1.本发明涉及电力调度自动化领域，尤其涉及一种电力日前市场出清的计算方法、装置及储存介质。
背景技术：2.作为碳排放大户，电力行业需要构建以新能源为主体的新型电力系统，大力发展风电、光伏等可再生能源以加速脱碳进程。储能可很好地解决可再生能源引入的挑战，因此在新型电力系统中具有重要地位。一方面，可解决风光出力高峰与负荷高峰错配的难题，通过削峰填谷，增加谷负荷以促进可再生能源的消纳，减少峰负荷以延缓容量投资需求。另一方面，可解决风光出力随机性和波动性带来的频率稳定难题，尤其是电化学等响应速度较快的新型储能，能提供调频服务提高电网可靠性。
3.不同于其他资源，储能在效用功能、成本特性、物理约束等方面具备特殊性。在效用功能上，储能可以提供削峰填谷、容量资源、调频备用等已经市场化的服务，也可以发挥延缓输电投资、增进网络稳定等尚被管制的服务，这使储能的市场定位模糊化；在物理约束上，储能具备独特的能量有限性，因此，放电能力除受功率上限约束外，还受到荷电状态限制，这使储能在出清模型中的建模具有特殊性。
4.然而，原先面向发电机组和用电负荷设计的市场机制并不能很好地适应储能参与。因此，现有技术的市场出清计算方法不适应储能的物理特性，未能充分体现储能的物理约束及各类特性在电网中发挥的作用。
技术实现要素：5.本发明提供了一种电力日前市场出清的计算方法、装置及储存介质，以解决储能如何在电网中能够起到削峰填谷的作用，提高电网稳定性技术问题。
6.为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种电力日前市场出清的计算方法，包括：获取电力日前市场的储能系统数据和机组数据；
7.将所述储能系统数据和所述机组数据输入预设的安全约束机组组合模型，以使所述安全约束机组组合模型确定日前市场出清的目标函数，并计算所述日前市场出清的目标函数的第一储能物理约束和第一机组约束，输出与储能相关的机组组合；
8.将所述机组组合输入预设的安全约束经济调度模型，以使所述安全约束经济调度模型确定日前电能量市场出清的目标函数，并计算所述日前电能量市场出清的目标函数的第二储能物理约束和第二机组约束，输出电力日前市场的各时段储能、其他机组的日前中标出力和日前节点电价。
9.本技术在电力日前市场出清中构建了日前电能量市场出清的目标函数和日前市场出清的目标函数，并有效考虑在目标函数中的储能的物理约束，明确了储能在日前市场中的模型约束，使得储能在电网中能够起到削峰填谷的作用，减少电网调峰压力，维护电网运行效率，提高电网稳定性。
10.所述确定日前市场出清的目标函数，并计算所述日前市场出清的目标函数的第一储能物理约束和第一机组约束，具体为：
11.以最小化发电资源运行及启动成本为目标建立日前市场出清目标函数；
12.其中，日前市场出清目标函数为：
[0013][0014]
式中，c
i,t
(p
i,t
)、分别表示机组i在时段t的运行费用、启动费用和最小稳定技术出力费用；m表示用于市场出清优化的网络潮流约束松弛罚因子；分别表示线路l的正、反向潮流松弛变量；分别表示断面s的正、反向潮流松弛变量；分别表示储能申报的充、放电价格，分别表示储能申报的充、放电价格，分别表示储能出清的充放电功率。
[0015]
作为优选方案，本技术以最小化发电资源运行及启动成本为目标构建了日前市场出清目标函数，包含了常规机组和独立储能两个部分，制定了相应的储能参与日前市场的方式，将储能添加至电力日前市场中，为储能在电网中能够起到削峰填谷的作用作准备。
[0016]
所述确定日前电能量市场出清的目标函数，并计算所述日前电能量市场出清的目标函数的第二储能物理约束和第二机组约束，具体为：
[0017]
日前电能量市场出清的目标函数为：
[0018][0019]
式中，c
i,t
(p
i,t
)表示机组i在时段t的运行费用；m表示用于市场出清优化的网络潮流约束松弛罚因子；分别表示线路l的正、反向潮流松弛变量；分别表示断面s的正、反向潮流松弛变量；分别表示储能申报的充、放电价格，分别表示储能出清的充、放电功率；
[0020]
所述日前电能量市场出清的目标函数的第一储能物理约束和第一机组约束与日前市场出清目标函数的第二储能物理约束和第二机组约束相同。
[0021]
作为优选方案，本技术构建的日前市场出清的目标函数同样包含了独立储能部分，将储能添加至电力日前市场中，并且与日前电能量市场出清的目标函数计算的约束条件相同，考虑储能的物理约束，为储能在电网中能够起到削峰填谷的作用作准备。
[0022]
所述第一储能物理约束和第一机组约束，具体为：
[0023]
计算储能的物理约束和机组约束；其中，储能的物理约束包括独立储能运行约束、储能功率单元状态转换次数限制约束；机组约束包括负荷平衡约束、系统正备用容量约束、系统负备用容量约束、机组出力上下限约束、线路潮流约束和断面潮流约束；
[0024]
所述独立储能运行约束包括充放电功率约束和荷电状态约束；
[0025]
其中，根据储能出清的充放电功率需要在储能申报的最大最小冲放电功率范围内，计算充放电功率约束：
[0026][0027][0028]ui,t
＝{0,1}；
[0029]
式中，分别表示储能出清的充电功率和放电功率，u
i,t
是控制机组i在t时刻的充放状态的0和1变量，1为放电，0为充电；
[0030]
根据储能在优化时段初始时刻和结束时刻的荷电状态需要满足储能上一个优化周期末尾和储能申报的参数，计算荷电状态约束：
[0031][0032][0033][0034]
式中，e
es,0
为优化时段初始时刻的荷电状态，e
