CN109301876B - 一种约束条件弹性化的电力日前市场出清方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种约束条件弹性化的电力日前市场出清方法，属于电力***调度和电力市场交易技术领域，包括构建约束条件弹性化的电力日前市场出清数学模型，计算得到约束条件弹性化日前市场出清结果，构建不考虑深度调峰的可再生能源均匀削减模型，计算得到可再生能源均匀削减结果，计算深度调峰出清价格和避免削减出清价格。本方法提出了约束条件弹性化的火电机组和可再生能源建模方法、火电深度调峰与可再生能源削减相权衡的建模方法，以及可再生能源均匀削减的模型，为考虑火电深度调峰和可再生能源有序削减的约束条件弹性化日前市场出清或日前计划安排提供技术支撑，解决了日前市场中火电与可再生能源协调互置的难题，促进了可再生能源的消纳。

Description

一种约束条件弹性化的电力日前市场出清方法
技术领域
本发明一种约束条件弹性化的电力日前市场出清方法，属于电力***调度和电力市场交易技术领域。
背景技术
近年来，中国可再生发展迅猛，装机容量不断提高，但可再生能源“三弃”问题却越来越突出，严重制约我国的节能减排，造成严重的经济损失。在传统的电力***调度中，火电机组只能在最小经济出力和装机容量之间进行调度(徐青山,丁一帆,吉用丽.一种计及需求响应的电网安全优化调度方法[P].江苏：CN106712005A,2017-05-24.)(黄强,孟安波.一种电力***调度方法[P].广东：CN107294126A,2017-10-24.)，使得***的可调节空间严重受限。
为了应对***下调峰资源严重不足的问题，以市场的方式挖掘***调峰潜力，缓解可再生能源消纳困境，需要将电力***调度的约束条件弹性化，将火电深度调峰和可再生能源避免削减在日前市场中结合起来，对火电和可再生能源资源进行联合调度，解决了日前市场中火电与可再生能源协调互置的难题。当前已有解决可再生能源并网的调峰资源调用相关的报道(元博,张晋芳,***,王晓晨,栗楠,张富强,冯君淑,郑宽,焦冰琦,闫晓卿,伍声宇,王刚,张涛,王江波,刘军会.适应大规模可再生能源并网的调峰资源调用决策方法[P].北京：CN107276122A,2017-10-20.)，但只是对各种调峰资源按照其成本和可调用容量，对调峰资源调用进行排序，但并没有在考虑深度调峰的情况下实现电力***的日前计划安排和调度，没有精细化地对各种资源进行建模，也没有对各种资源根据其物理特性进行全日各时段的联合优化，无法实现全***的最优和可再生能源的最大化消纳。
综上所述，当前尚无与约束条件弹性化的电力日前市场出清方法相关的报道。
发明内容
本发明的目的是为了填补当前电力***调度和电力市场交易领域的技术空白，提出了一种约束条件弹性化的电力日前市场出清方法。本发明提出了约束条件弹性化的火电机组和可再生能源建模方法，提出了水电出力线性化的方法，提出了火电深度调峰与可再生能源削减相权衡的建模方法，提出了可再生能源均匀削减的模型，能够为考虑火电深度调峰和可再生能源有序削减的约束条件弹性化日前市场出清或日前计划安排提供技术支撑，解决了日前市场中火电与可再生能源协调互置的难题，促进了可再生能源的消纳，提高了电力市场交易结果的安全性。
本发明提出的约束条件弹性化的电力日前市场出清方法，包括以下步骤：
1)构建由目标函数和约束条件组成的约束条件弹性化的电力日前市场出清的数学模型，其中涉及的能源有两种形式，分别为火电和可再生能源，可再生能源包括不可控可再生能源和调节式水电两种形式，其中不可控可再生能源分别为径流式水电、风电和光伏，具体过程如下；
1-1)构建一个约束条件弹性化的电力日前市场出清数学模型的目标函数如下：
Figure GDA0002952840500000021
该目标函数表示在可再生能源消纳最大的情况下电力***总运行成本最小，其中，上标th表示火电，上标r表示不可控可再生能源，上标h表示调节式水电，
Figure GDA0002952840500000022
为火电机组k第n个能量报价段的价格，该价格为参与日前市场的火电机组向电力交易机构上报的第二日第n个能量报价段对应的单位千瓦时电量的价格，
Figure GDA0002952840500000023
为火电机组k第n个能量报价段在时段t的中标量，
Figure GDA0002952840500000024
为火电机组k在时段t的启动成本，M为权重系数，M的取值范围为
Figure GDA0002952840500000025
Figure GDA0002952840500000026
为不可控可再生能源k在时段t的第n段避免削减报价，为参与日前市场的不可控可再生能源向电力交易机构上报的第二日分段避免削减申报量对应的避免削减价格，
Figure GDA0002952840500000027
为不可控可再生能源k在时段t的第n段避免削减申报量的削减量，
Figure GDA0002952840500000028
为调节式水电k在时段t的第n段避免削减报价，为参与日前市场的调节式水电向电力交易机构上报的第二日分段避免削减申报量对应的避免削减价格，
Figure GDA0002952840500000029
为调节式水电k在时段t的第n段避免削减申报量的削减量，
Figure GDA00029528405000000210
为火电机组k在时段t的第n段深度调峰报价，为参与日前市场的火电机组向电力交易机构上报的第二日分段深度调峰容量对应的单位千瓦时让出电量的价格，
Figure GDA00029528405000000211
为火电机组k在时段t的第n段深度调峰的调用量；
1-2)构建约束条件弹性化的电力日前市场出清数学模型的约束条件，表达式分别如下：
1-2-1)电力***约束条件：
Figure GDA0002952840500000031
Figure GDA0002952840500000032
其中，
Figure GDA0002952840500000033
表示对于所有的(·)成立，
Figure GDA0002952840500000034
为不可控可再生能源k在时段t的出力，
Figure GDA0002952840500000035
为调节式水电k在时段t的出力，Dt为时段t的电力***总负荷，为电力调度机构采用预测的方法得到的第二日各时段电力***总负荷需求预测值，PLmax为线路L的最大有功传输功率，为调度机构给出的第二日各线路最大有功传输功率，G为电力***的发电机输出功率转移分布因子矩阵，为调度机构给出的各节点对每条输电线路的发电机输出功率转移分布因子数据，Gr-k,L为不可控可再生能源k所在节点到线路L的发电机输出功率转移分布因子，下标中r表示不可控可再生能源，Gh-k,L为调节式水电k所在节点到线路L的发电机输出功率转移分布因子，下标中h表示调节式水电，Gth-k,L为火电机组k所在节点到线路L的发电机输出功率转移分布因子，下标中th表示火电，Gb,L为节点b到线路L的发电机输出功率转移分布因子，Db,t为节点b在时段t的负荷，为电力调度机构采用预测的方法得到的第二日各时段各节点电力负荷需求预测值，B为总节点数，为调度机构给出的电力网络节点总数；
公式(2)为电力***负荷平衡约束，表示电力***在各时段总发电量等于电力***总负荷；
公式(3)为网络约束，表示各线路有功传输功率不得超过其有功传输容量；
1-2-2)不可控可再生能源约束条件：
Figure GDA0002952840500000036
Figure GDA0002952840500000037
其中，
Figure GDA0002952840500000038
为不可控可再生能源k在时段t的预测出力，为各不可控可再生能源预测的第二日各时段出力预测值，
Figure GDA0002952840500000039
为不可控可再生能源k在时段t的第n段避免削减申报量，为参与日前市场的不可控可再生能源向电力交易机构上报的第二日分段避免削减申报量；该约束条件组表示不可控可再生能源k在时段t的中标出力、削减量之和应等于其在时段t的预测出力，且各时段每段避免削减申报量的削减量应不高于可再生能源在该时段的该段避免削减申报量；
1-2-3)调节式水电线性化约束条件
Figure GDA0002952840500000041
Figure GDA0002952840500000042
Figure GDA0002952840500000043
Figure GDA0002952840500000044
Figure GDA0002952840500000045
Figure GDA0002952840500000046
Figure GDA0002952840500000047
Figure GDA0002952840500000048
其中，
Figure GDA0002952840500000049
为调节式水电k第c条出力曲线适用蓄水量范围的下限，
