1.本发明涉及电力调度自动化技术领域，尤其涉及一种电力实时市场的实时出清方法、装置及储存介质。
背景技术：2.电力现货市场能够准确反映电力资源的短期关系和时空价值，引导源网荷投资与建设，实现电力资源的优化配置，储能资源能够有效实现电能转换、储存和利用，有助于提升电力系统运行灵活性并促进可再生能源消纳。从2010年到2018年，全球范围储能平准化成本降低了85％，可见，储能在能源革命和低碳化转型的背景下具有十分可观的应用前景。
3.在实时市场出清时，如果储能完全按照日前安全约束机组组合(scuc)优化出的机组组合和储能的电荷状态(soc)进行实时优化会导致实时市场无法充分利用储能的灵活性，无法根据实时的边界数据进行动态调整势必会影响电网运行的稳定性，如果储能完全优化会导致储能实时优化出的结果与日前偏差过大，且由于实时市场出清是分不同时间段进行滚动出清，并不是全天优化，只能保证在当前优化时间段内的最优性，这种时段分割的出清方式无法保证储能出力的全天最优性，这就使得储能丧失了削峰填谷的作用，无法提高电网的安全性。
技术实现要素：4.本发明提供了一种电力实时市场的实时出清方法、装置及储存介质，以解决保证储能出力的全天最优性的技术问题。
5.为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种电力实时市场的实时出清方法，包括实时获取电力实时市场的储能系统数据和机组数据；
6.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经济调度模型，以使所述安全约束经济调度模型确定电能量市场出清的目标函数，将上下扰动预设比例后的日前出清的每时段电荷状态作为储能实时每时段的荷电状态上下限，根据所述储能实时每时段的荷电状态上下限计算所述目标函数的储能实时荷电状态上下限约束，计算所述目标函数的其他储能物理约束和机组约束，并根据所述储能实时荷电状态上下限约束、所述其他储能物理约束和所述机组约束，输出电力实时市场的实时储能、其他机组的实时中标出力和实时节点电价。
7.作为优选方案，本技术根据扰动后的日前出清的每时段电荷状态构成最新的储能数据对目标函数进行动态调整，即对机组出力计划进行动态调整，并计算储能的物理约束和机组的约束，计算出实时市场的实时储能、其他机组的实时中标出力和实时节点电价。这种储能参与的对机组出力计划进行动态调整的方式，能够保证储能出力的全天最优性，使得实时市场中能有效兼顾储能的灵活性、最优性和与日前市场的一致性，这种储能参与的电力实时市场的实时出清方法充分发储能的挥削峰填谷的作用，提高电网的稳定性与安全性。
8.所述确定电能量市场出清的目标函数，具体为：
[0009][0010]
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。
[0011]
作为优选方案，本技术构建的日前市场出清的目标函数包含了独立储能部分和机组部分，将储能添加至电力日前市场中，考虑储能和机组的物理约束以及实时市场的储能每时段电荷状态，为在日前出清的状态的基础上进行动态调整做准备，使得实时市场中能有效兼顾储能的灵活性、最优性和与日前市场的一致性。
[0012]
所述将上下扰动预设比例后的日前出清的每时段电荷状态作为储能实时每时段的荷电状态上下限，根据所述储能实时每时段的荷电状态上下限计算所述目标函数的储能实时荷电状态上下限约束，具体为：
[0013][0014]
其中，为储能机组在日前市场出清得到的每小时h末的电荷量，x为扰动量，为实时市场的优化量；
[0015]
在日前市场出清的最后一个时段中，所述扰动量的值将呈现单调递减，在所述时段结束时，扰动量为递减0。
[0016]
作为优选方案，本技术通过对日前出清的每时段电荷状态进行上下扰动的方式保证储能参与实时市场的灵活性，保证储能的出力能随着边界条件的变化而进行适当的调整，在日前出清的每时段电荷状态的基础上进行调整则保证了实时储能出力的相对经济最优性，扰动量的递减则保证储能实时的每时段电荷状态能逐渐收敛至和日前最后一个时段的电荷状态相同，满足一致性要求。
[0017]
所述计算所述目标函数的其他储能物理约束和机组约束，具体为：
[0018]
计算储能物理约束和机组约束；其中，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、机组出力上下限约束、线路潮流约束、断面潮流约束条件和机组爬坡约束；
[0019]
计算机组出力和机组运行费用；
[0020]
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；
[0021]
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：
[0022]
[0023][0024]ui,t
＝{0,1}；
[0025]
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；
[0026]
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：
[0027][0028][0029][0030]