es,t
为优化时段结束时刻的荷电状态，e
es,t
为优化时段的荷电状态，e
es,t-1
为储能上一个优化周期末尾的荷电状态，分别表示储能出清的充电功率和放电功率，和分别为储能充电和放电申报的参数；
[0035]
所述储能功率单元状态转换次数限制约束：
[0036][0037][0038]
式中，y
e,t
是储能单元e在时段t的充放电0和1状态转换变量，其值为1时表示系统的充放电状态发生了变化，其值为0时表示系统的充放电状态没有发生变化；ne是储能单元e在一个控制周期内允许的最大转换次数；u
i,t
是控制机组i在t时刻的充放状态的0和1变量，u
i,t-1
是控制机组i在(t-1)时刻的充放状态的0和1变量，1为放电，0为充电；
[0039]
所述负荷平衡约束：
[0040][0041]
式中，p
i,t
表示传统机组i在t时段的出力，t
j,t
表示联络线j在时段t的计划功率，nt为联络线总数，d
t
为t时段的系统负荷，和为储能单元e在t时段充电功率和放电功率，e表示储能单元的个数；
[0042]
所述系统正备用容量约束：
[0043][0044]
式中，α
i,t
表示机组i在t时段的启停状态，α
i,t
＝0表示机组停机，α
i,t
＝1表示机组开机，n为机组总台数，为机组i在t时段的最大出力，nt为联络线总数，d
t
为t时段的系统负荷，为t时段的系统正备用容量要求；
[0045]
所述系统负备用容量约束：
[0046][0047]
式中，为机组i在t时段的最小出力；为t时段的系统负备用容量要求，α
i,t
表示机组i在t时段的启停状态，α
i,t
＝0表示机组停机，α
i,t
＝1表示机组开机，t
j,t
表示联络线j在时段t的计划功率；
[0048]
所述机组出力上下限约束：
[0049][0050]
若机组停机，α
i,t
＝0，当机组开机时，α
i,t
＝1，为机组i在t时段的最小出力，p
i,t
为机组i在t时段的出力，为机组i在t时段的最大出力；
[0051]
所述线路潮流约束：
[0052][0053]
其中，p
lmax
为线路l的潮流传输极限，g
l-i
为机组i所在节点对线路l的发电机输出功率转移分布因子，g
l-j
为联络线j所在节点对线路l的发电机输出功率转移分布因子，p
i,t
为机组i在t时段的出力，k为系统的节点数量，g
l-k
为节点k对线路l的发电机输出功率转移分布因子，d
k,t
为节点k在时段t的母线负荷值，分别为线路l的正、反向潮流松弛变量，t
j,t
表示联络线j在时段t的计划功率；
[0054]
所述断面潮流约束：
[0055][0056]
其中，p
smin
、p
smax
分别为断面s的潮流传输极限，g
s-i
为机组i所在节点对断面s的发电机输出功率转移分布因子，p
i,t
为机组i在t时段的出力，g
s-j
为联络线j所在节点对断面s的发电机输出功率转移分布因子，g
s-k
为节点k对断面s的发电机输出功率转移分布因子，d
k,t
为节点k在时段t的母线负荷值，分别为断面s的正、反向潮流松弛变量表示联络线j在时段t的计划功率，t
j,t
表示联络线j在时段t的计划功率。
[0057]
作为优选方案，本技术在安全约束机组组合模型和安全约束经济调度模型中明确
了储能在日前市场中的模型约束，通过计算上述储能相关的约束条件，使得储能在充放电能力上受到电功率上限、荷电状态、功率单元状态转换次数限制的约束，考虑了储能在电功率、荷电状态和功率单元状态转换次数的物理特性对模型的约束，从而储能在电网中能够起到削峰填谷的作用，而机组在出力上下限、线路潮流、和断面潮流上设置了约束，提高电网稳定性。
[0058]
相应地，本发明还提供一种电力日前市场出清的计算装置，包括：获取数据模块、安全约束机组组合计算模块和安全约束经济调度计算模块；
[0059]
其中，所述获取数据模块用于获取电力日前市场的储能系统数据和机组数据；
[0060]
所述安全约束机组组合计算模块用于将所述储能系统数据和所述机组数据输入预设的安全约束机组组合模型，以使所述安全约束机组组合模型确定日前市场出清的目标函数，并计算所述日前市场出清的目标函数的第一储能物理约束和第一机组约束，输出与储能相关的机组组合；
[0061]
所述安全约束经济调度计算模块用于将所述机组组合输入预设的安全约束经济调度模型，以使所述安全约束经济调度模型确定日前电能量市场出清的目标函数，并计算所述日前电能量市场出清的目标函数的第二储能物理约束和第二机组约束，输出电力日前市场的各时段储能、其他机组的日前中标出力和日前节点电价。
[0062]
作为优选方案，本技术的电力日前市场出清的计算装置中构建了安全约束机组组合计算模块和安全约束经济调度计算模块，分别包含了日前电能量市场出清的目标函数和日前市场出清的目标函数，有效考虑在目标函数中的储能的物理约束，明确了储能在日前市场中的模型约束，使得储能在电网中能够起到削峰填谷的作用，减少电网调峰压力，维护电网运行效率，提高电网稳定性。
[0063]
所述确定日前市场出清的目标函数，并计算所述日前市场出清的目标函数的第一储能物理约束和第一机组约束，具体为：
[0064]
以最小化发电资源运行及启动成本为目标建立日前市场出清目标函数；
[0065]
其中，日前市场出清目标函数为：
[0066][0067]
式中，c
i,t
(p
i,t
)、分别表示机组i在时段t的运行费用、启动费用和最小稳定技术出力费用；m表示用于市场出清优化的网络潮流约束松弛罚因子；分别表示线路l的正、反向潮流松弛变量；分别表示断面s的正、反向潮流松弛变量；分别表示储能申报的充、放电价格，分别表示储能申报的充、放电价格，分别表示储能出清的充放电功率。