Figure GDA00029528405000000410
为调节式水电k第c条出力曲线适用蓄水量范围的上限，
Figure GDA00029528405000000411
为调节式水电k在时段t的蓄水量，
Figure GDA00029528405000000412
为表示适用线性段的整数变量，若调节式水电k在时段t处于第c条出力曲线第w段放水量范围内，则
Figure GDA00029528405000000413
若调节式水电k在时段t不处于第c条出力曲线第w段放水量范围内，则
Figure GDA00029528405000000414
为调节式水电k的第c条出力曲线第w段放水量范围的放水量下限，
Figure GDA00029528405000000415
为调节式水电k的第c条出力曲线第w段放水量范围的放水量上限，
Figure GDA00029528405000000416
为调节式水电k在时段t的放水量，
Figure GDA00029528405000000417
为调节式水电k的放水量在其第c条出力曲线第w段放水量范围内所处的位置比例，
Figure GDA00029528405000000418
为调节式水电k的放水量在其第c条出力曲线第w段放水量下限时的出力，
Figure GDA00029528405000000419
为调节式水电k的放水量在其第c条出力曲线第w段放水量上限时的出力，
Figure GDA00029528405000000420
Figure GDA00029528405000000421
和
Figure GDA00029528405000000422
为水电机组向调度机构申报的不同蓄水量段内不同放水量对应的机组出力，为分段线性函数；
此约束条件组是将水电非线性非凸的出力曲线进行了线性化处理，近似得到水电出力
Figure GDA00029528405000000423
与水电放水量
Figure GDA00029528405000000424
和蓄水量
Figure GDA00029528405000000425
之间的关系；
1-2-4)调节式水电约束条件：
Figure GDA00029528405000000426
Figure GDA0002952840500000051
Figure GDA0002952840500000052
Figure GDA0002952840500000053
Figure GDA0002952840500000054
Figure GDA0002952840500000055
其中，
Figure GDA0002952840500000056
和
Figure GDA0002952840500000057
分别为调节式水电k的最小和最大蓄水量，为水电机组上报的最大/最小蓄水量约束，
Figure GDA0002952840500000058
为调节式水电k在时段t的预测来水量，为水电机组向调度机构申报的第二日来水预测数据，
Figure GDA0002952840500000059
为调节式水电k在时段t的弃水量，
Figure GDA00029528405000000510
为流域p的第i个水电站，
Figure GDA00029528405000000511
为水电站
Figure GDA00029528405000000512
在时段
Figure GDA00029528405000000513
的来水量，
Figure GDA00029528405000000514
水电站
Figure GDA00029528405000000515
在时段
Figure GDA00029528405000000516
的预测自然来水量，
Figure GDA00029528405000000517
为水电站
Figure GDA00029528405000000518
在时段t的放水量，
Figure GDA00029528405000000519
为水电站
Figure GDA00029528405000000520
在时段t的弃水量，
Figure GDA00029528405000000521
为水流从水电站
Figure GDA00029528405000000522
流到下游水电站
Figure GDA00029528405000000523
的时间，
Figure GDA00029528405000000524
和
Figure GDA00029528405000000525
为调度机构获取的梯级水电站数据，
Figure GDA00029528405000000526
为调节式水电k在时段t的第n段避免削减申报量，为参与日前市场的调节式水电向电力交易机构上报的第二日分段避免削减申报量；
此约束条件组反映了调节式水电的运行约束，其中公式(13)为水电站蓄水量约束，公式(14)为水库动态平衡方程约束，公式(15)为上下游水电站耦合约束，公式(16)为调节式水电站出力约束，公式(17)为调节式水电站若不弃水的出力约束，公式(18)为每段避免削减申报量的削减量约束；
1-2-5)火电机组约束条件：
Figure GDA00029528405000000527
Figure GDA00029528405000000528
Figure GDA00029528405000000529
Figure GDA00029528405000000530
Figure GDA00029528405000000531
Figure GDA0002952840500000061
Figure GDA0002952840500000062
Figure GDA0002952840500000063
Figure GDA0002952840500000064
Figure GDA0002952840500000065
Figure GDA0002952840500000066
其中，
Figure GDA0002952840500000067
为火电机组k的最小出力，若火电机组不是必开机组，则其为由火电机组向电力调度机构上报的最小经济出力，若火电机组是必开机组，则其为调度机构将火电机组物理合同电量分解到第二日各时段的出力，
Figure GDA0002952840500000068
为火电机组k的机组容量，为由火电机组向电力调度机构上报的机组容量，
Figure GDA0002952840500000069
为火电机组开机状态整数变量，若火电机组k处于开机状态，
Figure GDA00029528405000000610
若火电机组k不处于开机状态，
Figure GDA00029528405000000611
为火电机组k的最大爬坡速率，为火电机组向调度机构上报的机组最大爬坡速率约束，
Figure GDA00029528405000000612
为火电机组启动整数变量，若火电机组k在时段t启动，
Figure GDA00029528405000000613
若火电机组k在时段t不启动，
Figure GDA00029528405000000614
为火电机组关停整数变量，若火电机组k在时段t关停，
Figure GDA00029528405000000615
若火电机组k在时段t不关停，
Figure GDA00029528405000000616
Figure GDA00029528405000000617
为火电机组k的最小开机状态持续时间，
Figure GDA00029528405000000618
为火电机组k的最小停机状态持续时间，
Figure GDA00029528405000000619
为火电机组k一天内的最大启动次数，
Figure GDA00029528405000000620
为火电机组k的启动成本，
Figure GDA00029528405000000621
和
Figure GDA00029528405000000622
为火电机组向调度机构上报的火电机组最小开机状态持续时间、最小停机状态持续时间、一天内的最大启动次数、启动成本数据，
Figure GDA00029528405000000623
为火电机组k的必开约束参数，为调度机构确定火电机组是否为必开机组的信息，若火电机组k为必开机组，
Figure GDA00029528405000000624
若火电机组k不是必开机组，
Figure GDA00029528405000000625
为火电机组k第n个能量报价段的出力申报值，为参与日前市场的火电机组向电力交易机构上报的第二日分段出力；
此约束条件组反映了火电机组的运行约束，公式(19)和(20)为火电机组出力范围约束，公式(19)中体现了火电机组的深度调峰，公式(21)为火电机组爬坡速率约束，公式(22)为火电机组最小开机状态持续时间约束，公式(23)为火电机组最小停机状态持续时间约束，公式(24)为火电机组最大启动次数约束，公式(25)和(26)为整数变量之间关系约束，公式(27)为火电机组启动成本约束，公式(28)为必开机组约束，公式(29)为火电机组每个能量报价段的中标出力约束；
