本发明涉及电力网络技术领域，尤其涉及一种电网备用容量调整方法、系统以及设备。
背景技术：
在电网运行方式安排及实时调度运行中，为了应对瞬间负荷波动、负荷预计偏差、设备的意外停运等不确定事件，需预留额外有功容量即运行备用，以保障电网安全运行和可靠供电。运行备用按备用的用处可分为“负荷备用”和“事故备用”，按备用的特性可分为“旋转备用”和“非旋转备用”。负荷备用是指接于母线且立即可以带负荷的备用容量，用以平衡瞬间负荷波动与负荷预计偏差，属于旋转备用；事故备用是指在规定时间内可供调用的备用容量，用于应对发电设备或输变电设备非计划停运导致的功率缺额，可同时由旋转备用与非旋转备用提供。
目前，发电机组提供备用辅助服务的补偿办法依然根据“两个细则”进行,随着各省份现货电能量市场的快速建设，在当前备用辅助服务补偿力度有限的情况下，未来发电机组为获取更多经济效益存在降低备用容量预留而参与现货电能量市场交易的可能性，继而会导致系统运行备用容量短缺，影响电力系统运行安全的情况出现，因此必须建立与现货电能量市场相适应的备用辅助服务市场。
备用辅助服务市场的建设能够实现各发电机组集中竞价，在满足电网运行备用需求的前提下实现社会福利最大化，保障提供备用辅助服务发电机组的合理收益。但目前国内外备用辅助服务市场中关于补偿费用分摊机制的设计仍不够精细，未能充分体现“谁造成、谁分摊”的市场公平性原则，导致无法根据各市场主体在备用辅助服务市场中的责任差异而确定其补偿费用分摊比例，导致系统运行备用容量短缺，影响电力系统运行安全。
综上所述，现有技术中备用辅助服务市场无法确定补偿费用分摊比例，导致电力系统存在运行备用容量短缺的技术问题。
技术实现要素：
本发明提供了一种电网备用容量调整方法、系统以及设备，用于解决现有技术中备用辅助服务市场无法确定补偿费用分摊比例，导致电力系统存在运行备用容量短缺的技术问题。
本发明提供的一种电网备用容量调整方法，包括以下步骤：
获取电网运行的基础数据；
基于基础数据计算全网的运行备用费用以及全网的负荷备用费用；
根据全网的运行备用费用以及全网的负荷备用费用计算全网的事故备用费用；
基于全网的事故备用费用建立机组备用市场费用分摊模型，基于全网的负荷备用费用建立用户备用市场费用分摊模型；
分别求解机组备用市场费用分摊模型以及用户备用市场费用分摊模型，得到各机组费用分摊结果以及各用户费用分摊结果；
根据各机组费用分摊结果以及各用户费用分摊结果对电网的备用容量进行调整。
优选的，电网运行的基础数据包括系统数据、机组数据以及用户数据。
优选的，系统数据包括运行备用需求、事故备用需求、负荷备用需求以及备用市场时段信息。
优选的，机组数据包括申报旋转备用量价信息机组数目、申报非旋转备用量价信息机组数目、机组旋转备用中标容量、机组非旋转备用中标容量、机组旋转备用出清价格、机组非旋转备用出清价格以及备用市场时段机组负荷率。
优选的，用户数据包括备用市场时段用户用电量。
优选的，基于机组旋转备用中标容量、机组旋转备用出清价格、机组非旋转备用中标容量以及机组非旋转备用出清价格计算全网的运行备用费用。
优选的，基于负荷备用需求容量以及机组旋转备用出清价格计算全网的负荷备用费用。
优选的，将全网的发电机组的运行备用费用减去全网的负荷备用费用从而得到全网的事故备用费用。
一种电网备用容量调整系统，包括：电网数据获取模块、运行备用费用计算模块、负荷备用费用计算模块、事故备用费用计算模块、机组备用市场费用分摊模型模块、用户备用市场费用分摊模型模块以及备用容量调整模块；
所述电网数据获取模块用于获取电网运行的基础数据；
所述运行备用费用计算模块用于基于基础数据计算全网的运行备用费用；
所述负荷备用费用计算模块用于计算全网的负荷备用费用；
所述事故备用费用计算模块用于根据全网的运行备用费用以及全网的负荷备用费用计算全网的事故备用费用；
所述机组备用市场费用分摊模型模块用于基于全网的事故备用费用建立机组备用市场费用分摊模型，并对其进行求解，得到各机组费用分摊结果；
所述备用市场费用分摊模型模块用于基于全网的负荷备用费用建立用户备用市场费用分摊模型，并对其进行求解，得到各用户费用分摊结果；
所述备用容量调整模块用于根据各机组费用分摊结果以及各用户费用分摊结果对电网的备用容量进行调整。