[0068]
作为优选方案，本技术以最小化发电资源运行及启动成本为目标构建了日前市场出清目标函数，包含了常规机组和独立储能两个部分，制定了相应的储能参与日前市场的方式，将储能添加至电力日前市场中，为储能在电网中能够起到削峰填谷的作用作准备。
[0069]
所述确定日前电能量市场出清的目标函数，并计算所述日前电能量市场出清的目
标函数的第二储能物理约束和第二机组约束，具体为：
[0070]
日前电能量市场出清的目标函数为：
[0071][0072]
式中，c
i,t
(p
i,t
)表示机组i在时段t的运行费用；m表示用于市场出清优化的网络潮流约束松弛罚因子；分别表示线路l的正、反向潮流松弛变量；分别表示断面s的正、反向潮流松弛变量；分别表示储能申报的充、放电价格，分别表示储能出清的充、放电功率；
[0073]
所述日前电能量市场出清的目标函数的第一储能物理约束和第一机组约束与日前市场出清目标函数的第二储能物理约束和第二机组约束相同。
[0074]
作为优选方案，本技术构建的日前市场出清的目标函数同样包含了独立储能部分，将储能添加至电力日前市场中，并且与日前电能量市场出清的目标函数计算的约束条件相同，考虑储能的物理约束，为储能在电网中能够起到削峰填谷的作用作准备。
[0075]
所述第一储能物理约束和第一机组约束，具体为：
[0076]
计算储能的物理约束和机组约束；其中，储能的物理约束包括独立储能运行约束、储能功率单元状态转换次数限制约束；机组约束包括负荷平衡约束、系统正备用容量约束、系统负备用容量约束、机组出力上下限约束、线路潮流约束和断面潮流约束；
[0077]
所述独立储能运行约束包括充放电功率约束和荷电状态约束；
[0078]
其中，根据储能出清的充放电功率需要在储能申报的最大最小冲放电功率范围内，计算充放电功率约束：
[0079][0080][0081]ui,t
＝{0,1}；
[0082]
式中，分别表示储能出清的充电功率和放电功率，u
i,t
是控制机组i在t时刻的充放状态的0和1变量，1为放电，0为充电；
[0083]
根据储能在优化时段初始时刻和结束时刻的荷电状态需要满足储能上一个优化周期末尾和储能申报的参数，计算荷电状态约束：
[0084][0085][0086][0087]
式中，e
es,0
为优化时段初始时刻的荷电状态，e
es,t
为优化时段结束时刻的荷电状态，e
es,t
为优化时段的荷电状态，e
es,t-1
为储能上一个优化周期末尾的荷电状态，
分别表示储能出清的充电功率和放电功率，和分别为储能充电和放电申报的参数；
[0088]
所述储能功率单元状态转换次数限制约束：
[0089][0090][0091]
式中，y
e,t
是储能单元e在时段t的充放电0和1状态转换变量，其值为1时表示系统的充放电状态发生了变化，其值为0时表示系统的充放电状态没有发生变化；ne是储能单元e在一个控制周期内允许的最大转换次数；u
i,t
是控制机组i在t时刻的充放状态的0和1变量，u
i,t-1
是控制机组i在(t-1)时刻的充放状态的0和1变量，1为放电，0为充电；
[0092]
所述负荷平衡约束：
[0093][0094]
式中，p
i,t
表示传统机组i在t时段的出力，t
j,t
表示联络线j在时段t的计划功率，nt为联络线总数，d
t
为t时段的系统负荷，和为储能单元e在t时段充电功率和放电功率，e表示储能单元的个数；
[0095]
所述系统正备用容量约束：
[0096][0097]
式中，α
i,t
表示机组i在t时段的启停状态，α
i,t
＝0表示机组停机，α
i,t
＝1表示机组开机，n为机组总台数，为机组i在t时段的最大出力，nt为联络线总数，d
t
为t时段的系统负荷，为t时段的系统正备用容量要求；
[0098]
所述系统负备用容量约束：
[0099][0100]
式中，为机组i在t时段的最小出力；为t时段的系统负备用容量要求，α
i,t
表示机组i在t时段的启停状态，α
i,t
＝0表示机组停机，α
i,t
＝1表示机组开机，t
j,t
表示联络线j在时段t的计划功率；
[0101]
所述机组出力上下限约束：
[0102][0103]
若机组停机，α
i,t
＝0，当机组开机时，α
i,t
＝1，为机组i在t时段的最小出力，
p
i,t
为机组i在t时段的出力，为机组i在t时段的最大出力；
[0104]
所述线路潮流约束：
[0105][0106]
其中，p
lmax
为线路l的潮流传输极限，g
l-i
为机组i所在节点对线路l的发电机输出功率转移分布因子，g
l-j
为联络线j所在节点对线路l的发电机输出功率转移分布因子，p
i,t
为机组i在t时段的出力，k为系统的节点数量，g
l-k
为节点k对线路l的发电机输出功率转移分布因子，d
k,t
为节点k在时段t的母线负荷值，分别为线路l的正、反向潮流松弛变量，t
j,t
表示联络线j在时段t的计划功率；
[0107]
所述断面潮流约束：
[0108][0109]
其中，分别为断面s的潮流传输极限，g
s-i
为机组i所在节点对断面s的发电机输出功率转移分布因子，p
i,t
为机组i在t时段的出力，g
s-j
为联络线j所在节点对断面s的发电机输出功率转移分布因子，g
s-k
为节点k对断面s的发电机输出功率转移分布因子，d
k,t
为节点k在时段t的母线负荷值，分别为断面s的正、反向潮流松弛变量表示联络线j在时段t的计划功率，t