1-3)构建不考虑约束条件弹性化的均匀削减的电力日前市场出清的数学模型，表达式分别如下：
1-3-1)不考虑约束条件弹性化的均匀削减的电力日前市场出清数学模型的目标函数：
Figure GDA0002952840500000071
其中，
Figure GDA0002952840500000072
和
Figure GDA0002952840500000073
分别是
Figure GDA0002952840500000074
和
Figure GDA0002952840500000075
的权重系数，
Figure GDA0002952840500000076
且随着n的增大，
Figure GDA0002952840500000077
和
Figure GDA0002952840500000078
也不断增大，
Figure GDA0002952840500000079
为不可控可再生能源k在时段t的第n段削减段的均匀削减量，
Figure GDA00029528405000000710
为调节式水电k在时段t的第n段削减段的均匀削减量；
目标函数表明，在电力***无法消纳可再生能源时，可再生能源进行均匀削减；
1-3-2)不考虑约束条件弹性化的均匀削减的电力日前市场出清数学模型的变量约束条件：
Figure GDA00029528405000000711
Figure GDA00029528405000000712
N足够大使得不可控可再生能源k在时段t的预测出力
Figure GDA00029528405000000713
和调节式水电k在时段t的出力
Figure GDA00029528405000000714
可以被分得足够小，使得可再生能源可以被均匀削减；
1-3-3)不考虑约束条件弹性化的均匀削减的电力日前市场出清数学模型的电力***约束条件，与上述步骤1-2-1)的所有约束条件相同；
1-3-4)不考虑约束条件弹性化的均匀削减的电力日前市场出清数学模型的径流式水电、风电、光伏等不可控可再生能源约束条件，与上述步骤1-2-2)的所有约束条件相同；
1-3-5)不考虑约束条件弹性化的均匀削减的电力日前市场出清数学模型的调节式水电线性化约束条件，和上述步骤1-2-3)的所有约束条件相同；
1-3-6)不考虑约束条件弹性化的均匀削减的电力日前市场出清数学模型的调节式水电约束条件，在上述步骤1-2-4)的所有约束条件的基础上，再增加以下约束条件：
Figure GDA00029528405000000715
其中，
Figure GDA0002952840500000081
为步骤1-2)的约束条件弹性化的日前市场中调节式水电k在时段t的放水量计算结果，
Figure GDA0002952840500000082
为步骤1-2)的约束条件弹性化的日前市场中调节式水电k在时段t的弃水量计算结果；
1-3-7)不考虑约束条件弹性化的均匀削减的电力日前市场出清数学模型的火电机组约束条件：
Figure GDA0002952840500000083
其中，
Figure GDA0002952840500000084
和
Figure GDA0002952840500000085
分别为步骤1-2)的约束条件弹性化的日前市场中火电机组k在时段t的出力和深度调峰量计算结果；
此约束条件使得火电机组不再刻意进行深度调峰，并将出力固定在了约束条件弹性化的日前市场出清结果或最小出力上；
2)采用混合整数规划求解方法，求解上述步骤1-2)的约束条件弹性化的电力日前市场出清数学模型，得到约束条件弹性化的电力日前市场出清结果，出清结果包括各火电机组在各时段各报价段的中标出力
Figure GDA0002952840500000086
各不可控可再生能源在各时段的出力
Figure GDA0002952840500000087
各调节式水电在各时段的出力
Figure GDA0002952840500000088
各不可控可再生能源在各时段各报价段的削减量
Figure GDA0002952840500000089
各不可控可再生能源在各时段的削减量
Figure GDA00029528405000000810
各调节式水电在各时段各报价段的削减量
Figure GDA00029528405000000811
各调节式水电在各时段的削减量
Figure GDA00029528405000000812
各火电机组在各时段各报价段的中标深度调峰量
Figure GDA00029528405000000813
3)采用混合整数规划求解方法，求解上述步骤1-3)的不考虑约束条件弹性化的均匀削减的电力日前市场出清数学模型，得到不考虑约束条件弹性化的均匀削减的电力日前市场出清结果，出清结果包括各不可控可再生能源在各时段各削减段的均匀削减量
Figure GDA00029528405000000814
各不可控可再生能源在各时段的均匀削减量
Figure GDA00029528405000000815
各调节式水电在各时段各削减段的均匀削减量
Figure GDA00029528405000000816
各调节式水电在各时段的均匀削减量
Figure GDA00029528405000000817
4)根据上述步骤1)中的各火电机组在各时段的各段报价
Figure GDA00029528405000000818
和上述步骤2)中的各火电机组在各时段各报价段的中标深度调峰量
Figure GDA00029528405000000819
将该时段所有火电机组的中标的深度调峰报价段中深度调峰的最高报价作为深度调峰出清价格；
5)计算可再生能源避免削减出清价格，包括：
5-1)根据上述步骤2)中的各不可控可再生能源在各时段的削减量
Figure GDA0002952840500000091
各调节式水电在各时段的削减量
Figure GDA0002952840500000092
各不可控可再生能源在各时段的均匀削减量
Figure GDA0002952840500000093
以及上述步骤3)中的各调节式水电在各时段的均匀削减量
Figure GDA0002952840500000094
将各可再生能源在步骤3)中的各时段均匀削减量减去各可再生能源在步骤2)中的各时段削减量，得到各可再生能源各时段应弃未弃的量；
5-2)根据上述步骤1)中的各不可控可再生能源在各时段的各段避免削减报价
Figure GDA0002952840500000095
步骤1)中的各调节式水电在各时段的各段避免削减报价
Figure GDA0002952840500000096
步骤2)中得到的各不可控可再生能源在各时段的削减量
Figure GDA0002952840500000097
步骤2)中得到的各调节式水电在各时段的削减量
Figure GDA0002952840500000098
步骤5-1)中得到的各可再生能源应弃未弃的量，对可再生能源在该时段的应弃未弃量进行判断，若可再生能源在该时段的应弃未弃量为正，则将该可再生能源在步骤2)中得到的与该时段削减量相对应的避免削减报价作为该可再生能源在该时段起作用的避免削减报价，若可再生能源在该时段的应弃未弃量不为正，则该可再生能源在该时段内不存在起作用的避免削减报价；
5-3)根据上述步骤5-2)中得到的各可再生能源在各时段起作用的避免削减报价，将各时段各可再生能源起作用的避免削减报价中的最低报价作为该时段电力***的避免削减出清价格，实现约束条件弹性化的电力日前市场的出清。
本发明提出的约束条件弹性化的电力日前市场出清方法的优点是：
本方法的约束条件弹性化的火电机组和可再生能源建模方法，提出了水电出力线性化的方法，提出了火电深度调峰与可再生能源削减相权衡的建模方法，提出了可再生能源均匀削减的模型，能够为考虑火电深度调峰和可再生能源有序削减的约束条件弹性化日前市场出清或日前计划安排提供技术支撑，解决了日前市场中火电与可再生能源协调互置的难题，促进了可再生能源的消纳，提高了电力市场交易结果的安全性，对电力***调度水平的提升和电力市场的发展具有重大的意义。
附图说明
图1是本发明提出的约束条件弹性化的电力日前市场出清方法的流程框图。
图2是本发明方法涉及的水电出力线性化近似示意图。
具体实施方式
本发明提出的约束条件弹性化的电力日前市场出清方法，其流程框图如图1所示，包括以下步骤：
1)构建由目标函数和约束条件组成的约束条件弹性化的电力日前市场出清的数学模型，其中涉及的能源有两种形式，分别为火电和可再生能源，可再生能源包括不可控可再生能源和调节式水电两种形式，其中不可控可再生能源分别为径流式水电、风电和光伏，具体过程如下；
1-1)构建一个约束条件弹性化的电力日前市场出清数学模型的目标函数如下：
Figure GDA0002952840500000101
该目标函数表示在可再生能源消纳最大的情况下电力***总运行成本最小，其中，上标th表示火电，上标r表示不可控可再生能源，上标h表示调节式水电，
