本發(fā)明屬于電力市場出清，具體涉及一種考慮網(wǎng)絡(luò)約束的中長期交易撮合出清方法及相關(guān)裝置。

背景技術(shù)：

1、隨著新型電力系統(tǒng)的建設(shè)，風(fēng)電、光伏、儲能、可調(diào)負(fù)荷等新型市場主體將逐步進入市場開展交易。這些主體由于其不確定性或者靈活性，在逼近交割時間的過程中，需要不斷調(diào)整自己的交易頭寸，因此，需要中長期市場具備組織高頻次交易，或者常態(tài)化開市的能力?，F(xiàn)有中長期交易出清時，僅考慮購方和售方的報價信息，不考慮網(wǎng)絡(luò)的剩余可用輸電能力約束，形成無約束的交易出清結(jié)果；然后將交易結(jié)果發(fā)送給調(diào)度，由調(diào)度根據(jù)網(wǎng)絡(luò)輸送能力進行安全校核，一般需要3～5天。整個過程涉及兩個部門的協(xié)作，導(dǎo)致交易組織時間長。這種交易方式無法適應(yīng)新興市場主體按日進行高頻交易的目的。同時安全校核如果不能通過，交易調(diào)減困難。

2、因此，為了適應(yīng)按日開展高頻次中長期交易，設(shè)計接入調(diào)度提供的簡化網(wǎng)絡(luò)模型和剩余可用輸電能力，在中長期日撮合交易中考慮網(wǎng)絡(luò)約束，每次撮合成交時計入剩余輸電能力的約束，成交后及時更新輸電能力，實現(xiàn)交易出清和網(wǎng)絡(luò)約束限制同時完成。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種考慮網(wǎng)絡(luò)約束的中長期交易撮合出清方法及相關(guān)裝置，用于解決現(xiàn)有交易由兩個部門協(xié)作完成導(dǎo)致時間過長的技術(shù)問題，降低現(xiàn)有交易事后調(diào)減的概率，支撐新能源市場主體加入后的按日組織的高頻次中長期撮合交易需求。

2、本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

3、一種考慮網(wǎng)絡(luò)約束的中長期交易撮合出清方法，包括以下步驟：

4、s1、從外部系統(tǒng)接入簡化網(wǎng)絡(luò)模型數(shù)據(jù)；

5、s2、基于步驟s1接入的簡化網(wǎng)絡(luò)模型數(shù)據(jù)創(chuàng)建滾動撮合交易場景，設(shè)置滾動撮合交易場景的準(zhǔn)入市場主體、報價開始和結(jié)束時間、交易交割開始和結(jié)束時間、交易商品；

6、s3、當(dāng)系統(tǒng)時間大于報價開始時間時，報價窗口打開，步驟s2得到的準(zhǔn)入市場主體進入申報界面進行填寫和提交操作，并觸發(fā)出清計算；準(zhǔn)入市場主體針對交易商品申報交易角色，以及產(chǎn)品的電力、電價數(shù)據(jù)，當(dāng)有多個商品時按照產(chǎn)品申報多組數(shù)據(jù)；

7、s4、基于步驟s3申報的交易角色，以及產(chǎn)品的電力、電價數(shù)據(jù)，自動關(guān)聯(lián)報價所在網(wǎng)絡(luò)節(jié)點，考慮網(wǎng)絡(luò)約束對每個商品獨立進行出清計算；

8、s5、在下一個市場主體繼續(xù)提交報價，執(zhí)行新一輪的出清計算，直至系統(tǒng)時間大于報價結(jié)束時間，報價窗口自動關(guān)閉，將向市場主體發(fā)布所有的撮合出清成交結(jié)果以及阻塞越限信息。

9、優(yōu)選地，步驟s1中，簡化網(wǎng)絡(luò)模型數(shù)據(jù)包括節(jié)點n、輸電斷面r、靈敏度信息t(r,n)，靈敏度信息t(r,n)表征輸電斷面r傳輸功率對節(jié)點n的注入功率的靈敏度系數(shù)；從外部接入簡化網(wǎng)絡(luò)輸電斷面的剩余可用輸電能力atc(r,t)，表示t時刻支路r的剩余可用輸電限額。

