi，t＝0}，0} 其中，MUi、UPi，t＝0分别表示机组i的最短运行时间和初始时刻的已运行时长。 9 CN 111552858 A 说　明　书 4/11 页 机组最短停机时间约束是指发电机组处于停机状态的时间应不小于其最短停机 时间，该约束也是主要针对于常规燃煤机组和核电机组。类似于最短运行时间约束，该约束 须区分机组初始处于停机状态和机组在第n个时刻停机两种情形，具体公式描述如下： ηi＝max{min{T，(MDi-DOi，t＝0)·(1-xi，t＝0)}，0} 其中，MDi、DOi，t＝0分别表示机组i的最短停机时间和初始时刻的已停机时长。 优选地，所述电能量市场约束满足：发电机组在各个时段的实际出力水平为最小 出力水平与各增量水平中标量之和，通过下述公式表示： 0≤gi，k，t≤g_maxi，k 其中，g_outputi，t表示发电机组i在t时段的出力水平；g_mini表示发电机组i的最 小技术出力；g_maxi，k表示发电机组i在第k段的最大出力。 优选地，所述辅助服务市场约束包括：出清的调频容量、旋转备用容量以及调频里 程量需要满足条件： 0≤g_resi，t≤g_res_maxi，t 其中， 表示系统在t时段的调频总需求，R_rest表示系统在t时段的旋转备 用总需求，调频资源的响应时间快，相比旋转备用属于更高质量的辅助服务，因此在出清时 可以替代旋转备用，反之不可以。 表示上一周的里程需求，mr表示全系统单位调频 容量可能会被调度的里程量与调频容量之比，mi表示发电机组i的单位调频容量可能会被 调度的里程量与调频容量之比 ，m r和m i根据上一周的历史调度数据计算得出， 表示发电机组i在t时段申报的调频容量，g_res_maxi，t表示发电机组i在t时 10 CN 111552858 A 说　明　书 5/11 页 段申报的旋转备用容量，g_maxi表示发电机组i的最大技术出力，发电机组出力水平、调频 中标量以及旋转备用中标量之和不大于最大技术出力。 优选地，所述系统功率平衡约束需满足：在系统运行的任意时刻t，不考虑网损，系 统所有发电机组的出力之和应大于或等于系统负荷需求，即满足： 优选地，所述输电线路潮流约束需满足：线路潮流应不大于线路潮流允许极限，即 满足： 其中， 表示线路潮流允许下限； 表示线路潮流允许上限；s代表节点负 荷元素；l代表输电线路元素；S代表节点负荷元素集合；GSF表示灵敏度，即功率转移分布因 子,GSFi,l代表发电机组i的功率能够分配到输电线路l的比例；GSFs,l代表节点负荷s的功率 能够分配到输电线路l的比例。 根据本发明的另一个方面，本发明还提供了一种辅助服务优化系统，应用于电力 系统，所述系统包括： 接收模块，用于接收查询请求； 确定模块，用于根据所述查询请求中的电力批发市场模式确定该模式对应的目标 函数及约束条件； 解析模块，用于根据约束条件求解目标函数，得到辅助服务市场的中标电力和中 标电价。 返回模块，用于返回查询响应，所述查询响应包括所述辅助服务的中标电力和中 标电价。 根据本发明的另一个方面，本发明还提供了一种辅助服务优化系统，所述系统包 括：处理器以及与所述处理器耦合的存储器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程 序被所述处理器执行时实现辅助服务优化方法步骤。 通过参照以下附图及对本发明的