j,t
表示联络线j在时段t的计划功率。
[0110]
作为优选方案，本技术在安全约束机组组合模型和安全约束经济调度模型中明确了储能在日前市场中的模型约束，通过计算上述储能相关的约束条件，使得储能在充放电能力上受到电功率上限、荷电状态、功率单元状态转换次数限制的约束，考虑了储能在电功率、荷电状态和功率单元状态转换次数的物理特性对模型的约束，从而储能在电网中能够起到削峰填谷的作用，而机组在出力上下限、线路潮流、和断面潮流上设置了约束，提高电网稳定性。
[0111]
相应地，本发明还提供一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序；其中，所述计算机程序在运行时控制所述计算机可读存储介质所在的设备执行如权利要求1至4中任意一项所述的一种电力日前市场出清的计算方法。
附图说明
[0112]
图1是本发明提供的电力日前市场出清的计算方法的一种实施例的流程示意图；
[0113]
图2是本发明提供的电力日前市场出清的计算方法的一种实施例的结构示意图。
具体实施方式
[0114]
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他
实施例，都属于本发明保护的范围。
[0115]
实施例一
[0116]
请参照图1，为本发明实施例提供的一种电力日前市场出清的计算方法，包括以下步骤s101-s103：
[0117]
步骤s101：获取电力日前市场的储能系统数据和机组数据；
[0118]
在本实施例中，储能系统数据包括但不限于：储能充放电价格、最大充放电功率、最大最小允许的电荷状态、优化周期最后一个时段期望达到的电荷状态、充放电效率和一天中允许的充放电次数；机组数据包括但不限于：系统数据、联络线计划数据、母线负荷数据、断面安全及灵敏度数据、机组群和套机数据。
[0119]
步骤s102：将所述储能系统数据和所述机组数据输入预设的安全约束机组组合模型，以使所述安全约束机组组合模型确定日前市场出清的目标函数，并计算所述日前市场出清的目标函数的第一储能物理约束和第一机组约束，输出与储能相关的机组组合；
[0120]
在本实施例中，所述确定日前市场出清的目标函数，并计算所述日前市场出清的目标函数的第一储能物理约束和第一机组约束，具体为：
[0121]
以最小化发电资源运行及启动成本为目标建立日前市场出清目标函数；
[0122]
其中，日前市场出清目标函数为：
[0123][0124]
式中，c
i,t
(p
i,t
)、分别表示机组i在时段t的运行费用、启动费用和最小稳定技术出力费用；m表示用于市场出清优化的网络潮流约束松弛罚因子；分别表示线路l的正、反向潮流松弛变量；分别表示断面s的正、反向潮流松弛变量；分别表示储能申报的充、放电价格，分别表示储能申报的充、放电价格，分别表示储能出清的充放电功率。
[0125]
在本实施例中，所述第一储能物理约束和第一机组约束，具体为：
[0126]
计算储能的物理约束和机组约束；其中，储能的物理约束包括独立储能运行约束、储能功率单元状态转换次数限制约束；机组约束包括负荷平衡约束、系统正备用容量约束、系统负备用容量约束、机组出力上下限约束、线路潮流约束和断面潮流约束；
[0127]
所述独立储能运行约束包括充放电功率约束和荷电状态约束；
[0128]
其中，根据储能出清的充放电功率需要在储能申报的最大最小冲放电功率范围内，计算充放电功率约束：
[0129][0130][0131]ui,t
＝{0,1}；
[0132]
式中，分别表示储能出清的充电功率和放电功率，u
i,t
是控制机组i在t
时刻的充放状态的0和1变量，1为放电，0为充电；
[0133]
根据储能在优化时段初始时刻和结束时刻的荷电状态需要满足储能上一个优化周期末尾和储能申报的参数，计算荷电状态约束：
[0134][0135][0136][0137]
式中，e
es,0
为优化时段初始时刻的荷电状态，e
es,t
为优化时段结束时刻的荷电状态，e
es,t
为优化时段的荷电状态，e
es,t-1
为储能上一个优化周期末尾的荷电状态，分别表示储能出清的充电功率和放电功率，和分别为储能充电和放电申报的参数；
[0138]
所述储能功率单元状态转换次数限制约束：
[0139][0140][0141]
式中，y
e,t
是储能单元e在时段t的充放电0和1状态转换变量，其值为1时表示系统的充放电状态发生了变化，其值为0时表示系统的充放电状态没有发生变化；ne是储能单元e在一个控制周期内允许的最大转换次数；u
i,t
是控制机组i在t时刻的充放状态的0和1变量，u
i,t-1是控制机组i在(t-1)时刻的充放状态的0和1变量，1为放电，0为充电；
[0142]
所述负荷平衡约束：
[0143][0144]
式中，p
i,t
表示传统机组i在t时段的出力，t
j,t
表示联络线j在时段t的计划功率，nt为联络线总数，d
t
为t时段的系统负荷，和为储能单元e在t时段充电功率和放电功率，e表示储能单元的个数；
[0145]
所述系统正备用容量约束：
[0146][0147]
式中，α
i,t
表示机组i在t时段的启停状态，α
i,t
＝0表示机组停机，α
i,t
＝1表示机组开机，n为机组总台数，为机组i在t时段的最大出力，nt为联络线总数，d
t
为t时段的系统负荷，为t时段的系统正备用容量要求；
[0148]
所述系统负备用容量约束：
[0149][0150]
式中，为机组i在t时段的最小出力；为t时段的系统负备用容量要求，α