10、優(yōu)選地，步驟s3中，產(chǎn)品的電力、電價數(shù)據(jù)包括：

11、電力bq(,t)，電價bp(,t)，角色br(,t)，n表示所在節(jié)點；

12、如果是售方，br(,t)＝1；

13、如果是購方，br(,t)＝-1。

14、優(yōu)選地，步驟s4中，執(zhí)行出清計算具體為：

15、提交報價數(shù)據(jù)b:{電力bq(,t)，電價bp(,t)，角色br(,t)，所在節(jié)點n}，觸發(fā)出清計算程序；

16、判斷角色br(,t)，根據(jù)角色br(,t)獲取對手方的隊列信息進行撮合成交，賣方的報價和買方的隊列撮合成交，買方的報價和賣方的隊列撮合成交：

17、如果角色br(,t)＝1表示售方，則從購方隊列v中從前往后獲取第一條數(shù)據(jù)(q(1,t)，vp(1,t))，vq(1,t)為購方意向電力，vp(1,t)為購電意向電價，與報價信息進行成交計算，形成成交匹配對(b,v))、成交電量rq(,n1,t)、成交電價rp(,n1,t)；

18、如果角色br(,t)＝0表示購方，從售方隊列s中從前往后獲取第一條數(shù)據(jù)(q(2,t)，sp(2,t))，sq(2,t)為售電意向電力，sp(2,t)為售電意向電價，進行成交計算，形成成交匹配對(b,s)、成交電量rq(,n2,t)、成交電價rp(,n2,t)；

19、更新剩余可用輸電限額atc(r,t)：根據(jù)成交電量，通過靈敏度因子計算，獲得每一條輸電斷面的占用電力，從可用輸電限額中進行扣減，形成更新后的可用輸電限額atc(r,t)，供下一次成交計算使用；

20、從報價信息、隊列信息中移除或扣減已經(jīng)成交的電量，如果扣除后報價仍有剩余電力，則繼續(xù)獲取對手方隊列的下一條數(shù)據(jù)，再次進行成交計算，直至滿足隊列中購方價格<售方報價，或者隊列中售方價格>購方報價，成交計算結(jié)束；將售方報價中未成交的部分寫入售方隊列s，將購方報價中未成交部分寫入購方隊列v，等待后續(xù)的新的報價提交后再次觸發(fā)出清計算。

21、優(yōu)選地，當(dāng)提交的是售方報價，針對匹配對(b,s)進行出清計算，當(dāng)電價bp(,t)≤vp(1,t)時，繼續(xù)計算成交電量和成交電價，否則計算結(jié)束；

22、售方報價b和隊列v之間的成交電量rq(n,n1,t)和成交電價rp(n,n1,t)計算如下：

23、rq(,n1,t)＝min(q(,t)，vq(1,t)，d(n,n1,t))

24、rp(,n1,t)＝vp(1,t)

25、其中，d(n,n1,t)是所有輸電斷面限額通過靈敏度計算到n,n1兩點之間的最小的可成交電力值。

26、優(yōu)選地，當(dāng)d(n,n1,t)≤min(bq(,t)，vq(1,t))時，網(wǎng)絡(luò)發(fā)生阻塞，識別阻塞的輸電斷面并記錄，具體如下：

27、wq(,n1,t)＝min(q(,t)，vq(1,t))

28、tc(,t)＝[r(n,t)t(r,n)+br(n1,t)t(r,n1)]×wq(,n1,t)

29、其中，wq(,n1,t)為不考慮網(wǎng)絡(luò)約束時購售雙方的無約束成交電量；tc(,t)為無約束成交電量對輸電斷面r的占用容量，t(r,n)為靈敏度信息，t(r,n1)為節(jié)點n1對輸電斷面r的靈敏度信息，br(n1,t)為n1的角色；

30、依次針對所有輸電斷面r進行判斷，當(dāng)tc(,t)>atc(r,t)時，記錄{bq(,t),vq(1,t)，r，tc(,t),atc(r,t)}作為越限日志。

31、優(yōu)選地，當(dāng)提交的是購方報價，針對匹配對(b,s)進行出清計算，當(dāng)電價bp(,t)≤sp(2,t)時，繼續(xù)計算成交電量和成交電價，否則計算結(jié)束；

32、購方報價n和隊列第一條數(shù)據(jù)s1之間的成交電量rq(n,n2,t)和成交電價rp(n,n2,t)計算如下：

33、rq(,n2,t)＝min(q(,t)，sq(2,t)，d(n,n2,t))

34、rp(,n2,t)＝sp(2,t)

35、其中，d(n,n2,t)是所有輸電斷面限額通過靈敏度計算到n,n2兩點之間的最小的可成交電力值。

36、優(yōu)選地，當(dāng)d(n,n2,t)≤min(bq(,t)，sq(2,t))時，網(wǎng)絡(luò)發(fā)生阻塞，識別阻塞的輸電斷面并記錄，具體如下：

37、wq(,n2,t)＝min(q(,t)，sq(2,t))

