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申请/专利权人：西安理工大学;华能西藏雅鲁藏布江水电开发投资有限公司

摘要：本发明公开了考虑电力市场电价多重不确定性的梯级水电站短期优化调度方法，具体为：首先，通过场景生成方法生成1000种随机电价场景，然后通过场景缩减方法对随机电价场景进行缩减，最终形成10种典型电价场景，其次以兼顾风险和效益的综合效益最大为目标建立梯级水电站短期优化调度模型，最后，采用粒子群算法对模型进行求解，获得电力现货市场环境下梯级水电站的容量申报策略。本发明的方法，考虑到了电力市场环境下电能量市场电价不确定性，引入条件风险价值作为风险评估指标，能够对电力市场环境下水电站的调度决策提供指导作用，促进水库兴利效益目标的可实现性。

主权项：1.考虑电力市场电价多重不确定性的梯级水电站短期优化调度方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施：步骤1，通过场景生成方法生成1000种随机电价场景，再通过场景缩减方法对随机电价场景进行缩减，最终形成10种典型电价场景，步骤2，以兼顾风险和效益的综合效益最大为目标，建立梯级水电站短期优化调度模型，并建立约束条件；梯级水电站短期优化调度模型，如式3所示： 式3中：U是指梯级水电站的综合效益；UE是指梯级水电站的期望效益；β是指风险偏好因子；UCVaR是指条件风险价值；W是指电价场景数目；πw是指场景w对应的概率；Ew是指梯级水电站在场景w下对应的效益；I是指水电站数目；T是指时段数；是指场景w下对应的电能量市场电价；是指第i个水电站在t时段内对电能量市场的申报电量；λtRR是指调频辅助服务市场在t时段内的容量补偿价格；是指第i个水电站在t时段内在调频辅助服务市场上的申报容量；是指场景w下对应的调理里程补偿价格；Mi,t是指第i个水电站在时段t内参与调频辅助服务市场产生的调频里程；λtSS是指旋转备用辅助服务市场在t时段内的容量补偿价格；是指第i个水电站在t时段内在旋转备用辅助服务市场上的申报容量；是指第i个水电站在t时段内由于参与旋转备用辅助服务市场而多发的电量；Ci,t是指第i个水电站在t时段内水电站提供调频辅助服务的机会成本；ki是指第i个水电站的综合出力系数；Qi,t是指第i个水电站在t时段内的下泄流量；Hi,t是指第i个水电站在t时段内的水头；Δt是指时段长度；k1是指调频里程与调频容量之间的比例系数；k2是指旋转备用使用量与旋转备用容量之间的的比例系数；Uα是指风险价值；α是指置信度水平；ηw是指计算UCVaR的辅助变量；所述梯级水电站短期优化调度模型的约束条件包括：水量平衡约束如式4所示：Vi,t+1＝Vi,t+3600qi,t-Qi,tΔt4；式中：Vi,t是指第i个水电站在t时段内的水库库容；qi,t是指第i个水电站在t时段内的入库流量；库水位约束如式5所示： 式中：是指第i个水电站的库水位下限；是指第i个水电站的库水位上限；Zi,t是指第i个水电站在t时段的坝前水位；Zi,0是指第i个水电站的初始水位；Zi,T是指第i个水电站的末水位；发电量约束如式6所示： 式中：qi,t是指第i个水电站在t时段的发电流量；是指第i个水电站的最小发电流量；是指第i个水电站的最大发电流量；水电站出力约束如式7所示 式中：是指第i个水电站的出力下限；是指第i个水电站的出力上限；Ni,t是指i个水电站在t时段的实际出力；是指第i个水电站在t时段的最大出力；是指第i个水电站t时段在电能量市场的申报电量；是指第i个水电站t时段在调频辅助服务市场的申报电量；是指第i个水电站t时段在旋转备用辅助服务市场的申报电量；电能量市场申报容量约束如式8所示： 式中：是指第i个水电站在t时段在电能量市场申报电量的下限；是指第i个水电站在t时段在电能量市场申报电量的上限；调频辅助服务市场申报容量约束如式9所示： 式中：是指第i个水电站t时段内在调频辅助服务市场申报容量的下限；是指第i个水电站t时段内在调频辅助服务市场申报容量的上限；旋转备用辅助服务市场申报容量约束如式10所示： 式中：是指第i个水电站t时段内在旋转备用辅助服务市场申报容量的下限；是指第i个水电站t时段内在旋转备用辅助服务市场申报容量的上限；非负约束：以上所有变量都是非负的；步骤3，在步骤2建立的梯级水电站短期优化调度模型的基础上，采用粒子群算法对模型进行求解，获得电力现货市场环境下梯级水电站的容量申报策略；具体为：步骤3.1，设置粒子个数以及最大迭代次数，并给每个粒子赋予随机的初始位置和速度，粒子的位置代表水库的出库流量，将个体当前位置作为个体的历史最优位置向量，而群体中最优的个体作为当前的全局最优向量；步骤3.2，根据粒子位置，计算各时段的实际出力以及最大出力能力；步骤3.3，在计算时段t＝9到t＝19之间，梯级水电站能够参与的电力现货市场组合方案有4种，分别是参与电能量市场、参与电能量市场和调频辅助服务市场、参与电能量市场和旋转备用辅助服务市场以及参与电能量市场、调频辅助服务市场和旋转备用辅助服务市场；首先计算出4种不同申报方案下梯级水电站分别所能够获得的最大效益，其次，比较不同方案下梯级水电站的最大效益，获得梯级水电站在当前时段的最大效益及其对应的申报策略；在其它时段，梯级水电站能够参与的电力现货市场组合方案为上述的只参与电能量市场以及参与电能量市场和调频辅助服务市场这两种方案，首先计算出2种不同申报方案下梯级水电站分别所能够获得的最大效益，其次，比较不同方案下梯级水电站的最大效益，获得梯级水电站在当前时段的最大效益及其对应的申报策略；梯级水电站在各时段所获得的最大效益之和即为当前粒子的适应度值；步骤3.4，如果该粒子当前的适应度函数值比其历史最优值要好，那么历史最优将会被当前位置所替代，如果该粒子的个体最优比全局最优要好，那么全局最优就会被该粒子的最优值所替代；步骤3.5，判断是否达到结束条件，如果没有，更新每个粒子的速度和位置，返回步骤3.2，如果达到结束条件，输出全局最优位置并结束。

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