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；
[0031]
所述储能功率单元状态转换次数限制约束：
[0032][0033][0034]
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；
[0035]
所述负荷平衡约束：
[0036][0037]
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；
[0038]
所述机组出力上下限约束：
[0039][0040]
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；
[0041]
所述线路潮流约束：
[0042][0043]
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；
[0044]
所述断面潮流约束：
[0045][0046]
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；
[0047]
所述机组爬坡约束：
[0048]
p
i,t-p
i,t-1
≤δp
iu
；
[0049]
p
i,t-1-p
i,t
≤δp
id
；
[0050]
其中，δp
iu
为机组i最大上爬坡速率，δp
id
为机组i最大下爬坡速率，p
i,t
为机组i在t时段的出力，p
i,t-1
为机组i在(t-1)时段的出力；
[0051]
所述机组出力表达式为：
[0052][0053][0054]
其中，nm为机组报价总段数，p
i,t,m
为机组i在时段t第m个出力区间中的中标电力，分别为机组i申报的第个出力区间上、下界；
[0055]
所述机组出力表达式为：
[0056][0057]
其中，nm为机组报价总段数，c
i,t,m
为机组i申报的第m个出力区间对应的能量价格，p
i,t,m
为机组i在时段t第m个出力区间中的中标电力。
[0058]
作为优选方案，本技术在安全约束经济调度模型中明确了储能在实时市场中的模型约束，通过计算上述储能相关的物理约束条件，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，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。
[0059]
相应地，本发明还提供了一种电力实时市场的实时出清装置，包括：获取数据模块和安全约束经济调度计算模块；
[0060]
其中，所述获取数据模块用于实时获取电力实时市场的储能系统数据和机组数据；
[0061]
所述安全约束经济调度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经济调度模型，以使所述安全约束经济调度模型确定电能量市场出清的目标函数，将上下扰动预设比例后的日前出清的每时段电荷状态作为储能实时每时段的荷电状态上下限，根据所述储能实时每时段的荷电状态上下限计算所述目标函数的储能实时荷电状态上下限约束，计算所述目标函数的其他储能物理约束和机组约束，并根据所述储能实时荷电状态上下限约束、所述其他储能物理约束和所述机组约束，输出电力实时市场的实时储能、其他机组的实时中标出力和实时节点电价。
[0062]
作为优选方案，本技术的电力实时市场的实时出清装置根据扰动后的日前出清的每时段电荷状态构成最新的储能数据对目标函数进行动态调整，即对机组出力计划进行动态调整，并计算储能的物理约束和机组的约束，计算出实时市场的实时储能、其他机组的实时中标出力和实时节点电价。这种储能参与的对机组出力计划进行动态调整的方式，能够保证储能出力的全天最优性，使得实时市场中能有效兼顾储能的灵活性、最优性和与日前市场的一致性，这种储能参与的电力实时市场的实时出清方法充分发储能的挥削峰填谷的作用，提高电网的稳定性与安全性。
[0063]
所述确定电能量市场出清的目标函数，具体为：
[0064][0065]
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。
[0066]
作为优选方案，本技术构建的日前市场出清的目标函数包含了独立储能部分和机组部分，将储能添加至电力日前市场中，考虑储能和机组的物理约束以及实时市场的储能每时段电荷状态，为在日前出清的状态的基础上进行动态调整做准备，使得实时市场中能有效兼顾储能的灵活性、最优性和与日前市场的一致性。
[0067]
所述将上下扰动预设比例后的日前出清的每时段电荷状态作为储能实时每时段的荷电状态上下限，根据所述储能实时每时段的荷电状态上下限计算所述目标函数的储能实时荷电状态上下限约束，具体为：
[0068][0069]
其中，为储能机组在日前市场出清得到的每小时h末的电荷量，x为扰动量，为实时市场的优化量；
[0070]
在日前市场出清的最后一个时段中，所述扰动量的值将呈现单调递减，在所述时段结束时，扰动量为递减0。
[0071]