38、tc(,t)＝[(br(n,t))t(r,n)+f(br(n2,t))t(r,n2)]×wq(,n2,t)

39、依次針對所有輸電斷面r判斷tc(,t)>atc(r,t)是否成立，如果成立，則記錄{bq(,t),sq(2,t)，r，tc(,t),atc(r,t)}作為越限日志。

40、優(yōu)選地，更新剩余可用輸電限額具體為：

41、根據(jù)成交電量和靈敏度因子，計算成交電力折算到每一條輸電斷面的分解電力，從可用輸電能力參數(shù)中扣減。

42、優(yōu)選地，針對所有輸電斷面r處理如下：

43、如果提交的是售方報價：

44、atc(r,t)

45、＝tc(r,t)-rq(,n1,t)×(r(n,t)×t(r,n)+br(1,t)

46、×t(r,n1))

47、如果提交的是購方報價：

48、tc(,t)＝atc(r,t)-rq(,n2,t)×(r(,t)×t(r,n)+br(2,t)×t(r,n2))

49、其中，r∈r，t(r,n)為靈敏度信息，r為所有輸電斷面集合，t(r,n1)為節(jié)點n1對輸電斷面r的靈敏度信息。

50、優(yōu)選地，當(dāng)bp(,t)>vp(1,t)，或者bp(,t)>sp(2,t)，出清計算結(jié)束，將未成交的剩余申報電量、電價信息，插入相應(yīng)的隊列；出清處理結(jié)束，等待下一輪報價信息提交后觸發(fā)新一輪出清計算；售方從低到高排序，購方從高到低排序；如果隊列中多條記錄價格相同，按照提交報價的時間先后排序，形成新的售方隊列s:[(sq(1,t)，sp(1,t))，(sq(2,t)，sp(2,t))，...，(sq(2,t)，sp(2,t))]，或者v:[(vq(1,t)，vp(1,t))，(vq(2,t)，vp(2,t))，...，(vq(1,t)，vp(1,t))]。

51、優(yōu)選地，報價窗口結(jié)束后，將成交信息和越限信息發(fā)布給市場主體查閱，成交信息包括各個時間點的電量、電價、交易對方、交易角色；越限信息包括購售雙方的申報電量、申報電價、越限的輸電斷面、交易占用的輸電能力、剩余的輸電能力。

52、第二方面，本發(fā)明實施例提供了一種考慮網(wǎng)絡(luò)約束的中長期交易撮合出清系統(tǒng)，包括：

53、數(shù)據(jù)模塊，從外部系統(tǒng)接入簡化網(wǎng)絡(luò)模型數(shù)據(jù)；

54、場景模塊，基于接入的簡化網(wǎng)絡(luò)模型數(shù)據(jù)創(chuàng)建滾動撮合交易場景，設(shè)置滾動撮合交易場景的準(zhǔn)入市場主體、報價開始和結(jié)束時間、交易交割開始和結(jié)束時間、交易商品；

55、報價模塊，當(dāng)計算機系統(tǒng)時間大于報價開始時間時，報價窗口打開，準(zhǔn)入市場主體進入申報界面進行填寫和提交操作，并觸發(fā)出清計算；準(zhǔn)入市場主體針對交易商品申報交易角色，以及產(chǎn)品的電力、電價數(shù)據(jù)，當(dāng)有多個商品時按照產(chǎn)品申報多組數(shù)據(jù)；

56、出清模塊，基于申報的交易角色，以及產(chǎn)品的電力、電價數(shù)據(jù)，自動關(guān)聯(lián)報價所在網(wǎng)絡(luò)節(jié)點，考慮網(wǎng)絡(luò)約束對每個商品獨立進行出清計算；

57、發(fā)布模塊，在下一個市場主體繼續(xù)提交報價，執(zhí)行新一輪的出清計算，直至系統(tǒng)時間大于報價結(jié)束時間，報價窗口自動關(guān)閉，將向市場主體發(fā)布所有的撮合出清成交結(jié)果以及阻塞越限信息。

58、優(yōu)選地，出清模塊進行出清計算具體為：

59、提交報價數(shù)據(jù)b:{電力bq(,t)，電價bp(,t)，角色br(,t)，所在節(jié)點n}，觸發(fā)出清計算程序；

60、判斷角色br(,t)，根據(jù)角色br(,t)獲取對手方的隊列信息進行撮合成交，賣方的報價和買方的隊列撮合成交，買方的報價和賣方的隊列撮合成交：

61、如果角色br(,t)＝1表示售方，則從購方隊列v中從前往后獲取第一條數(shù)據(jù)(q(1,t)，vp(1,t))，vq(1,t)為購方意向電力，vp(1,t)為購電意向電價，與報價信息進行成交計算，形成成交匹配對(b,v))、成交電量rq(,n1,t)、成交電價rp(,n1,t)；