Figure GDA0002952840500000102
为火电机组k第n个能量报价段的价格，该价格为参与日前市场的火电机组向电力交易机构上报的第二日第n个能量报价段对应的单位千瓦时电量的价格，
Figure GDA0002952840500000103
为火电机组k第n个能量报价段在时段t的中标量，
Figure GDA0002952840500000104
为火电机组k在时段t的启动成本，M为权重系数，以保证可再生能源优先消纳和深度调峰优先不调用，M的取值范围为
Figure GDA0002952840500000105
本发明的一个实施例中取值为1000000000，
Figure GDA0002952840500000106
为不可控可再生能源k在时段t的第n段避免削减报价，为参与日前市场的不可控可再生能源向电力交易机构上报的第二日分段避免削减申报量对应的避免削减价格，
Figure GDA0002952840500000107
为不可控可再生能源k在时段t的第n段避免削减申报量的削减量，
Figure GDA0002952840500000108
为调节式水电k在时段t的第n段避免削减报价，为参与日前市场的调节式水电向电力交易机构上报的第二日分段避免削减申报量对应的避免削减价格，
Figure GDA0002952840500000109
为调节式水电k在时段t的第n段避免削减申报量的削减量，
Figure GDA00029528405000001010
为火电机组k在时段t的第n段深度调峰报价，为参与日前市场的火电机组向电力交易机构上报的第二日分段深度调峰容量对应的单位千瓦时让出电量的价格，
Figure GDA00029528405000001011
为火电机组k在时段t的第n段深度调峰的调用量；
1-2)构建约束条件弹性化的电力日前市场出清数学模型的约束条件，表达式分别如下：
1-2-1)电力***约束条件：
Figure GDA0002952840500000111
Figure GDA0002952840500000112
其中，
Figure GDA0002952840500000113
表示对于所有的(·)成立，
Figure GDA0002952840500000114
为不可控可再生能源k在时段t的出力，
Figure GDA0002952840500000115
为调节式水电k在时段t的出力，Dt为时段t的电力***总负荷，为电力调度机构采用预测的方法得到的第二日各时段电力***总负荷需求预测值，PLmax为线路L的最大有功传输功率，为调度机构给出的第二日各线路最大有功传输功率，G为电力***的发电机输出功率转移分布因子矩阵，为调度机构给出的各节点对每条输电线路的发电机输出功率转移分布因子数据，Gr-k,L为不可控可再生能源k所在节点到线路L的发电机输出功率转移分布因子，下标中r表示不可控可再生能源，Gh-k,L为调节式水电k所在节点到线路L的发电机输出功率转移分布因子，下标中h表示调节式水电，Gth-k,L为火电机组k所在节点到线路L的发电机输出功率转移分布因子，下标中th表示火电，Gb,L为节点b到线路L的发电机输出功率转移分布因子，Db,t为节点b在时段t的负荷，为电力调度机构采用预测的方法得到的第二日各时段各节点电力负荷需求预测值，B为总节点数，为调度机构给出的电力网络节点总数；
公式(2)为电力***负荷平衡约束，表示电力***在各时段总发电量等于电力***总负荷；
公式(3)为网络约束，表示各线路有功传输功率不得超过其有功传输容量；
1-2-2)不可控可再生能源约束条件：
Figure GDA0002952840500000116
Figure GDA0002952840500000117
其中，
Figure GDA0002952840500000118
为不可控可再生能源k在时段t的预测出力，为各不可控可再生能源预测的第二日各时段出力预测值，
Figure GDA0002952840500000119
为不可控可再生能源k在时段t的第n段避免削减申报量，为参与日前市场的不可控可再生能源向电力交易机构上报的第二日分段避免削减申报量；该约束条件组表示不可控可再生能源k在时段t的中标出力、削减量之和应等于其在时段t的预测出力，且各时段每段避免削减申报量的削减量应不高于可再生能源在该时段的该段避免削减申报量；
1-2-3)调节式水电线性化约束条件
Figure GDA0002952840500000121
Figure GDA0002952840500000122
Figure GDA0002952840500000123
Figure GDA0002952840500000124
Figure GDA0002952840500000125
Figure GDA0002952840500000126
Figure GDA0002952840500000127
Figure GDA0002952840500000128
其中，
Figure GDA0002952840500000129
为调节式水电k第c条出力曲线适用蓄水量范围的下限，
Figure GDA00029528405000001210
为调节式水电k第c条出力曲线适用蓄水量范围的上限，
Figure GDA00029528405000001211
为调节式水电k在时段t的蓄水量，
Figure GDA00029528405000001212
为表示适用线性段的整数变量，若调节式水电k在时段t处于第c条出力曲线第w段放水量范围内，则
Figure GDA00029528405000001213
若调节式水电k在时段t不处于第c条出力曲线第w段放水量范围内，则
Figure GDA00029528405000001214
为调节式水电k的第c条出力曲线第w段放水量范围的放水量下限，
Figure GDA00029528405000001215
为调节式水电k的第c条出力曲线第w段放水量范围的放水量上限，
Figure GDA00029528405000001216
为调节式水电k在时段t的放水量，
Figure GDA00029528405000001217
为调节式水电k的放水量在其第c条出力曲线第w段放水量范围内所处的位置比例，
Figure GDA00029528405000001218
为调节式水电k的放水量在其第c条出力曲线第w段放水量下限时的出力，
Figure GDA00029528405000001219
为调节式水电k的放水量在其第c条出力曲线第w段放水量上限时的出力，
Figure GDA00029528405000001220
Figure GDA00029528405000001221
和
Figure GDA00029528405000001222
为水电机组向调度机构申报的不同蓄水量段内不同放水量对应的机组出力，为分段线性函数；
此约束条件组是将水电非线性非凸的出力曲线进行了线性化处理，近似得到水电出力
Figure GDA00029528405000001223
与水电放水量
Figure GDA00029528405000001224
和蓄水量
Figure GDA00029528405000001225
之间的关系；
1-2-4)调节式水电约束条件：
Figure GDA0002952840500000131
Figure GDA0002952840500000132
Figure GDA0002952840500000133
Figure GDA0002952840500000134
Figure GDA0002952840500000135
Figure GDA0002952840500000136
其中，
Figure GDA0002952840500000137
和
Figure GDA0002952840500000138
分别为调节式水电k的最小和最大蓄水量，为水电机组上报的最大/最小蓄水量约束，
Figure GDA0002952840500000139
为调节式水电k在时段t的预测来水量，为水电机组向调度机构申报的第二日来水预测数据，
Figure GDA00029528405000001310
为调节式水电k在时段t的弃水量，
Figure GDA00029528405000001311
为流域p的第i个水电站，
Figure GDA00029528405000001312
为水电站
Figure GDA00029528405000001313
在时段
Figure GDA00029528405000001314
的来水量，
Figure GDA00029528405000001315
水电站
Figure GDA00029528405000001316
在时段
Figure GDA00029528405000001317
的预测自然来水量，
Figure GDA00029528405000001318
为水电站