i,t
表示机组i在t时段的启停状态，α
i,t
＝0表示机组停机，α
i,t
＝1表示机组开机，t
j,t
表示联络线j在时段t的计划功率；
[0151]
所述机组出力上下限约束：
[0152][0153]
若机组停机，α
i,t
＝0，当机组开机时，α
i,t
＝1，为机组i在t时段的最小出力，p
i,t
为机组i在t时段的出力，为机组i在t时段的最大出力；
[0154]
所述线路潮流约束：
[0155][0156]
其中，p
lmax
为线路l的潮流传输极限，g
l-i
为机组i所在节点对线路l的发电机输出功率转移分布因子，g
l-j
为联络线j所在节点对线路l的发电机输出功率转移分布因子，p
i,t
为机组i在t时段的出力，k为系统的节点数量，g
l-k
为节点k对线路l的发电机输出功率转移分布因子，d
k,t
为节点k在时段t的母线负荷值，分别为线路l的正、反向潮流松弛变量，t
j,t
表示联络线j在时段t的计划功率；
[0157]
所述断面潮流约束：
[0158][0159]
其中，分别为断面s的潮流传输极限，g
s-i
为机组i所在节点对断面s的发电机输出功率转移分布因子，p
i,t
为机组i在t时段的出力，g
s-j
为联络线j所在节点对断面s的发电机输出功率转移分布因子，g
s-k
为节点k对断面s的发电机输出功率转移分布因子，d
k,t
为节点k在时段t的母线负荷值，分别为断面s的正、反向潮流松弛变量表示联络线j在时段t的计划功率，t
j,
t表示联络线j在时段t的计划功率。
[0160]
步骤s103：将所述机组组合输入预设的安全约束经济调度模型，以使所述安全约束经济调度模型确定日前电能量市场出清的目标函数，并计算所述日前电能量市场出清的目标函数的第二储能物理约束和第二机组约束，输出电力日前市场的各时段储能、其他机组的日前中标出力和日前节点电价。
[0161]
在本实施例中，所述确定日前电能量市场出清的目标函数，并计算所述日前电能量市场出清的目标函数的第二储能物理约束和第二机组约束，具体为：
[0162]
日前电能量市场出清的目标函数为：
[0163][0164]
式中，c
i,t
(p
i,t
)表示机组i在时段t的运行费用；m表示用于市场出清优化的网络潮流约束松弛罚因子；分别表示线路l的正、反向潮流松弛变量；分别表示断面s的正、反向潮流松弛变量；分别表示储能申报的充、放电价格，分别表示储能出清的充、放电功率；
[0165]
所述日前电能量市场出清的目标函数的第一储能物理约束和第一机组约束与日前市场出清目标函数的第二储能物理约束和第二机组约束相同。
[0166]
实施本发明实施例，具有如下效果：
[0167]
本技术的电力日前市场出清的计算方法中构建了安全约束机组组合计算模型块和安全约束经济调度计算模型，分别包含了日前电能量市场出清的目标函数和日前市场出清的目标函数，有效考虑在目标函数中的储能的物理约束，明确了储能在日前市场中的模型约束，通过计算储能相关的约束条件，使得储能在充放电能力上受到电功率上限、荷电状态、功率单元状态转换次数限制的约束，考虑了储能在电功率、荷电状态和功率单元状态转换次数的物理特性对模型的约束，使得储能在电网中能够起到削峰填谷的作用，减少电网调峰压力，维护电网运行效率，提高电网稳定性。
[0168]
实施例二
[0169]
相应地，请参照图2，为本发明实施例提供的一种电力日前市场出清的计算装置，包括获取数据模块201、安全约束机组组合计算模块202和安全约束经济调度计算模块203；
[0170]
其中，所述获取数据模块201用于获取电力日前市场的储能系统数据和机组数据；
[0171]
所述安全约束机组组合计算模块202用于将所述储能系统数据和所述机组数据输入预设的安全约束机组组合模型，以使所述安全约束机组组合模型确定日前市场出清的目标函数，并计算所述日前市场出清的目标函数的第一储能物理约束和第一机组约束，输出与储能相关的机组组合；
[0172]
所述安全约束经济调度计算模块203用于将所述机组组合输入预设的安全约束经济调度模型，以使所述安全约束经济调度模型确定日前电能量市场出清的目标函数，并计算所述日前电能量市场出清的目标函数的第二储能物理约束和第二机组约束，输出电力日前市场的各时段储能、其他机组的日前中标出力和日前节点电价。
[0173]
上述的电力日前市场出清的计算装置可实施上述方法实施例的电力日前市场出清的计算方法。上述方法实施例中的可选项也适用于本实施例，这里不再详述。本技术实施例的其余内容可参照上述方法实施例的内容，在本实施例中，不再进行赘述。
[0174]
实施本发明实施例，具有如下效果：
[0175]
本技术的电力日前市场出清的计算装置中构建了安全约束机组组合计算模块和安全约束经济调度计算模块，分别包含了日前电能量市场出清的目标函数和日前市场出清的目标函数，有效考虑在目标函数中的储能的物理约束，明确了储能在日前市场中的模型约束，通过计算储能相关的约束条件，使得储能在充放电能力上受到电功率上限、荷电状
态、功率单元状态转换次数限制的约束，考虑了储能在电功率、荷电状态和功率单元状态转换次数的物理特性对模型的约束，使得储能在电网中能够起到削峰填谷的作用，减少电网调峰压力，维护电网运行效率，提高电网稳定性。
[0176]
实施例三
[0177]
相应地，本发明还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序，其中，在所述计算机程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行如上任意一项实施例所述的电力日前市场出清的计算方法。