一种电网备用容量调整设备，包括处理器以及存储器；
所述存储器用于存储程序代码，并将所述程序代码传输给所述处理器；
所述处理器用于根据所述程序代码中的指令执行上述的一种电网备用容量调整方法。
从以上技术方案可以看出，本发明实施例具有以下优点：
本发明实施例遵循市场公平性的原则，实现发电机组与电力用户两类市场主体各自承担为满足自身备用需求而产生的补偿费用，更为精细化地从发电机组的负荷率、电力用户的用电量两方面对各市场主体的备用辅助服务市场补偿费用进行分摊，并根据费用分摊结果对电网的备用容量进行调整，保障备用容量充裕性及电网运行的安全性，在实际应用中具有指导意义。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为本发明实施例提供的一种电网备用容量调整方法、系统及设备的方法流程图。
图2为本发明实施例提供的一种电网备用容量调整方法、系统及设备的系统结构图。
图3为本发明实施例提供的一种电网备用容量调整方法、系统及设备的设备框架图。
具体实施方式
本发明实施例提供了一种电网备用容量调整方法、系统以及设备，用于解决现有技术中备用辅助服务市场无法确定补偿费用分摊比例，导致电力系统存在运行备用容量短缺的技术问题。
为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，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，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，图1为本发明实施例提供的一种电网备用容量调整方法、系统及设备的方法流程图。
本发明实施例提供的一种电网备用容量调整方法，包括以下步骤：
获取电网运行的基础数据，以便进行后续的计算步骤；
基于基础数据计算全网的运行备用费用以及全网的负荷备用费用；
根据全网的运行备用费用以及全网的负荷备用费用计算全网的事故备用费用；
基于全网的事故备用费用建立机组备用市场费用分摊模型，基于全网的负荷备用费用建立用户备用市场费用分摊模型，具体过程如下：
为应对发电设备或输变电设备非计划停运导致的功率缺额而预留的事故备用所产生的补偿费用，由发电机组根据其在其提供备用辅助服务时段内的负荷率比例进行分摊，发电机组备用市场费用分摊模型如下：
式中，ri，机组备用市场分摊为单位统计周期内机组i的备用市场分摊费用；αi为单位统计周期内发电机组i的负荷率；n为全网发电机组数目；f全网，事故备用补偿为单位统计周期内全网的事故备用费用。
为平衡瞬间负荷波动与负荷预计偏差而预留的负荷备用所产生的补偿费用，由电力用户根据其在其提供备用辅助服务时段内的用电量比例进行分摊，电力用户备用市场费用分摊模型如下：
式中，rj，用户备用市场分摊为单位统计周期内电力用户j的备用市场分摊费用；wj，用电为单位统计周期内电力用户j的用电量；n为全网电力用户数目；f全网，负荷备用补偿为单位统计周期内全网的负荷备用费用。
分别求解机组备用市场费用分摊模型以及用户备用市场费用分摊模型，得到各机组费用分摊结果以及各用户费用分摊结果；
根据各机组费用分摊结果以及各用户费用分摊结果对电网的备用容量进行调整，从而保障发电机组的正常运行。
作为一个优选的实施例，电网运行的基础数据包括系统数据、机组数据以及用户数据；系统数据包括运行备用需求、事故备用需求、负荷备用需求以及备用市场时段信息；机组数据包括申报旋转备用量价信息机组数目、申报非旋转备用量价信息机组数目、机组旋转备用中标容量、机组非旋转备用中标容量、机组旋转备用出清价格、机组非旋转备用出清价格以及备用市场时段机组负荷率；用户数据包括备用市场时段用户用电量。
作为一个优选的实施例，基于机组旋转备用中标容量、机组旋转备用出清价格、机组非旋转备用中标容量以及机组非旋转备用出清价格计算全网的运行备用费用。在备用辅助服务市场中，发电机组可以申报旋转备用量价信息或非旋转备用量价信息，市场会分别出清旋转备用、非旋转备用的各机组中标容量及出清价格。因此，全网运行备用费用可计算如下：