Figure GDA00029528405000001319
在时段t的放水量，
Figure GDA00029528405000001320
为水电站
Figure GDA00029528405000001321
在时段t的弃水量，
Figure GDA00029528405000001322
为水流从水电站
Figure GDA00029528405000001323
流到下游水电站
Figure GDA00029528405000001324
的时间，
Figure GDA00029528405000001325
和
Figure GDA00029528405000001326
为调度机构获取的梯级水电站数据，
Figure GDA00029528405000001327
为调节式水电k在时段t的第n段避免削减申报量，为参与日前市场的调节式水电向电力交易机构上报的第二日分段避免削减申报量；
此约束条件组反映了调节式水电的运行约束，其中公式(13)为水电站蓄水量约束，公式(14)为水库动态平衡方程约束，公式(15)为上下游水电站耦合约束，公式(16)为调节式水电站出力约束，公式(17)为调节式水电站若不弃水的出力约束，公式(18)为每段避免削减申报量的削减量约束；
1-2-5)火电机组约束条件：
Figure GDA00029528405000001328
Figure GDA00029528405000001329
Figure GDA00029528405000001330
Figure GDA00029528405000001331
Figure GDA0002952840500000141
Figure GDA0002952840500000142
Figure GDA0002952840500000143
Figure GDA0002952840500000144
Figure GDA0002952840500000145
Figure GDA0002952840500000146
Figure GDA0002952840500000147
其中，
Figure GDA0002952840500000148
为火电机组k的最小出力，若火电机组不是必开机组，则其为由火电机组向电力调度机构上报的最小经济出力，若火电机组是必开机组，则其为调度机构将火电机组物理合同电量分解到第二日各时段的出力，
Figure GDA0002952840500000149
为火电机组k的机组容量，为由火电机组向电力调度机构上报的机组容量，
Figure GDA00029528405000001410
为火电机组开机状态整数变量，若火电机组k处于开机状态，
Figure GDA00029528405000001411
若火电机组k不处于开机状态，
Figure GDA00029528405000001412
为火电机组k的最大爬坡速率，为火电机组向调度机构上报的机组最大爬坡速率约束，
Figure GDA00029528405000001413
为火电机组启动整数变量，若火电机组k在时段t启动，
Figure GDA00029528405000001414
若火电机组k在时段t不启动，
Figure GDA00029528405000001415
为火电机组关停整数变量，若火电机组k在时段t关停，
Figure GDA00029528405000001416
若火电机组k在时段t不关停，
Figure GDA00029528405000001417
Figure GDA00029528405000001418
为火电机组k的最小开机状态持续时间，
Figure GDA00029528405000001419
为火电机组k的最小停机状态持续时间，
Figure GDA00029528405000001420
为火电机组k一天内的最大启动次数，
Figure GDA00029528405000001421
为火电机组k的启动成本，
Figure GDA00029528405000001422
和
Figure GDA00029528405000001423
为火电机组向调度机构上报的火电机组最小开机状态持续时间、最小停机状态持续时间、一天内的最大启动次数、启动成本数据，
Figure GDA00029528405000001424
为火电机组k的必开约束参数，为调度机构确定火电机组是否为必开机组的信息，若火电机组k为必开机组，
Figure GDA00029528405000001425
若火电机组k不是必开机组，
Figure GDA00029528405000001426
为火电机组k第n个能量报价段的出力申报值，为参与日前市场的火电机组向电力交易机构上报的第二日分段出力；
上述约束条件组反映了火电机组的运行约束，公式(19)和(20)为火电机组出力范围约束，公式(19)中体现了火电机组的深度调峰，公式(21)为火电机组爬坡速率约束，公式(22)为火电机组最小开机状态持续时间约束，公式(23)为火电机组最小停机状态持续时间约束，公式(24)为火电机组最大启动次数约束，公式(25)和(26)为整数变量之间关系约束，公式(27)为火电机组启动成本约束，公式(28)为必开机组约束，公式(29)为火电机组每个能量报价段的中标出力约束；
1-3)构建不考虑约束条件弹性化的均匀削减的电力日前市场出清的数学模型，表达式分别如下：
1-3-1)不考虑约束条件弹性化的均匀削减的电力日前市场出清数学模型的目标函数：
Figure GDA0002952840500000151
其中，
Figure GDA0002952840500000152
和
Figure GDA0002952840500000153
分别是
Figure GDA0002952840500000154
和
Figure GDA0002952840500000155
的权重系数，
Figure GDA0002952840500000156
且随着n的增大，
Figure GDA0002952840500000157
和
Figure GDA0002952840500000158
也不断增大，
Figure GDA0002952840500000159
为不可控可再生能源k在时段t的第n段削减段的均匀削减量，
Figure GDA00029528405000001510
为调节式水电k在时段t的第n段削减段的均匀削减量；
目标函数表明，在电力***无法消纳可再生能源时，可再生能源进行均匀削减；
1-3-2)不考虑约束条件弹性化的均匀削减的电力日前市场出清数学模型的变量约束条件：
Figure GDA00029528405000001511
Figure GDA00029528405000001512
N足够大使得不可控可再生能源k在时段t的预测出力
Figure GDA00029528405000001513
和调节式水电k在时段t的出力
Figure GDA00029528405000001514
可以被分得足够小，使得可再生能源可以被均匀削减；
1-3-3)不考虑约束条件弹性化的均匀削减的电力日前市场出清数学模型的电力***约束条件，与上述步骤1-2-1)的所有约束条件相同；
1-3-4)不考虑约束条件弹性化的均匀削减的电力日前市场出清数学模型的径流式水电、风电、光伏等不可控可再生能源约束条件，与上述步骤1-2-2)的所有约束条件相同；
1-3-5)不考虑约束条件弹性化的均匀削减的电力日前市场出清数学模型的调节式水电线性化约束条件，和上述步骤1-2-3)的所有约束条件相同；
1-3-6)不考虑约束条件弹性化的均匀削减的电力日前市场出清数学模型的调节式水电约束条件，在上述步骤1-2-4)的所有约束条件的基础上，再增加以下约束条件：
Figure GDA0002952840500000161
其中，
Figure GDA0002952840500000162
为步骤1-2)的约束条件弹性化的日前市场中调节式水电k在时段t的放水量计算结果，
Figure GDA0002952840500000163
为步骤1-2)的约束条件弹性化的日前市场中调节式水电k在时段t的弃水量计算结果；
1-3-7)不考虑约束条件弹性化的均匀削减的电力日前市场出清数学模型的火电机组约束条件：
Figure GDA0002952840500000164
其中，
Figure GDA0002952840500000165
和
Figure GDA0002952840500000166
分别为步骤1-2)的约束条件弹性化的日前市场中火电机组k在时段t的出力和深度调峰量计算结果；
此约束条件使得火电机组不再刻意进行深度调峰，并将出力固定在了约束条件弹性化的日前市场出清结果或最小出力上；
2)采用混合整数规划求解方法，求解上述步骤1-2)的约束条件弹性化的电力日前市场出清数学模型，得到约束条件弹性化的电力日前市场出清结果，出清结果包括各火电机组在各时段各报价段的中标出力
Figure GDA0002952840500000167