62、如果角色br(,t)＝0表示購方，從售方隊列s中從前往后獲取第一條數(shù)據(jù)(q(2,t)，sp(2,t))，sq(2,t)為售電意向電力，sp(2,t)為售電意向電價，進行成交計算，形成成交匹配對(b,s)、成交電量rq(,n2,t)、成交電價rp(,n2,t)；

63、更新剩余可用輸電限額atc(r,t)：根據(jù)成交電量，通過靈敏度因子計算，獲得每一條輸電斷面的占用電力，從可用輸電限額中進行扣減，形成更新后的可用輸電限額atc(r,t)，供下一次成交計算使用；

64、從報價信息、隊列信息中移除或扣減已經(jīng)成交的電量，如果扣除后報價仍有剩余電力，則繼續(xù)獲取對手方隊列的下一條數(shù)據(jù)，再次進行成交計算，直至滿足隊列中購方價格<售方報價，或者隊列中售方價格>購方報價，成交計算結(jié)束；將售方報價中未成交的部分寫入售方隊列s，將購方報價中未成交部分寫入購方隊列v，等待后續(xù)的新的報價提交后再次觸發(fā)出清計算。

65、優(yōu)選地，當(dāng)提交的是售方報價，針對匹配對(b,s)進行出清計算，當(dāng)電價bp(,t)≤vp(1,t)時，繼續(xù)計算成交電量和成交電價，否則計算結(jié)束；

66、售方報價b和隊列v之間的成交電量rq(n,n1,t)和成交電價rp(n,n1,t)計算如下：

67、rq(,n1,t)＝min(q(,t)，vq(1,t)，d(n,n1,t))

68、rp(,n1,t)＝vp(1,t)

69、其中，d(n,n1,t)是所有輸電斷面限額通過靈敏度計算到n,n1兩點之間的最小的可成交電力值；

70、當(dāng)d(n,n1,t)≤min(bq(,t)，vq(1,t))時，網(wǎng)絡(luò)發(fā)生阻塞，識別阻塞的輸電斷面并記錄，具體如下：

71、wq(,n1,t)＝min(q(,t)，vq(1,t))

72、tc(,t)＝[r(n,t)t(r,n)+br(n1,t)t(r,n1)]×wq(,n1,t)

73、其中，wq(,n1,t)為不考慮網(wǎng)絡(luò)約束時購售雙方的無約束成交電量；tc(,t)為無約束成交電量對輸電斷面r的占用容量，t(r,n)為靈敏度信息，t(r,n1)為節(jié)點n1對輸電斷面r的靈敏度信息，br(n1,t)為n1的角色；

74、依次針對所有輸電斷面r進行判斷，當(dāng)tc(,t)>atc(r,t)時，記錄{bq(,t),vq(1,t)，r，tc(,t),atc(r,t)}作為越限日志。

75、優(yōu)選地，當(dāng)提交的是購方報價，針對匹配對(b,s)進行出清計算，當(dāng)電價bp(,t)≤sp(2,t)時，繼續(xù)計算成交電量和成交電價，否則計算結(jié)束；

76、購方報價n和隊列第一條數(shù)據(jù)s1之間的成交電量rq(n,n2,t)和成交電價rp(n,n2,t)計算如下：

77、rq(,n2,t)＝min(q(,t)，sq(2,t)，d(n,n2,t))

78、rp(,n2,t)＝sp(2,t)

79、其中，d(n,n2,t)是所有輸電斷面限額通過靈敏度計算到n,n2兩點之間的最小的可成交電力值；

80、當(dāng)d(n,n2,t)≤min(bq(,t)，sq(2,t))時，網(wǎng)絡(luò)發(fā)生阻塞，識別阻塞的輸電斷面并記錄，具體如下：

81、wq(,n2,t)＝min(q(,t)，sq(2,t))

82、tc(,t)＝[(br(n,t))t(r,n)+f(br(n2,t))t(r,n2)]×wq(,n2,t)

83、依次針對所有輸電斷面r判斷tc(,t)>atc(r,t)是否成立，如果成立，則記錄{bq(,t),sq(2,t)，r，tc(,t),atc(r,t)}作為越限日志。

84、優(yōu)選地，更新剩余可用輸電限額具體為：

85、根據(jù)成交電量和靈敏度因子，計算成交電力折算到每一條輸電斷面的分解電力，從可用輸電能力參數(shù)中扣減，針對所有輸電斷面r處理如下：

86、如果提交的是售方報價：

87、atc(r,t)