式中，f全网，运行备用补偿为单位统计周期内全网运行备用费用；qi，旋转备用为单位统计周期内，即为机组i旋转备用中标容量；pi，旋转备用为机组i旋转备用结算价格，即旋转备用出清价格；n1为申报旋转备用量价信息机组数目；qj，非旋转备用为单位统计周期内，机组j非旋转备用中标容量；pj，非旋转备用为机组j非旋转备用结算价格，即非旋转备用出清价格；n2为申报非旋转备用量价信息机组数目。
作为一个优选的实施例，基于负荷备用需求容量以及机组旋转备用出清价格计算全网的负荷备用费用。在备用辅助服务市场中，负荷备用全部由旋转备用提供，而事故备用可同时由旋转备用与非旋转备用提供。因此，全网负荷备用费用可计算如下：
f全网，负荷备用补偿＝q负荷备用需求×p旋转备用出清价格
式中，f全网，负荷备用补偿为单位统计周期内全网的负荷备用费用；q负荷备用需求为单位统计周期内全网的负荷备用需求容量；p旋转备用出清价格为机组旋转备用出清价格。
作为一个优选的实施例，将全网的发电机组的运行备用费用减去全网的负荷备用费用从而得到全网的事故备用费用，具体公式如下：
f全网，事故备用补偿＝f全网，运行备用补偿-f全网，负荷备用补偿
式中，f全网，事故备用补偿为单位统计周期内全网的事故备用费用。
如图2所示，一种电网备用容量调整系统，包括：电网数据获取模块201、运行备用费用计算模块202、负荷备用费用计算模块203、事故备用费用计算模块204、机组备用市场费用分摊模型模块205、用户备用市场费用分摊模型模块206以及备用容量调整模块207；
所述电网数据获取模块201用于获取电网运行的基础数据；
所述运行备用费用计算模块202用于基于基础数据计算全网的运行备用费用；
所述负荷备用费用计算模块203用于计算全网的负荷备用费用；
所述事故备用费用计算模块204用于根据全网的运行备用费用以及全网的负荷备用费用计算全网的事故备用费用；
所述机组备用市场费用分摊模型模块205用于基于全网的事故备用费用建立机组备用市场费用分摊模型，并对其进行求解，得到各机组费用分摊结果；
所述备用市场费用分摊模型模块206用于基于全网的负荷备用费用建立用户备用市场费用分摊模型，并对其进行求解，得到各用户费用分摊结果；
所述备用容量调整模块207用于根据各机组费用分摊结果以及各用户费用分摊结果对电网的备用容量进行调整。
如图3所示，一种电网备用容量调整设备30，所述设备包括处理器300以及存储器301；
所述存储器301用于存储程序代码302，并将所述程序代码302传输给所述处理器；
所述处理器300用于根据所述程序代码302中的指令执行上述的一种电网备用容量调整方法实施例中的步骤。
示例性的，所述计算机程序302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301中，并由所述处理器300执行，以完成本申请。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302在所述终端设备30中的执行过程。
所述终端设备30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300、存储器301。本领域技术人员可以理解，图3仅仅是终端设备30的示例，并不构成对终端设备30的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如所述终端设备还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。
所称处理器300可以是中央处理单元(centralprocessingunit，cpu)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(digitalsignalprocessor，dsp)、专用集成电路(applicationspecificintegratedcircuit，asic)、现成可编程门阵列(field-programmablegatearray，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。