各不可控可再生能源在各时段的出力
Figure GDA0002952840500000168
各调节式水电在各时段的出力
Figure GDA0002952840500000169
各不可控可再生能源在各时段各报价段的削减量
Figure GDA00029528405000001610
各不可控可再生能源在各时段的削减量
Figure GDA00029528405000001611
各调节式水电在各时段各报价段的削减量
Figure GDA00029528405000001612
各调节式水电在各时段的削减量
Figure GDA00029528405000001613
各火电机组在各时段各报价段的中标深度调峰量
Figure GDA00029528405000001614
3)采用混合整数规划求解方法，求解上述步骤1-3)的不考虑约束条件弹性化的均匀削减的电力日前市场出清数学模型，得到不考虑约束条件弹性化的均匀削减的电力日前市场出清结果，出清结果包括各不可控可再生能源在各时段各削减段的均匀削减量
Figure GDA00029528405000001615
各不可控可再生能源在各时段的均匀削减量
Figure GDA00029528405000001616
各调节式水电在各时段各削减段的均匀削减量
Figure GDA00029528405000001617
各调节式水电在各时段的均匀削减量
Figure GDA00029528405000001618
4)根据上述步骤1)中的各火电机组在各时段的各段报价
Figure GDA00029528405000001619
和上述步骤2)中的各火电机组在各时段各报价段的中标深度调峰量
Figure GDA0002952840500000171
将该时段所有火电机组的中标的深度调峰报价段中深度调峰的最高报价作为深度调峰出清价格；
5)计算可再生能源避免削减出清价格，包括：
5-1)根据上述步骤2)中的各不可控可再生能源在各时段的削减量
Figure GDA0002952840500000172
各调节式水电在各时段的削减量
Figure GDA0002952840500000173
各不可控可再生能源在各时段的均匀削减量
Figure GDA0002952840500000174
以及上述步骤3)中的各调节式水电在各时段的均匀削减量
Figure GDA0002952840500000175
将各可再生能源在步骤3)中的各时段均匀削减量减去各可再生能源在步骤2)中的各时段削减量，得到各可再生能源各时段应弃未弃的量；
5-2)根据上述步骤1)中的各不可控可再生能源在各时段的各段避免削减报价
Figure GDA0002952840500000176
步骤1)中的各调节式水电在各时段的各段避免削减报价
Figure GDA0002952840500000177
步骤2)中得到的各不可控可再生能源在各时段的削减量
Figure GDA0002952840500000178
步骤2)中得到的各调节式水电在各时段的削减量
Figure GDA0002952840500000179
步骤5-1)中得到的各可再生能源应弃未弃的量，对可再生能源在该时段的应弃未弃量进行判断，若可再生能源在该时段的应弃未弃量为正，则将该可再生能源在步骤2)中得到的与该时段削减量相对应的避免削减报价作为该可再生能源在该时段起作用的避免削减报价，若可再生能源在该时段的应弃未弃量不为正，则该可再生能源在该时段内不存在起作用的避免削减报价；
5-3)根据上述步骤5-2)中得到的各可再生能源在各时段起作用的避免削减报价，将各时段各可再生能源起作用的避免削减报价中的最低报价作为该时段电力***的避免削减出清价格，实现约束条件弹性化的电力日前市场的出清。
值得一提的是，本发明所提出的实施步骤中的目标函数可根据需要灵活选择和定制，约束条件可以根据实际需求进行添加和删减，可扩展性强；因此，以上实施步骤仅用以说明而非限制本发明的技术方案；不脱离本发明精神和范围的任何修改或局部替换，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (1)

1.一种约束条件弹性化的电力日前市场出清方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
1)构建由目标函数和约束条件组成的约束条件弹性化的电力日前市场出清的数学模型，其中涉及的能源有两种形式，分别为火电和可再生能源，可再生能源包括不可控可再生能源和调节式水电两种形式，其中不可控可再生能源分别为径流式水电、风电和光伏，具体过程如下；
1-1)构建一个约束条件弹性化的电力日前市场出清数学模型的目标函数如下：
Figure FDA0002952840490000011
该目标函数表示在可再生能源消纳最大的情况下电力***总运行成本最小，其中，上标th表示火电，上标r表示不可控可再生能源，上标h表示调节式水电，
Figure FDA0002952840490000012
为火电机组k第n个能量报价段的价格，该价格为参与日前市场的火电机组向电力交易机构上报的第二日第n个能量报价段对应的单位千瓦时电量的价格，
Figure FDA0002952840490000013
为火电机组k第n个能量报价段在时段t的中标量，
Figure FDA0002952840490000014
为火电机组k在时段t的启动成本，M为权重系数，M的取值范围为
Figure FDA0002952840490000015
Figure FDA0002952840490000016
为不可控可再生能源k在时段t的第n段避免削减报价，为参与日前市场的不可控可再生能源向电力交易机构上报的第二日分段避免削减申报量对应的避免削减价格，
Figure FDA0002952840490000017
为不可控可再生能源k在时段t的第n段避免削减申报量的削减量，
Figure FDA0002952840490000018
为调节式水电k在时段t的第n段避免削减报价，为参与日前市场的调节式水电向电力交易机构上报的第二日分段避免削减申报量对应的避免削减价格，
Figure FDA0002952840490000019
为调节式水电k在时段t的第n段避免削减申报量的削减量，
Figure FDA00029528404900000110
为火电机组k在时段t的第n段深度调峰报价，为参与日前市场的火电机组向电力交易机构上报的第二日分段深度调峰容量对应的单位千瓦时让出电量的价格，
Figure FDA00029528404900000111
为火电机组k在时段t的第n段深度调峰的调用量；
1-2)构建约束条件弹性化的电力日前市场出清数学模型的约束条件，表达式分别如下：
1-2-1)电力***约束条件：
Figure FDA0002952840490000021
Figure FDA0002952840490000022
其中，
Figure FDA0002952840490000023
表示对于所有的(·)成立，
Figure FDA0002952840490000024
为不可控可再生能源k在时段t的出力，
Figure FDA0002952840490000025
为调节式水电k在时段t的出力，Dt为时段t的电力***总负荷，为电力调度机构采用预测的方法得到的第二日各时段电力***总负荷需求预测值，PLmax为线路L的最大有功传输功率，为调度机构给出的第二日各线路最大有功传输功率，G为电力***的发电机输出功率转移分布因子矩阵，为调度机构给出的各节点对每条输电线路的发电机输出功率转移分布因子数据，Gr-k,L为不可控可再生能源k所在节点到线路L的发电机输出功率转移分布因子，下标中r表示不可控可再生能源，Gh-k,L为调节式水电k所在节点到线路L的发电机输出功率转移分布因子，下标中h表示调节式水电，Gth-k,L为火电机组k所在节点到线路L的发电机输出功率转移分布因子，下标中th表示火电，Gb,L为节点b到线路L的发电机输出功率转移分布因子，Db,t为节点b在时段t的负荷，为电力调度机构采用预测的方法得到的第二日各时段各节点电力负荷需求预测值，B为总节点数，为调度机构给出的电力网络节点总数；
公式(2)为电力***负荷平衡约束，表示电力***在各时段总发电量等于电力***总负荷；
公式(3)为网络约束，表示各线路有功传输功率不得超过其有功传输容量；
1-2-2)不可控可再生能源约束条件：
Figure FDA0002952840490000026
Figure FDA0002952840490000027
其中，
Figure FDA0002952840490000028
为不可控可再生能源k在时段t的预测出力，为各不可控可再生能源预测的第二日各时段出力预测值，
Figure FDA0002952840490000029