[0178]
示例性的，所述计算机程序可以被分割成一个或多个模块/单元，所述一个或者多个模块/单元被存储在所述存储器中，并由所述处理器执行，以完成本发明。所述一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述所述计算机程序在所述终端设备中的执行过程。
[0179]
所述终端设备可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备。所述终端设备可包括，但不仅限于，处理器、存储器。
[0180]
所称处理器可以是中央处理单元(central processing unit，cpu)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(digital signal processor，dsp)、专用集成电路(application specific integrated circuit，asic)、现成可编程门阵列(field-programmable gate array，fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等，所述处理器是所述终端设备的控制中心，利用各种接口和线路连接整个终端设备的各个部分。
[0181]
所述存储器可用于存储所述计算机程序和/或模块，所述处理器通过运行或执行存储在所述存储器内的计算机程序和/或模块，以及调用存储在存储器内的数据，实现终端设备的各种功能。所述存储器可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序等；存储数据区可存储根据移动终端的使用所创建的数据等。此外，存储器可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如硬盘、内存、插接式硬盘，智能存储卡(smart media card,smc)，安全数字(secure digital,sd)卡，闪存卡(flash card)、至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。
[0182]
其中，所述终端设备集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、u盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(rom，read-only memory)、随机存取存储器(ram，random access memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。
[0183]
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步的详细说明，应当理解，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限定本发明的保护
范围。特别指出，对于本领域技术人员来说，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
技术特征：1.一种电力日前市场出清的计算方法，其特征在于，包括：获取电力日前市场的储能系统数据和机组数据；将所述储能系统数据和所述机组数据输入预设的安全约束机组组合模型，以使所述安全约束机组组合模型确定日前市场出清的目标函数，并计算所述日前市场出清的目标函数的第一储能物理约束和第一机组约束，输出与储能相关的机组组合；将所述机组组合输入预设的安全约束经济调度模型，以使所述安全约束经济调度模型确定日前电能量市场出清的目标函数，并计算所述日前电能量市场出清的目标函数的第二储能物理约束和第二机组约束，输出电力日前市场的各时段储能、其他机组的日前中标出力和日前节点电价。2.如权利要求1所述的电力日前市场出清的计算方法，其特征在于，所述确定日前市场出清的目标函数，并计算所述日前市场出清的目标函数的第一储能物理约束和第一机组约束，具体为：以最小化发电资源运行及启动成本为目标建立日前市场出清目标函数；其中，日前市场出清目标函数为：式中，c
i,t
(p
i,t
)、分别表示机组i在时段t的运行费用、启动费用和最小稳定技术出力费用；m表示用于市场出清优化的网络潮流约束松弛罚因子；分别表示线路l的正、反向潮流松弛变量；分别表示断面s的正、反向潮流松弛变量；分别表示储能申报的充、放电价格，分别表示储能申报的充、放电价格，分别表示储能出清的充放电功率。3.如权利要求1所述的电力日前市场出清的计算方法，其特征在于，所述确定日前电能量市场出清的目标函数，并计算所述日前电能量市场出清的目标函数的第二储能物理约束和第二机组约束，具体为：日前电能量市场出清的目标函数为：式中，c
i,t
(p
i,t
)表示机组i在时段t的运行费用；m表示用于市场出清优化的网络潮流约束松弛罚因子；分别表示线路l的正、反向潮流松弛变量；分别表示断面s的正、反向潮流松弛变量；分别表示储能申报的充、放电价格，分别表示储能出清的充、放电功率；所述日前电能量市场出清的目标函数的第一储能物理约束和第一机组约束与日前市场出清目标函数的第二储能物理约束和第二机组约束相同。