作为优选方案，本技术通过对日前出清的每时段电荷状态进行上下扰动的方式保证储能参与实时市场的灵活性，保证储能的出力能随着边界条件的变化而进行适当的调整，在日前出清的每时段电荷状态的基础上进行调整则保证了实时储能出力的相对经济最优性，扰动量的递减则保证储能实时的每时段电荷状态能逐渐收敛至和日前最后一个时段的电荷状态相同，满足一致性要求。
[0072]
所述计算所述目标函数的其他储能物理约束和机组约束，具体为：
[0073]
计算储能物理约束和机组约束；其中，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、机组出力上下限约束、线路潮流约束、断面潮流约束条件和机组爬坡约束；
[0074]
计算机组出力和机组运行费用；
[0075]
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；
[0076]
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：
[0077][0078][0079]ui,t
＝{0,1}；
[0080]
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；
[0081]
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：
[0082][0083][0084][0085]
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；
[0086]
所述储能功率单元状态转换次数限制约束：
[0087][0088][0089]
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；
[0090]
所述负荷平衡约束：
[0091][0092]
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；
[0093]
所述机组出力上下限约束：
[0094][0095]
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；
[0096]
所述线路潮流约束：
[0097][0098]
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；
[0099]
所述断面潮流约束：
[0100][0101]
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；
[0102]
所述机组爬坡约束：
[0103]
p
i,t-p
i,t-1
≤δp
iu
；
[0104]
p
i,t-1-p
i,t
≤δp
id
；
[0105]
其中，δp
iu
为机组i最大上爬坡速率，δp
id
为机组i最大下爬坡速率，p
i,t
为机组i在t时段的出力，p
i,t-1
为机组i在(t-1)时段的出力；
[0106]
所述机组出力表达式为：
[0107][0108][0109]
其中，nm为机组报价总段数，p
i,t,m
为机组i在时段t第m个出力区间中的中标电力，分别为机组i申报的第个出力区间上、下界；
[0110]
所述机组出力表达式为：
[0111][0112]
其中，nm为机组报价总段数，c
i,t,m
为机组i申报的第m个出力区间对应的能量价格，p
i,t,m
为机组i在时段t第m个出力区间中的中标电力。
[0113]
作为优选方案，本技术在安全约束经济调度计算模块中明确了储能在实时市场中的模型约束，通过计算上述储能相关的物理约束条件，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，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。
[0114]
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实时市场的实时出清方法。
附图说明
[0115]
图1是本发明提供的电力实时市场的实时出清方法的一种实施例的流程示意图；
[0116]
图2是本发明提供的电力实时市场的实时出清方法的一种实施例的结构示意图。
具体实施方式
[0117]
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。
[0118]
实施例一
[0119]
请参照图1，为本发明实施例提供的一种电力实时市场的实时出清方法，包括以下
步骤s101-s102：
[0120]
步骤s101：实时获取电力实时市场的储能系统数据和机组数据；
[0121]
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、日前优化的电荷状态结果、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：日前优化出的机组组合结果、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。
[0122]