为不可控可再生能源k在时段t的第n段避免削减申报量，为参与日前市场的不可控可再生能源向电力交易机构上报的第二日分段避免削减申报量；该约束条件组表示不可控可再生能源k在时段t的中标出力、削减量之和应等于其在时段t的预测出力，且各时段每段避免削减申报量的削减量应不高于可再生能源在该时段的该段避免削减申报量；
1-2-3)调节式水电线性化约束条件
Figure FDA0002952840490000031
Figure FDA0002952840490000032
Figure FDA0002952840490000033
Figure FDA0002952840490000034
Figure FDA0002952840490000035
Figure FDA0002952840490000036
Figure FDA0002952840490000037
Figure FDA0002952840490000038
其中，
Figure FDA0002952840490000039
为调节式水电k第c条出力曲线适用蓄水量范围的下限，
Figure FDA00029528404900000310
为调节式水电k第c条出力曲线适用蓄水量范围的上限，
Figure FDA00029528404900000311
为调节式水电k在时段t的蓄水量，
Figure FDA00029528404900000312
为表示适用线性段的整数变量，若调节式水电k在时段t处于第c条出力曲线第w段放水量范围内，则
Figure FDA00029528404900000313
若调节式水电k在时段t不处于第c条出力曲线第w段放水量范围内，则
Figure FDA00029528404900000314
Figure FDA00029528404900000315
为调节式水电k的第c条出力曲线第w段放水量范围的放水量下限，
Figure FDA00029528404900000316
为调节式水电k的第c条出力曲线第w段放水量范围的放水量上限，
Figure FDA00029528404900000317
为调节式水电k在时段t的放水量，
Figure FDA00029528404900000318
为调节式水电k的放水量在其第c条出力曲线第w段放水量范围内所处的位置比例，
Figure FDA00029528404900000319
为调节式水电k的放水量在其第c条出力曲线第w段放水量下限时的出力，
Figure FDA00029528404900000320
为调节式水电k的放水量在其第c条出力曲线第w段放水量上限时的出力，
Figure FDA00029528404900000321
Figure FDA00029528404900000322
和
Figure FDA00029528404900000323
为水电机组向调度机构申报的不同蓄水量段内不同放水量对应的机组出力，为分段线性函数；
此约束条件组是将水电非线性非凸的出力曲线进行了线性化处理，近似得到水电出力
Figure FDA00029528404900000324
与水电放水量
Figure FDA00029528404900000325
和蓄水量
Figure FDA00029528404900000326
之间的关系；
1-2-4)调节式水电约束条件：
Figure FDA0002952840490000041
Figure FDA0002952840490000042
Figure FDA0002952840490000043
Figure FDA0002952840490000044
Figure FDA0002952840490000045
Figure FDA0002952840490000046
其中，
Figure FDA0002952840490000047
和
Figure FDA0002952840490000048
分别为调节式水电k的最小和最大蓄水量，为水电机组上报的最大/最小蓄水量约束，
Figure FDA0002952840490000049
为调节式水电k在时段t的预测来水量，为水电机组向调度机构申报的第二日来水预测数据，
Figure FDA00029528404900000410
为调节式水电k在时段t的弃水量，
Figure FDA00029528404900000411
为流域p的第i个水电站，
Figure FDA00029528404900000412
为水电站
Figure FDA00029528404900000413
在时段
Figure FDA00029528404900000414
的来水量，
Figure FDA00029528404900000415
水电站
Figure FDA00029528404900000416
在时段
Figure FDA00029528404900000417
的预测自然来水量，
Figure FDA00029528404900000418
为水电站
Figure FDA00029528404900000419
在时段t的放水量，
Figure FDA00029528404900000420
为水电站
Figure FDA00029528404900000421
在时段t的弃水量，
Figure FDA00029528404900000422
为水流从水电站
Figure FDA00029528404900000423
流到下游水电站
Figure FDA00029528404900000424
的时间，
Figure FDA00029528404900000425
和
Figure FDA00029528404900000426
为调度机构获取的梯级水电站数据，
Figure FDA00029528404900000427
为调节式水电k在时段t的第n段避免削减申报量，为参与日前市场的调节式水电向电力交易机构上报的第二日分段避免削减申报量；
此约束条件组反映了调节式水电的运行约束，其中公式(13)为水电站蓄水量约束，公式(14)为水库动态平衡方程约束，公式(15)为上下游水电站耦合约束，公式(16)为调节式水电站出力约束，公式(17)为调节式水电站若不弃水的出力约束，公式(18)为每段避免削减申报量的削减量约束；
1-2-5)火电机组约束条件：
Figure FDA00029528404900000428
Figure FDA00029528404900000429
Figure FDA00029528404900000430
Figure FDA00029528404900000431
Figure FDA0002952840490000051
Figure FDA0002952840490000052
Figure FDA0002952840490000053
Figure FDA0002952840490000054
Figure FDA0002952840490000055
Figure FDA0002952840490000056
Figure FDA0002952840490000057
其中，
Figure FDA0002952840490000058
为火电机组k的最小出力，若火电机组不是必开机组，则其为由火电机组向电力调度机构上报的最小经济出力，若火电机组是必开机组，则其为调度机构将火电机组物理合同电量分解到第二日各时段的出力，
Figure FDA0002952840490000059
为火电机组k的机组容量，为由火电机组向电力调度机构上报的机组容量，
Figure FDA00029528404900000510
为火电机组开机状态整数变量，若火电机组k处于开机状态，
Figure FDA00029528404900000511
若火电机组k不处于开机状态，
Figure FDA00029528404900000512
Figure FDA00029528404900000513
为火电机组k的最大爬坡速率，为火电机组向调度机构上报的机组最大爬坡速率约束，
Figure FDA00029528404900000514
为火电机组启动整数变量，若火电机组k在时段t启动，
Figure FDA00029528404900000515
若火电机组k在时段t不启动，
Figure FDA00029528404900000516
Figure FDA00029528404900000517
为火电机组关停整数变量，若火电机组k在时段t关停，
Figure FDA00029528404900000518
若火电机组k在时段t不关停，
Figure FDA00029528404900000519
Figure FDA00029528404900000520
为火电机组k的最小开机状态持续时间，
Figure FDA00029528404900000521
为火电机组k的最小停机状态持续时间，
Figure FDA00029528404900000522
为火电机组k一天内的最大启动次数，
Figure FDA00029528404900000523
为火电机组k的启动成本，