4.如权利要求3所述的电力日前市场出清的计算方法，其特征在于，所述第一储能物理约束和第一机组约束，具体为：计算储能的物理约束和机组约束；其中，储能的物理约束包括独立储能运行约束、储能功率单元状态转换次数限制约束；机组约束包括负荷平衡约束、系统正备用容量约束、系统负备用容量约束、机组出力上下限约束、线路潮流约束和断面潮流约束；所述独立储能运行约束包括充放电功率约束和荷电状态约束；其中，根据储能出清的充放电功率需要在储能申报的最大最小冲放电功率范围内，计算充放电功率约束：算充放电功率约束：u
i,t
＝{0,1}；式中，分别表示储能出清的充电功率和放电功率，u
i,t
是控制机组i在t时刻的充放状态的0和1变量，1为放电，0为充电；根据储能在优化时段初始时刻和结束时刻的荷电状态需要满足储能上一个优化周期末尾和储能申报的参数，计算荷电状态约束：末尾和储能申报的参数，计算荷电状态约束：末尾和储能申报的参数，计算荷电状态约束：式中，e
es,0
为优化时段初始时刻的荷电状态，e
es,t
为优化时段结束时刻的荷电状态，e
es,t
为优化时段的荷电状态，e
es,t-1
为储能上一个优化周期末尾的荷电状态，分别表示储能出清的充电功率和放电功率，和分别为储能充电和放电申报的参数；所述储能功率单元状态转换次数限制约束：所述储能功率单元状态转换次数限制约束：式中，y
e,t
是储能单元e在时段t的充放电0和1状态转换变量，其值为1时表示系统的充放电状态发生了变化，其值为0时表示系统的充放电状态没有发生变化；n
e
是储能单元e在一个控制周期内允许的最大转换次数；u
i,t
是控制机组i在t时刻的充放状态的0和1变量，u
i,t-1
是控制机组i在(t-1)时刻的充放状态的0和1变量，1为放电，0为充电；所述负荷平衡约束：
式中，p
i,t
表示传统机组i在t时段的出力，t
j,t
表示联络线j在时段t的计划功率，nt为联络线总数，d
t
为t时段的系统负荷，和为储能单元e在t时段充电功率和放电功率，e表示储能单元的个数；所述系统正备用容量约束：式中，α
i,t
表示机组i在t时段的启停状态，α
i,t
＝0表示机组停机，α
i,t
＝1表示机组开机，n为机组总台数，为机组i在t时段的最大出力，nt为联络线总数，d
t
为t时段的系统负荷，为t时段的系统正备用容量要求；所述系统负备用容量约束：式中，为机组i在t时段的最小出力；为t时段的系统负备用容量要求，α
i,t
表示机组i在t时段的启停状态，α
i,t
＝0表示机组停机，α
i,t
＝1表示机组开机，t
j,t
表示联络线j在时段t的计划功率；所述机组出力上下限约束：若机组停机，α
i,t
＝0，当机组开机时，α
i,t
＝1，为机组i在t时段的最小出力，p
i,t
为机组i在t时段的出力，为机组i在t时段的最大出力；所述线路潮流约束：其中，p
lmax
为线路l的潮流传输极限，g
l-i
为机组i所在节点对线路l的发电机输出功率转移分布因子，g
l-j
为联络线j所在节点对线路l的发电机输出功率转移分布因子，p
i,t
为机组i在t时段的出力，k为系统的节点数量，g
l-k
为节点k对线路l的发电机输出功率转移分布因子，d
k,t
为节点k在时段t的母线负荷值，分别为线路l的正、反向潮流松弛变量，t
j,t
表示联络线j在时段t的计划功率；所述断面潮流约束：
其中，p
smin
、p
smax
分别为断面s的潮流传输极限，g
s-i
为机组i所在节点对断面s的发电机输出功率转移分布因子，p
i,t
为机组i在t时段的出力，g
s-j
为联络线j所在节点对断面s的发电机输出功率转移分布因子，g
s-k
为节点k对断面s的发电机输出功率转移分布因子，d
k,t
为节点k在时段t的母线负荷值，分别为断面s的正、反向潮流松弛变量表示联络线j在时段t的计划功率，t
j,t
表示联络线j在时段t的计划功率。5.一种电力日前市场出清的计算装置，其特征在于，包括：获取数据模块、安全约束机组组合计算模块和安全约束经济调度计算模块；其中，所述获取数据模块用于获取电力日前市场的储能系统数据和机组数据；所述安全约束机组组合计算模块用于将所述储能系统数据和所述机组数据输入预设的安全约束机组组合模型，以使所述安全约束机组组合模型确定日前市场出清的目标函数，并计算所述日前市场出清的目标函数的第一储能物理约束和第一机组约束，输出与储能相关的机组组合；所述安全约束经济调度计算模块用于将所述机组组合输入预设的安全约束经济调度模型，以使所述安全约束经济调度模型确定日前电能量市场出清的目标函数，并计算所述日前电能量市场出清的目标函数的第二储能物理约束和第二机组约束，输出电力日前市场的各时段储能、其他机组的日前中标出力和日前节点电价。6.如权利要求5所述的电力日前市场出清的计算装置，其特征在于，所述确定日前市场出清的目标函数，并计算所述日前市场出清的目标函数的第一储能物理约束和第一机组约束，具体为：以最小化发电资源运行及启动成本为目标建立日前市场出清目标函数；其中，日前市场出清目标函数为：式中，c
i,t
(p
i,t
)、分别表示机组i在时段t的运行费用、启动费用和最小稳定技术出力费用；m表示用于市场出清优化的网络潮流约束松弛罚因子；分别表示线路l的正、反向潮流松弛变量；分别表示断面s的正、反向潮流松弛变量；分别表示储能申报的充、放电价格，分别表示储能申报的充、放电价格，分别表示储能出清的充放电功率。7.如权利要求5所述的电力日前市场出清的计算装置，其特征在于，所述确定日前电能量市场出清的目标函数，并计算所述日前电能量市场出清的目标函数的第二储能物理约束和第二机组约束，具体为：日前电能量市场出清的目标函数为：