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经济调度模型，以使所述安全约束经济调度模型确定电能量市场出清的目标函数，将上下扰动预设比例后的日前出清的每时段电荷状态作为储能实时每时段的荷电状态上下限，根据所述储能实时每时段的荷电状态上下限计算所述目标函数的储能实时荷电状态上下限约束，计算所述目标函数的其他储能物理约束和机组约束，并根据所述储能实时荷电状态上下限约束、所述其他储能物理约束和所述机组约束，输出电力实时市场的实时储能、其他机组的实时中标出力和实时节点电价。
[0123]
在本实施例中，所述确定电能量市场出清的目标函数，具体为：
[0124][0125]
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；
[0126]
在本实施例中，所述将上下扰动预设比例后的日前出清的每时段电荷状态作为储能实时每时段的荷电状态上下限，根据所述储能实时每时段的荷电状态上下限计算所述目标函数的储能实时荷电状态上下限约束，具体为：
[0127][0128]
其中，为储能机组在日前市场出清得到的每小时h末的电荷量，x为扰动量，为实时市场的优化量；
[0129]
在日前市场出清的最后一个时段中，所述扰动量的值将呈现单调递减，在所述时段结束时，扰动量为递减0。
[0130]
在本实施例中，所述计算所述目标函数的其他储能物理约束和机组约束，具体为：
[0131]
计算储能物理约束和机组约束；其中，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、机组出力上下限约束、线路潮流约束、断面潮流约束条件和机组爬坡约束；
[0132]
计算机组出力和机组运行费用；
[0133]
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；
[0134]
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：
[0135][0136][0137]ui,t
＝{0,1}；
[0138]
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；
[0139]
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：
[0140][0141][0142][0143]
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；
[0144]
所述储能功率单元状态转换次数限制约束：
[0145][0146][0147]
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；
[0148]
所述负荷平衡约束：
[0149][0150]
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；
[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，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；
[0160]
所述机组爬坡约束：
[0161]
p
i,t-p
i,t-1
≤δp
iu
；
[0162]
p
i,t-1-p
i,t
≤δp
id
；
[0163]
其中，δp
iu
为机组i最大上爬坡速率，δp
id
为机组i最大下爬坡速率，p
i,t
为机组i在t时段的出力，p
i,t-1
为机组i在(t-1)时段的出力；
[0164]
所述机组出力表达式为：
[0165][0166][0167]
其中，nm为机组报价总段数，p
i,t,m
为机组i在时段t第m个出力区间中的中标电力，分别为机组i申报的第个出力区间上、下界；
[0168]
所述机组出力表达式为：
[0169][0170]
其中，nm为机组报价总段数，c
i,t,m
为机组i申报的第m个出力区间对应的能量价格，p
i,t,m
为机组i在时段t第m个出力区间中的中标电力。
[0171]
实施本发明实施例，具有如下效果：
[0172]
本技术的电力实时市场的实时出清方法根据扰动后的日前出清的每时段电荷状态构成最新的储能数据对目标函数进行动态调整，即对机组出力计划进行动态调整，并计算储能的物理约束和机组的约束，计算出实时市场的实时储能、其他机组的实时中标出力和实时节点电价。通过对日前出清的每时段电荷状态进行上下扰动的方式保证储能参与实时市场的灵活性，保证储能的出力能随着边界条件的变化而进行适当的调整，在日前出清的每时段电荷状态的基础上进行调整则保证了实时储能出力的相对经济最优性，扰动量的递减则保证储能实时的每时段电荷状态能逐渐收敛至和日前最后一个时段的电荷状态相同，满足一致性要求。这种储能参与的对机组出力计划进行动态调整的方式，能够保证储能出力的全天最优性，使得实时市场中能有效兼顾储能的灵活性、最优性和与日前市场的一致性，这种储能参与的电力实时市场的实时出清方法充分发储能的挥削峰填谷的作用，提高电网的稳定性与安全性。
[0173]
实施例二