Figure FDA00029528404900000524
和
Figure FDA00029528404900000525
为火电机组向调度机构上报的火电机组最小开机状态持续时间、最小停机状态持续时间、一天内的最大启动次数、启动成本数据，
Figure FDA00029528404900000526
为火电机组k的必开约束参数，为调度机构确定火电机组是否为必开机组的信息，若火电机组k为必开机组，
Figure FDA00029528404900000527
若火电机组k不是必开机组，
Figure FDA00029528404900000528
Figure FDA00029528404900000529
为火电机组k第n个能量报价段的出力申报值，为参与日前市场的火电机组向电力交易机构上报的第二日分段出力；
此约束条件组反映了火电机组的运行约束，公式(19)和(20)为火电机组出力范围约束，公式(19)中体现了火电机组的深度调峰，公式(21)为火电机组爬坡速率约束，公式(22)为火电机组最小开机状态持续时间约束，公式(23)为火电机组最小停机状态持续时间约束，公式(24)为火电机组最大启动次数约束，公式(25)和(26)为整数变量之间关系约束，公式(27)为火电机组启动成本约束，公式(28)为必开机组约束，公式(29)为火电机组每个能量报价段的中标出力约束；
1-3)构建不考虑约束条件弹性化的均匀削减的电力日前市场出清的数学模型，表达式分别如下：
1-3-1)不考虑约束条件弹性化的均匀削减的电力日前市场出清数学模型的目标函数：
Figure FDA0002952840490000061
其中，
Figure FDA0002952840490000062
和
Figure FDA0002952840490000063
分别是
Figure FDA0002952840490000064
和
Figure FDA0002952840490000065
的权重系数，
Figure FDA0002952840490000066
且随着n的增大，
Figure FDA0002952840490000067
和
Figure FDA0002952840490000068
也不断增大，
Figure FDA0002952840490000069
为不可控可再生能源k在时段t的第n段削减段的均匀削减量，
Figure FDA00029528404900000610
为调节式水电k在时段t的第n段削减段的均匀削减量；
目标函数表明，在电力***无法消纳可再生能源时，可再生能源进行均匀削减；
1-3-2)不考虑约束条件弹性化的均匀削减的电力日前市场出清数学模型的变量约束条件：
Figure FDA00029528404900000611
Figure FDA00029528404900000612
N足够大使得不可控可再生能源k在时段t的预测出力
Figure FDA00029528404900000613
和调节式水电k在时段t的出力
Figure FDA00029528404900000614
可以被分得足够小，使得可再生能源可以被均匀削减；
1-3-3)不考虑约束条件弹性化的均匀削减的电力日前市场出清数学模型的电力***约束条件，与上述步骤1-2-1)的所有约束条件相同；
1-3-4)不考虑约束条件弹性化的均匀削减的电力日前市场出清数学模型的径流式水电、风电、光伏等不可控可再生能源约束条件，与上述步骤1-2-2)的所有约束条件相同；
1-3-5)不考虑约束条件弹性化的均匀削减的电力日前市场出清数学模型的调节式水电线性化约束条件，和上述步骤1-2-3)的所有约束条件相同；
1-3-6)不考虑约束条件弹性化的均匀削减的电力日前市场出清数学模型的调节式水电约束条件，在上述步骤1-2-4)的所有约束条件的基础上，再增加以下约束条件：
Figure FDA0002952840490000071
其中，
Figure FDA0002952840490000072
为步骤1-2)的约束条件弹性化的日前市场中调节式水电k在时段t的放水量计算结果，
Figure FDA0002952840490000073
为步骤1-2)的约束条件弹性化的日前市场中调节式水电k在时段t的弃水量计算结果；
1-3-7)不考虑约束条件弹性化的均匀削减的电力日前市场出清数学模型的火电机组约束条件：
Figure FDA0002952840490000074
其中，
Figure FDA0002952840490000075
和
Figure FDA0002952840490000076
分别为步骤1-2)的约束条件弹性化的日前市场中火电机组k在时段t的出力和深度调峰量计算结果；
此约束条件使得火电机组不再刻意进行深度调峰，并将出力固定在了约束条件弹性化的日前市场出清结果或最小出力上；
2)采用混合整数规划求解方法，求解上述步骤1-2)的约束条件弹性化的电力日前市场出清数学模型，得到约束条件弹性化的电力日前市场出清结果，出清结果包括各火电机组在各时段各报价段的中标出力
Figure FDA0002952840490000077
各不可控可再生能源在各时段的出力
Figure FDA0002952840490000078
各调节式水电在各时段的出力
Figure FDA0002952840490000079
各不可控可再生能源在各时段各报价段的削减量
Figure FDA00029528404900000710
各不可控可再生能源在各时段的削减量
Figure FDA00029528404900000711
各调节式水电在各时段各报价段的削减量
Figure FDA00029528404900000712
各调节式水电在各时段的削减量
Figure FDA00029528404900000713
各火电机组在各时段各报价段的中标深度调峰量
Figure FDA00029528404900000714
3)采用混合整数规划求解方法，求解上述步骤1-3)的不考虑约束条件弹性化的均匀削减的电力日前市场出清数学模型，得到不考虑约束条件弹性化的均匀削减的电力日前市场出清结果，出清结果包括各不可控可再生能源在各时段各削减段的均匀削减量
Figure FDA00029528404900000715
各不可控可再生能源在各时段的均匀削减量
Figure FDA00029528404900000716
各调节式水电在各时段各削减段的均匀削减量
Figure FDA00029528404900000717
各调节式水电在各时段的均匀削减量
Figure FDA00029528404900000718
4)根据上述步骤1)中的各火电机组在各时段的各段报价
Figure FDA00029528404900000719
和上述步骤2)中的各火电机组在各时段各报价段的中标深度调峰量
Figure FDA0002952840490000081
将该时段所有火电机组的中标的深度调峰报价段中深度调峰的最高报价作为深度调峰出清价格；
5)计算可再生能源避免削减出清价格，包括：
5-1)根据上述步骤2)中的各不可控可再生能源在各时段的削减量
Figure FDA0002952840490000082
各调节式水电在各时段的削减量
Figure FDA0002952840490000083
各不可控可再生能源在各时段的均匀削减量
Figure FDA0002952840490000084
以及上述步骤3)中的各调节式水电在各时段的均匀削减量
Figure FDA0002952840490000085
将各可再生能源在步骤3)中的各时段均匀削减量减去各可再生能源在步骤2)中的各时段削减量，得到各可再生能源各时段应弃未弃的量；
5-2)根据上述步骤1)中的各不可控可再生能源在各时段的各段避免削减报价
Figure FDA0002952840490000086
步骤1)中的各调节式水电在各时段的各段避免削减报价
Figure FDA0002952840490000087
步骤2)中得到的各不可控可再生能源在各时段的削减量
Figure FDA0002952840490000088
步骤2)中得到的各调节式水电在各时段的削减量
Figure FDA0002952840490000089
步骤5-1)中得到的各可再生能源应弃未弃的量，对可再生能源在该时段的应弃未弃量进行判断，若可再生能源在该时段的应弃未弃量为正，则将该可再生能源在步骤2)中得到的与该时段削减量相对应的避免削减报价作为该可再生能源在该时段起作用的避免削减报价，若可再生能源在该时段的应弃未弃量不为正，则该可再生能源在该时段内不存在起作用的避免削减报价；
5-3)根据上述步骤5-2)中得到的各可再生能源在各时段起作用的避免削减报价，将各时段各可再生能源起作用的避免削减报价中的最低报价作为该时段电力***的避免削减出清价格，实现约束条件弹性化的电力日前市场的出清。
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