(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111520854.9 (22)申请日 2021.12.13 (71)申请人 国网青海省电力公司经济技 术研究 院 地址 810008 青海省西宁市城西区五四西 路80号 申请人 浙江大学 (72)发明人 车琰瑛　田旭　刘飞　张桂红　 刘联涛　白左霞　张君　梁国勇　 陈雪　刘安誉　周慧洁　李知艺　 (74)专利代理 机构 杭州求是专利事务所有限公 司 33200 代理人 邱启旺 (51)Int.Cl. H02J 3/00(2006.01)H02J 3/28(2006.01) H02J 3/46(2006.01) G06Q 10/04(2012.01) G06Q 10/06(2012.01) G06Q 50/06(2012.01) G06Q 30/02(2012.01) (54)发明名称 一种适用 于抽水蓄能 电站的多类型电力市 场联合竞价方法 (57)摘要 本发明公开了一种适用于抽水蓄能 电站的 多类型电力市场联合竞价方法， 首先进行电价预 测， 建立CVaR风险模型； 将风险模型引入到优化 决策目标中， 设定目标函数和约束条件， 建立抽 水蓄能电站参与电量市场和辅助服务市场的风 险收益模型； 考虑发电/抽水率约束、 库容约束 等 约束条件， 以最大化收益为目标求解模型， 有 解， 即获得抽水蓄能电站在一个优化周期内各时段 的抽水容量、 发电容量、 调频容量和参与市场获 得的收益， 得到经济性最优的竞价策略。 本发明 的竞价方法引入置信度和风险偏好系数考虑市 场电价的波动和不确定性风险， 通过优化容量分 配， 科学地在可行范围内保证经济性最优安排生 产， 进一步提升抽水蓄能电站的经济收益。 权利要求书2页 说明书7页 附图1页 CN 114172151 A 2022.03.11 CN 114172151 A 1.一种适用于抽水蓄能电站的多类型电力市场联合竞价方法， 其特征在于， 包括如下 步骤： (1)根据各个交易时段的负荷、 发电富余容量、 电价信 息等历史数据对发电上网电价进 行预测； 所述发电上网电价用一 概率密度函数来描述； (2)采用蒙特卡洛抽样法根据一天中每个时段估计的电价概率密度函数生成M个电价 预测场景， 并利用K ‑means聚类场景削减方法将其削减为N个典型场景； 基于N个典型场景， 建立CVaR风险模型以度量市场电价 不确定性 导致的风险， 完成电价预测； (3)根据电能量收益、 调频收益和CVaR风险构建目标函数； (4)设定发电/抽水率约束、 库容约束、 发电/抽水/调频功率与库容容量之间的数量关 系约束和CVaR相关约束； (5)根据步骤(3)设定的目标函数和步骤(4)设定的约束条件， 建立抽水蓄能电站参与 电量市场和辅助服 务市场的风险收益模型； (6)利用CPLEX求解器求解步骤(5)建立的风险收益模型， 得到生产模拟结果； 若有解， 即获得抽水蓄能电站在一个优化周期 内各时段的抽水容量、 发电容量、 调 频容量和 参与市 场获得的收益， 得到经济性 最优的竞 价策略。 2.根据权利要求1所述的适用于抽水蓄能电站 的多类型电力市场联合竞价方法， 其特 征在于， 所述 步骤(1)中发电上网电价优选用正态分布函数来描述， 公式如下： 式中， i为时段标识， Pie为第i个时段的市场出清价也即发电上网电价； μi为发电上网电 价期望值； 为方差。 3.根据权利要求1所述的适用于抽水蓄能电站 的多类型电力市场联合竞价方法， 其特 征在于， 所述 步骤(3)中目标函数包 含两个部分， 如下 所示： 式中， 第一部分f为抽水蓄能电站在电量市场和调频市场中的净收益， πw为描述电价不 确定性的场景ω概率， Nω为典型的电价场景数； 第二部分为条件风险价值CVaR和风险偏好 系数β 的乘积。 风险偏好系数β 表示抽水蓄能电站所有者对风险的偏好 程度。 4.根据权利要求3所述的适用于抽水蓄能电站 的多类型电力市场联合竞价方法， 其特 征在于， 所述抽水蓄能电站参与电量市场和辅助服 务市场的净收益f公式如下 所示： 式中i表示单位时段， Pie表示在时段i的发电功率， Di表示时段i的抽水功率， Pire表示发 电工况下的调频容量， Pird表示抽水工况下的调频容量， 表示时段i的上网电价预测值， 表示调频容量电价， λiperf表示调频里程 预测电价， R表示抽水 蓄能的调频里程与调频容量之 比。 5.根据权利要求1所述的适用于抽水蓄能电站 的多类型电力市场联合竞价方法， 其特 征在于， 在风险价值模型中VaR指在一定置信度下， 抽水蓄能电站在市场变化中取得的收 益； 则CVaR表示在一定时间和 置信度α 下， 抽水蓄能电站持有者对利润分布尾部1 ‑α 的期望权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114172151 A 2值； 所述风险价值CVaR相关约束条件如下： ηω≥0 式中， ξ表示 风险价值(VaR)， ηω为场景ω下收益与风险价 值的差值。 6.根据权利要求1所述的适用于抽水蓄能电站 的多类型电力市场联合竞价方法， 其特 征在于， 所述发电/抽水/调频功率与 库容容量之间的数量关系约束如下式： Vi+1＝Vi‑Pie·α / η1‑Pire·0.5α / η2+Di·α·η2+Pird·0.5α·η2 式中， α 是抽水蓄能发电或者抽水转化为库容的系数， η1为抽水蓄能抽水过程损耗率， η2 为抽水蓄能抽发电过程损耗 率。 7.根据权利要求1所述的适用于抽水蓄能电站 的多类型电力市场联合竞价方法， 其特 征在于， 所述发电/抽水率约束表达式如下： Pie·Di＝0， Pie+Di≥0 Pmin≤Pie+Pire≤Pmax 0≤Di+Pird≤Dmax Pire·Pird＝0,Pire+Pird≥0 Di·Pire＝0 Pie·Pird＝0 Pie,Di,Pird,Pire≥0 Pire≤ εPmax Pird≤ εDmax 式中Pmin是抽蓄机组最小发电出力， Pmax是抽蓄机组最大发电出力， Dmax是抽蓄机组最大 抽水容量， ε是抽蓄机组参与调频市场的容 量上限比例。 8.根据权利要求1所述的适用于抽水蓄能电站 的多类型电力市场联合竞价方法， 其特 征在于， 所述库容约束表达式如下： V1＝V24 Vmin≤Vi≤Vmax 式中， Vi表示时段i的库容， Vmin表示最小库容， Vmax表示最大库容。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114172151 A 3