式中，c
i,t
(p
i,t
)表示机组i在时段t的运行费用；m表示用于市场出清优化的网络潮流约束松弛罚因子；分别表示线路l的正、反向潮流松弛变量；分别表示断面s的正、反向潮流松弛变量；分别表示储能申报的充、放电价格，分别表示储能出清的充、放电功率；所述日前电能量市场出清的目标函数的第一储能物理约束和第一机组约束与日前市场出清目标函数的第二储能物理约束和第二机组约束相同。8.如权利要求7所述的电力日前市场出清的计算装置，其特征在于，所述第一储能物理约束和第一机组约束，具体为：计算储能的物理约束和机组约束；其中，储能的物理约束包括独立储能运行约束、储能功率单元状态转换次数限制约束；机组约束包括负荷平衡约束、系统正备用容量约束、系统负备用容量约束、机组出力上下限约束、线路潮流约束和断面潮流约束；所述独立储能运行约束包括充放电功率约束和荷电状态约束；其中，根据储能出清的充放电功率需要在储能申报的最大最小冲放电功率范围内，计算充放电功率约束：算充放电功率约束：u
i,t
＝{0,1}；式中，分别表示储能出清的充电功率和放电功率，u
i,t
是控制机组i在t时刻的充放状态的0和1变量，1为放电，0为充电；根据储能在优化时段初始时刻和结束时刻的荷电状态需要满足储能上一个优化周期末尾和储能申报的参数，计算荷电状态约束：末尾和储能申报的参数，计算荷电状态约束：末尾和储能申报的参数，计算荷电状态约束：式中，e
es,0
为优化时段初始时刻的荷电状态，e
es,t
为优化时段结束时刻的荷电状态，e
es,t
为优化时段的荷电状态，e
es,t-1
为储能上一个优化周期末尾的荷电状态，分别表示储能出清的充电功率和放电功率，和分别为储能充电和放电申报的参数；所述储能功率单元状态转换次数限制约束：所述储能功率单元状态转换次数限制约束：
式中，y
e,t
是储能单元e在时段t的充放电0和1状态转换变量，其值为1时表示系统的充放电状态发生了变化，其值为0时表示系统的充放电状态没有发生变化；n
e
是储能单元e在一个控制周期内允许的最大转换次数；u
i,t
是控制机组i在t时刻的充放状态的0和1变量，u
i,t-1
是控制机组i在(t-1)时刻的充放状态的0和1变量，1为放电，0为充电；所述负荷平衡约束：式中，p
i,t
表示传统机组i在t时段的出力，t
j,t
表示联络线j在时段t的计划功率，nt为联络线总数，d
t
为t时段的系统负荷，和为储能单元e在t时段充电功率和放电功率，e表示储能单元的个数；所述系统正备用容量约束：式中，α
i,t
表示机组i在t时段的启停状态，α
i,t
＝0表示机组停机，α
i,t
＝1表示机组开机，n为机组总台数，为机组i在t时段的最大出力，nt为联络线总数，d
t
为t时段的系统负荷，为t时段的系统正备用容量要求；所述系统负备用容量约束：式中，为机组i在t时段的最小出力；为t时段的系统负备用容量要求，α
i,t
表示机组i在t时段的启停状态，α
i,t
＝0表示机组停机，α
i,t
＝1表示机组开机，t
j,t
表示联络线j在时段t的计划功率；所述机组出力上下限约束：若机组停机，α
i,t
＝0，当机组开机时，α
i,t
＝1，为机组i在t时段的最小出力，p
i,t
为机组i在t时段的出力，为机组i在t时段的最大出力；所述线路潮流约束：其中，p
lmax
为线路l的潮流传输极限，g
l-i
为机组i所在节点对线路l的发电机输出功率转移分布因子，g
l-j
为联络线j所在节点对线路l的发电机输出功率转移分布因子，p
i,t
为机组i在t时段的出力，k为系统的节点数量，g
l-k
为节点k对线路l的发电机输出功率转移分布因子，d
k,t
为节点k在时段t的母线负荷值，分别为线路l的正、反向潮流松弛变量，t
j,t
表示联络线j在时段t的计划功率；所述断面潮流约束：其中，p
smin
、p
smax
分别为断面s的潮流传输极限，g
s-i
为机组i所在节点对断面s的发电机输出功率转移分布因子，p
i,t
为机组i在t时段的出力，g
s-j
为联络线j所在节点对断面s的发电机输出功率转移分布因子，g
s-k
为节点k对断面s的发电机输出功率转移分布因子，d
k,t
为节点k在时段t的母线负荷值，分别为断面s的正、反向潮流松弛变量表示联络线j在时段t的计划功率，t
j,t
表示联络线j在时段t的计划功率。9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序；其中，所述计算机程序在运行时控制所述计算机可读存储介质所在的设备执行如权利要求1至4中任意一项所述的一种电力日前市场出清的计算方法。
技术总结本发明公开了一种电力日前市场出清的计算方法、装置及储存介质，方法包括：获取电力日前市场的储能系统数据和机组数据；将储能系统数据和机组数据输入预设的安全约束机组组合模型，以使安全约束机组组合模型确定日前市场出清的目标函数，并计算日前市场出清的目标函数的第一储能物理约束和第一机组约束，输出与储能相关的机组组合；将机组组合输入预设的安全约束经济调度模型，以使安全约束经济调度模型确定日前电能量市场出清的目标函数，并计算日前电能量市场出清的目标函数的第二储能物理约束和第二机组约束，输出电力日前市场的各时段储能、其他机组的中标出力和节点电价。储能在电网中能够起到削峰填谷的作用，提高了电网稳定性。网稳定性。网稳定性。
技术研发人员：赵越 白杨 吴国炳 刘思捷 蔡秋娜
受保护的技术使用者：广东电网有限责任公司电力调度控制中心
技术研发日：2022.07.18
技术公布日：2022/11/1