88、＝tc(r,t)-rq(,n1,t)×(r(n,t)×t(r,n)+br(1,t)

89、×t(r,n1))

90、如果提交的是購方報價：

91、tc(,t)＝atc(r,t)-rq(,n2,t)×(r(,t)×t(r,n)+br(2,t)×t(r,n2))

92、其中，r∈r，t(r,n)為靈敏度信息，r為所有輸電斷面集合，t(r,n1)為節(jié)點n1對輸電斷面r的靈敏度信息。

93、優(yōu)選地，當(dāng)bp(,t)>vp(1,t)，或者bp(,t)>sp(2,t)，出清計算結(jié)束，將未成交的剩余申報電量、電價信息，插入相應(yīng)的隊列；出清處理結(jié)束，等待下一輪報價信息提交后觸發(fā)新一輪出清計算；售方從低到高排序，購方從高到低排序；如果隊列中多條記錄價格相同，按照提交報價的時間先后排序，形成新的售方隊列s:[(sq(1,t)，sq(1,t))，(sq(2,t)，sp(2,t))，...，(sq(2,t)，sp(2,t))]，或者v:[(vq(1,t)，vp(1,t))，(vq(2,t)，vp(2,t))，...，(vq(1,t)，vp(1,t))]。

94、第三方面，一種計算機設(shè)備，包括存儲器、處理器以及存儲在所述存儲器中并可在所述處理器上運行的計算機程序，所述處理器執(zhí)行所述計算機程序時實現(xiàn)上述考慮網(wǎng)絡(luò)約束的中長期交易撮合出清方法的步驟。

95、第四方面，本發(fā)明實施例提供了一種計算機可讀存儲介質(zhì)，包括計算機程序，所述計算機程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)上述考慮網(wǎng)絡(luò)約束的中長期交易撮合出清方法的步驟。

96、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明至少具有以下有益效果：

97、一種考慮網(wǎng)絡(luò)約束的中長期交易撮合出清方法，利用簡化網(wǎng)絡(luò)模型、靈敏度信息，提出了中長期滾動撮合交易考慮可用輸電能力的出清方法，設(shè)計了從報價到出清的整個流程；基于本發(fā)明計算的中長期交易結(jié)果，不僅滿足交易的經(jīng)濟型約束，而且滿足物理網(wǎng)絡(luò)的輸電能力約束，使得中長期交易結(jié)果能夠更貼近實際執(zhí)行，降低了安全校核的難度和校核的工作量，有力的支撐了新型市場主體入市后按日開展高頻次交易；設(shè)計了報價觸發(fā)、實時計算、更新隊列，更新可用輸電能力的復(fù)雜流程，實現(xiàn)了在報價窗口內(nèi)多次調(diào)整交易策略的機會，滿足新型市場主體進入電力市場開展高頻次交易的需求。

98、進一步的，在交易出清中不僅考慮了賣方和買方的報價匹配，賣方報價要小于等于買方報價才能成交；而且考慮了買方、賣方成交對形成的成交電量，不能造成任何一個輸電斷面的越限；出清方法兼容了經(jīng)濟性約束和物理執(zhí)行約束，成交結(jié)果更有利于結(jié)果的執(zhí)行。

99、進一步的，未成交的交易報價按交易時段形成多個購方隊列和售方隊列。購方隊列按照價格由高到低排列，售方隊列按照價格從低到高排列，價格相同時按照報價時間先后排列。隊列的設(shè)計提高了價格匹配的處理性能。

100、進一步的，鎖定交易匹配雙方后，利用靈敏度和可用輸電能力計算可成交的最大電力的約束，實現(xiàn)了交易過程中的經(jīng)濟和物理約束的雙重考慮；

101、進一步的，確定成交電量后，計算成交電量對輸電能力的影響，并及時更新剩余可用輸電能力，使得物理約束信息隨時保持最新的信息，為下次報價做準(zhǔn)備。

102、可以理解的是，上述第二方面的有益效果可以參見上述第一方面中的相關(guān)描述，在此不再贅述。

103、綜上所述，本發(fā)明采用考慮可用輸電能力約束的中長期撮合交易方法，大幅降低安全校核調(diào)整的可能性，在成交計算中統(tǒng)籌考慮經(jīng)濟約束和物理約束，從而提高交易組織頻率，實現(xiàn)每日開展中長期日融合交易。

104、下面通過附圖和實施例，對本發(fā)明的技術(shù)方案做進一步的詳細(xì)描述。