[0174]
相应地，请参照图2，为本发明实施例提供的一种电力实时市场的实时出清装置，包括获取数据模块201和安全约束经济调度计算模块202；
[0175]
其中，所述获取数据模块201用于实时获取电力实时市场的储能系统数据和机组数据；
[0176]
所述安全约束经济调度计算模块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经济调度模型，以使所述安全约束经济调度模型确定电能量市场出清的目标函数，将上下扰动预设比例后的日前出清的每时段电荷状态作为储能实时每时段的荷电状态上下限，根据所述储能实时每时段的荷电状态上下限计算所述目标函数的储能实时荷电状态上下限约束，计算所述目标函数的其他储能物理约束和机组约束，并根据所述储能实时荷电状态上下限约束、所述其他储能物理约束和所述机组约束，输出电力实时市场的实时储能、其他机组的实时中标出力和实时节点电价。
[0177]
上述的电力实时市场的实时出清装置可实施上述方法实施例的电力实时市场的实时出清方法。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。
[0178]
实施本发明实施例，具有如下效果：
[0179]
本技术的电力实时市场的实时出清装置根据扰动后的日前出清的每时段电荷状态构成最新的储能数据对目标函数进行动态调整，即对机组出力计划进行动态调整，并计算储能的物理约束和机组的约束，计算出实时市场的实时储能、其他机组的实时中标出力和实时节点电价。通过对日前出清的每时段电荷状态进行上下扰动的方式保证储能参与实时市场的灵活性，保证储能的出力能随着边界条件的变化而进行适当的调整，在日前出清的每时段电荷状态的基础上进行调整则保证了实时储能出力的相对经济最优性，扰动量的
递减则保证储能实时的每时段电荷状态能逐渐收敛至和日前最后一个时段的电荷状态相同，满足一致性要求。这种储能参与的对机组出力计划进行动态调整的方式，能够保证储能出力的全天最优性，使得实时市场中能有效兼顾储能的灵活性、最优性和与日前市场的一致性，这种储能参与的电力实时市场的实时出清方法充分发储能的挥削峰填谷的作用，提高电网的稳定性与安全性。
[0180]
实施例三
[0181]
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实时市场的实时出清方法。
[0182]
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。
[0183]
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。
[0184]
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。
[0185]
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。
[0186]
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。
[0187]
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：1.一种电力实时市场的实时出清方法，其特征在于，包括：实时获取电力实时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经济调度模型，以使所述安全约束经济调度模型确定电能量市场出清的目标函数，将上下扰动预设比例后的日前出清的每时段电荷状态作为储能实时每时段的荷电状态上下限，根据所述储能实时每时段的荷电状态上下限计算所述目标函数的储能实时荷电状态上下限约束，计算所述目标函数的其他储能物理约束和机组约束，并根据所述储能实时荷电状态上下限约束、所述其他储能物理约束和所述机组约束，输出电力实时市场的实时储能、其他机组的实时中标出力和实时节点电价。2.如权利要求1所述的电力实时市场的实时出清方法，其特征在于，所述确定电能量市场出清的目标函数，具体为：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。3.如权利要求1所述的电力实时市场的实时出清方法，其特征在于，所述将上下扰动预设比例后的日前出清的每时段电荷状态作为储能实时每时段的荷电状态上下限，根据所述储能实时每时段的荷电状态上下限计算所述目标函数的储能实时荷电状态上下限约束，具体为：其中，为储能机组在日前市场出清得到的每小时h末的电荷量，x为扰动量，为实时市场的优化量；在日前市场出清的最后一个时段中，所述扰动量的值将呈现单调递减，在所述时段结束时，扰动量为递减0。4.如权利要求1所述的电力实时市场的实时出清方法，其特征在于，所述计算所述目标函数的其他储能物理约束和机组约束，具体为：计算储能物理约束和机组约束；其中，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、机组出力上下限约束、线路潮流约束、断面潮流约束条件和机组爬坡约束；计算机组出力和机组运行费用；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：