所述存储器301可以是所述终端设备30的内部存储单元，例如终端设备30的硬盘或内存。所述存储器301也可以是所述终端设备30的外部存储设备，例如所述终端设备30上配备的插接式硬盘，智能存储卡(smartmediacard,smc)，安全数字(securedigital,sd)卡，闪存卡(flashcard)等。进一步地，所述存储器301还可以既包括所述终端设备30的内部存储单元也包括外部存储设备。所述存储器301用于存储所述计算机程序以及所述终端设备所需的其他程序和数据。所述存储器301还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的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，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(rom，read-onlymemory)、随机存取存储器(ram，randomaccessmemory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
1.一种电网备用容量调整方法，其特征在于，包括以下步骤：
获取电网运行的基础数据；
基于基础数据计算全网的运行备用费用以及全网的负荷备用费用；
根据全网的运行备用费用以及全网的负荷备用费用计算全网的事故备用费用；
基于全网的事故备用费用建立机组备用市场费用分摊模型，基于全网的负荷备用费用建立用户备用市场费用分摊模型；
分别求解机组备用市场费用分摊模型以及用户备用市场费用分摊模型，得到各机组费用分摊结果以及各用户费用分摊结果；
根据各机组费用分摊结果以及各用户费用分摊结果对电网的备用容量进行调整。
2.根据权利要求1所述的一种电网备用容量调整方法，其特征在于，电网运行的基础数据包括系统数据、机组数据以及用户数据。
3.根据权利要求2所述的一种电网备用容量调整方法，其特征在于，系统数据包括运行备用需求、事故备用需求、负荷备用需求以及备用市场时段信息。
4.根据权利要求3所述的一种电网备用容量调整方法，其特征在于，机组数据包括申报旋转备用量价信息机组数目、申报非旋转备用量价信息机组数目、机组旋转备用中标容量、机组非旋转备用中标容量、机组旋转备用出清价格、机组非旋转备用出清价格以及备用市场时段机组负荷率。
5.根据权利要求4所述的一种电网备用容量调整方法，其特征在于，用户数据包括备用市场时段用户用电量。
6.根据权利要求5所述的一种电网备用容量调整方法，其特征在于，基于机组旋转备用中标容量、机组旋转备用出清价格、机组非旋转备用中标容量以及机组非旋转备用出清价格计算全网的运行备用费用。
7.根据权利要求6所述的一种电网备用容量调整方法，其特征在于，基于负荷备用需求容量以及机组旋转备用出清价格计算全网的负荷备用费用。
8.根据权利要求7所述的一种电网备用容量调整方法，其特征在于，将全网的发电机组的运行备用费用减去全网的负荷备用费用从而得到全网的事故备用费用。
9.一种电网备用容量调整系统，其特征在于，包括：电网数据获取模块、运行备用费用计算模块、负荷备用费用计算模块、事故备用费用计算模块、机组备用市场费用分摊模型模块、用户备用市场费用分摊模型模块以及备用容量调整模块；
所述电网数据获取模块用于获取电网运行的基础数据；
所述运行备用费用计算模块用于基于基础数据计算全网的运行备用费用；
所述负荷备用费用计算模块用于计算全网的负荷备用费用；
所述事故备用费用计算模块用于根据全网的运行备用费用以及全网的负荷备用费用计算全网的事故备用费用；
所述机组备用市场费用分摊模型模块用于基于全网的事故备用费用建立机组备用市场费用分摊模型，并对其进行求解，得到各机组费用分摊结果；
所述备用市场费用分摊模型模块用于基于全网的负荷备用费用建立用户备用市场费用分摊模型，并对其进行求解，得到各用户费用分摊结果；
所述备用容量调整模块用于根据各机组费用分摊结果以及各用户费用分摊结果对电网的备用容量进行调整。
10.一种电网备用容量调整设备，其特征在于，包括处理器以及存储器；
所述存储器用于存储程序代码，并将所述程序代码传输给所述处理器；
所述处理器用于根据所述程序代码中的指令执行权利要求1-8中任意一项所述的一种电网备用容量调整方法。
技术总结