(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111487014.7 (22)申请日 2021.12.07 (71)申请人 国网浙江省电力有限公司电力科 学 研究院 地址 310014 浙江省杭州市下城区朝晖八 区华电弄 1号 申请人 上海交通大 学 (72)发明人 周子青　刘晓林　王旭　蒋传文　 华文　邓晖　房乐　章枫　王钰山　 龚开　江婷　 (74)专利代理 机构 浙江翔隆专利事务所(普通 合伙) 33206 代理人 张建青 (51)Int.Cl. G06Q 10/04(2012.01)G06Q 30/02(2012.01) G06Q 30/06(2012.01) G06Q 30/08(2012.01) G06Q 50/06(2012.01) G06N 20/00(2019.01) (54)发明名称 电力现货市场环境下发电集团双层博弈竞 价方法及系统 (57)摘要 本发明公开了一种电力现货市场环境下发 电集团双层博弈竞价方法及系统。 本发明的方法 包括： 首先， 构建发电集团参与日前主能量市场 和日前备用服务市场的双层竞价模 型， 其中发电 集团电能量和备用服务报价均为线性 “电价‑电 量”曲线， 其次通过KKT条件和二进制扩展法， 将 双层竞价模 型转化为单层模型， 将发电集团竞价 策略转化为离散策略集， 并且消除单层模型中存 在的非线性项， 使得单层模型通过一般商用求解 器求解并得到全局最优解； 最后， 基于报价调整 机制， 求解发电集团博弈均衡报价结果。 本发明 通过构建发电集团双层竞价模型， 简化建模行 为； 应用KKT条件和二进制扩展法将双层竞价模 型转化为单层模型， 降低计算难度。 权利要求书5页 说明书13页 附图3页 CN 114139821 A 2022.03.04 CN 114139821 A 1.一种电力现货市场环境下发电集团双 层博弈竞价方法， 其特 征在于， 首先， 构建发电集团参与 日前主能量市场和日前备用服务市场的双层竞价模型， 其中 发电集团电能量和备用服务报价均为线性 “电价‑电量”曲线； 其次， 通过KKT条件和二进制 扩展法， 将双层竞价模型转化为单层 模型， 将发电集团竞价策略转化为离散策略集， 并且消 除单层模型中存在的非线性项， 使得单层模型通过一般商用求解器求解并得到全局最优 解； 最后， 基于报价调整机制， 求 解发电集团博 弈均衡报价结果。 2.一种电力现货市场环境下发电集团双 层博弈竞价方法， 其特 征在于， 包括： 1)获取电力系统基本出清规则以及日前 出清边界条件； 2)构建发电集团参与日前主能量市场和日前备用服务市场的双层竞价模型， 其中上层 模型反映发电集团的竞价行为， 下层模型反映现货市场的出清过程， 应用随机优化处理实 时市场新能源出力和负荷的不确定性； 3)基于KKT条件和二进制扩展法， 将双层竞价模型转化为单层模型， 并消除单层模型中 的非线性项， 同时将发电集团竞 价策略转 化为离散策略集。 3.根据权利要求1或2所述的一种电力现货市场环境下发电集团双层博弈竞价方法， 其 特征在于， 所述的发电集团双 层竞价模型为： 1)上层模型： 发电集团竞 价模型 上层模型的目标函数表示 为： 式中， ke,i,kr,i表示报价系数， 为决策变量； T表示日前市场的分时段数； πω为ω场景出 现概率； Nj表示发电集团j中火电机组总数； 分别表示机组i在日前电能量市场t时 刻的中标电价和中标电量； 分别表示ω场景下机组i在实时市场t时刻的中标电 价和中标电能调整量； 表示机组i在日前备用服务市场t时刻的备用中标价和中标 量， 均由下层模型 得到； Ci表示机组i中标 出力总成本， 简化 为二次型： 式中， am,i、 bm,i、 cm,i分别为二次项成本系数、 一次项成本系数和常数项成本系数； 表示机组i在ω场景 下现货市场总中标电量， 表示 为： 上层模型的决策变量为发电机组内各机组在日前电能量市场和日前备用服务市场的 报价策略； 其中， 机组在日前电能量市场的线性报价曲线以边际成本为基础， 在日前备用服 务市场则参 考经验历史的基准报价曲线， 表示 为： λe,m,i(P)＝ke,m,i(am,iP+bm,i)， λr,m,i(r)＝kr,m,i( αm,ir+βm,i)， 其中， λe,m,i, λr,m,i分别表示机组i在日前电能量市场和日前备用服务市场的报价曲线， P、 r分别为日前电能量市场的上报电量和日前备用服务市场的上报容量， am,i,bm,i, αm,i, βm,i权　利　要　求　书 1/5 页 2 CN 114139821 A 2为与成本相关的常数； ke,m,i,kr,m,i均表示报价系数， 为决策变量， 且 满足如下约束： 式中， 分别为ke,m,i,kr,m,i的上限值； 2)下层模型： 现货市场出清模型 下层模型的目标函数为 最小化现货市场购电成本， 表示 为： 式中， 购电成本包括日前购电成本、 备用服务调用成本以及实时购电成本三项， M表示 现货市场发电集团总数， 为下层决策变量 集。 4.根据权利要求3所述的一种电力现货市场环境下发电集团双层博弈竞价方法， 其特 征在于， 日前现货市场 约束包括： 1)节点功率平衡约束 式中， ib,jb表示网络节点； 分别表示t时刻接于ib节点的日前市场火电机组 总中标电量、 新能源机组出力和负荷预测值， KL表示网络拓扑中线路集合， 代表日前市 场线路潮流， 为拉格朗日乘子； 2)线路潮流 等式约束 式中， 为对应时刻t的节点ib和jb的相角， 为节点ib和jb间线路的阻抗， 为拉格朗日乘子； 3)线路容 量约束 式中， 为节点ib和jb间线路的最大传输容 量， 为拉格朗日乘子； 4)机组出力约束 式中， 分别为发电集团m下属发电机组i的最大、 最小出力值， 为拉格朗日乘子； 5)备用容 量约束权　利　要　求　书 2/5 页 3 CN 114139821 A 3