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，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；所述机组爬坡约束：p
i,t-p
i,t-1
≤δp
iu
；p
i,t-1-p
i,t
≤δp
id
；其中，δp
iu
为机组i最大上爬坡速率，δp
id
为机组i最大下爬坡速率，p
i,t
为机组i在t时段的出力，p
i,t-1
为机组i在(t-1)时段的出力；所述机组出力表达式为：所述机组出力表达式为：其中，nm为机组报价总段数，p
i,t,m
为机组i在时段t第m个出力区间中的中标电力，分别为机组i申报的第个出力区间上、下界；所述机组出力表达式为：其中，nm为机组报价总段数，c
i,t,m
为机组i申报的第m个出力区间对应的能量价格，p
i,t,m
为机组i在时段t第m个出力区间中的中标电力。5.一种电力实时市场的实时出清装置，其特征在于，包括：获取数据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实时获取电力实时市场的储能系统数据和机组数据；所述安全约束经济调度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经济调度模型，以使所述安全约束经济调度模型确定电能量市场出清的目标函数，将上下扰动预设比例后的日前出清的每时段电荷状态作为储能实时每时段的荷电状态上下限，根据所述储能实时每时段的荷电状态上下限计算所述目标函数的储能实时荷电状态上下限约束，计算所述目标函数的其他储能物理约束和机组约束，并根据所述储能实时荷电状态上下限约束、所述其他储能物理约束和所述机组约束，输出电力实时市场的实时储能、其他机组的实时中标出力和实时节点电价。6.如权利要求5所述的电力实时市场的实时出清装置，其特征在于，所述确定电能量市场出清的目标函数，具体为：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。7.如权利要求5所述的电力实时市场的实时出清装置，其特征在于，所述将上下扰动预设比例后的日前出清的每时段电荷状态作为储能实时每时段的荷电状态上下限，根据所述储能实时每时段的荷电状态上下限计算所述目标函数的储能实时荷电状态上下限约束，具体为：其中，为储能机组在日前市场出清得到的每小时h末的电荷量，x为扰动量，为实时市场的优化量；在日前市场出清的最后一个时段中，所述扰动量的值将呈现单调递减，在所述时段结束时，扰动量为递减0。8.如权利要求5所述的电力实时市场的实时出清装置，其特征在于，所述计算所述目标函数的其他储能物理约束和机组约束，具体为：计算储能物理约束和机组约束；其中，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、机组出力上下限约束、线路潮流约束、断面潮流约束条件和机组爬坡约束；计算机组出力和机组运行费用；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，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；所述机组爬坡约束：p
i,t-p
i,t-1
≤δp
iu
；p
i,t-1-p
i,t
≤δp
id
；其中，δp
iu
为机组i最大上爬坡速率，δp
id
为机组i最大下爬坡速率，p
i,t
为机组i在t时段的出力，p
i,t-1
为机组i在(t-1)时段的出力；所述机组出力表达式为：所述机组出力表达式为：其中，nm为机组报价总段数，p
i,t,m
为机组i在时段t第m个出力区间中的中标电力，分别为机组i申报的第个出力区间上、下界；所述机组出力表达式为：
其中，nm为机组报价总段数，c
i,t,m
为机组i申报的第m个出力区间对应的能量价格，p
i,t,m
为机组i在时段t第m个出力区间中的中标电力。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实时市场的实时出清方法。
技术总结本发明公开了一种电力实时市场的实时出清方法、装置及储存介质，方法包括：实时获取电力实时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经济调度模型，以使安全约束经济调度模型确定电能量市场出清的目标函数，将扰动后的日前出清的每时段电荷状态作为储能实时每时段的荷电状态上下限，计算目标函数的储能实时荷电状态上下限约束，并计算目标函数的其他储能物理约束和机组约束，输出电力实时市场的实时储能、其他机组的实时中标出力和实时节点电价。实现实时市场有效兼顾储能灵活性、最优性和一致性的出清方式，明确储能在实时市场中的模型约束，充分发挥储能削峰填谷的作用，提高电网安全性和稳定性。和稳定性。和稳定性。
技术研发人员：赵越 吴国炳 刘思捷 白杨 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
