面向电力现货市场的需求响应市场化资源配置方法及装置

摘要

本发明涉及一种面向电力现货市场的需求响应市场化资源配置方法及装置，包括确定交易主体和资源类型；其中，所述交易主体包括电力用户、负荷集成商；所述资源类型包括紧急型需求响应资源和经济型需求响应资源；根据资源类型确定交易模式、交易品种、价格机制、竞价方式以及交易流程；根据交易模式、交易品种、价格机制、竞价方式以及交易流程确定交易执行结果。本发明基于现货市场环境，对需求侧资源实现数字化管理和数字化分析，建立新能源、需求响应用户市场化运营机制，为发展中小微企业主动参与电网调峰提供助力，增加经济效益，并显著提升电网对各类市场主体的接纳管理能力。

说明书

技术领域

本发明属于电力市场技术领域，具体涉及一种面向电力现货市场的需求响应市场化资源配置方法及装置。

背景技术

近年来，电网外来电比例持续增大和新能源占比逐步增长，导致负荷峰谷差持续增大和大量机组调停，使电网调峰难度和成本不断增加，多元化负荷接入和新能源消纳与电网安全稳定运行间的矛盾日益突出。

相关技术中，现有的市场化资源配置无法对需求侧资源进行管理和分析，导致电网对各类市场主体的接纳管理能力差，使得电网对发展中小微企业进行调峰时出现问题，降低了经济效益。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种面向电力现货市场的需求响应市场化资源配置方法及装置，以解决现有技术中电网对各类市场主体的接纳管理能力差，使得电网对发展中小微企业进行调峰时出现问题，降低了经济效益的问题。

为实现以上目的，本发明采用如下技术方案：一种面向电力现货市场的需求响应市场化资源配置方法，包括：

确定交易主体和资源类型；其中，所述交易主体包括电力用户、负荷集成商；所述资源类型包括紧急型需求响应资源和经济型需求响应资源；

根据资源类型确定交易模式、交易品种、价格机制、竞价方式以及交易流程；

根据交易模式、交易品种、价格机制、竞价方式以及交易流程确定交易执行结果。

进一步的，当所述资源类型为紧急型需求响应资源时，所述根据资源类型确定交易模式、交易品种、价格机制、竞价方式以及交易流程，包括：

所述交易模式包括削峰需求响应和填谷需求响应；其中，所述削峰需求响应是指需要电力用户在规定时间段内减少用电负荷；所述填谷需求响应是指需要电力用户在规定时间段内增加用电负荷；

所述交易品种包括容量交易；

所述价格机制包括容量价格；

所述竞价方式包括中长期容量单边竞价。

进一步的，当所述资源类型为经济型需求响应资源时，所述根据资源类型确定交易模式、交易品种、价格机制、竞价方式以及交易流程，包括：

所述交易模式包括削峰需求响应和填谷需求响应；其中，所述削峰需求响应是指需要电力用户在规定时间段内减少用电负荷；所述填谷需求响应是指需要电力用户在规定时间段内增加用电负荷；

所述交易品种包括电能量交易；

所述价格机制包括点能量价格；

所述竞价方式包括日前电能量单边竞价；

所述经济型需求响应资源还包括交易流程，用于为所述电力用户与所述负荷集成商之间的交易过程。

进一步的，所述紧急型需求响应资源采用紧急型需求响应容量交易机制；

所述紧急型需求响应容量交易机制包括：第一削峰需求响应容量交易机制和第一填谷需求响应容量交易机制；

所述第一削峰需求响应容量交易机制和第一填谷需求响应容量交易机制均包括：

信息发布，用于运营机构发布容量需求、交易限价、交易周期；

交易申报，用于负荷集成商的申报交易信息绘制申报量价曲线；

交易出清，用于根据电力用户申报价格按照从低到高依次进行出清，直至中标用户满足紧急型削峰需求响应需求值，形成容量交易出清价格；

响应执行，用于在电网备用容量不足或局部负荷过载造成电力供应缺口时，提出需求响应启动请求，并经确认后，根据实际需要的削峰容量确定执行范围，向中标库中的电力用户和负荷集成商发出响应指令，告知其响应量、响应时段。

进一步的，所述经济型需求响应资源采用经济型需求响应电能量交易机制；

所述经济型需求响应电能量交易机制包括：第二削峰需求响应容量交易机制和第二填谷需求响应容量交易机制；

所述第二削峰需求响应容量交易机制和第二填谷需求响应容量交易机制均包括：

交易出清，用于设置削峰响应电能量交易有效评估价格，在满足出清条件时，出清结果为运行日响应容量和日前现货市场分时出清价格；所述出清条件为日前现货市场发电侧平均节点电价高于评估价格；

交易过程，用于注册、申报、响应、评估、结算；

响应执行，用于接收系统的调用指令，按照日前市场中标容量进行响应。

进一步的，所述交易过程的步骤为：

在第一预设时间前，运营机构发布削峰需求响应交易信息；

在第二预设时间前，需求负荷集成商申报次日削峰响应价格、响应时段、和每小时平均响应容量；

在第三预设时间前，运营机构基于日前电能量交易结果，开展需求响应削峰交易计算，当满足出清条件时触发经济型需求响应削峰交易，由运营机构计算交易出清结果，确定参与经济型削峰响应的用户；

在第四预设时间前，运营机构发布运行日的经济型需求响应削峰日前交易出清结果。

进一步的，所述价格机制包括：

紧急型需求响应价格形成机制，包括备用容量价格机制和电能量价格机制；

以及经济型需求响应价格形成机制，通过负荷集成商通过参与电能量竞价形成需求响应市场价格。

进一步的，还包括：对交易执行结果进行评估，判断响应时间内，负荷集成商是否按照中标容量进行削峰响应；

所述判断响应时间内，负荷集成商是否按照中标容量进行削峰响应，包括：

通过基线判定原则对负荷基线的确定，采用中标容量与响应时间内的平均负荷响应量的差值来对比计算；

负荷集成商在响应过程中满足响应时段响应量大于等于响应能力确认值的80％，则视为有效响应，否则视为无效响应，其差值大于响应能力确认值的120％，按照响应能力确认值的120％计算。

进一步的，所述削峰需求响应交易信息包括：

参与经济型削峰需求响应服务提供者、运行日削峰响应需求值、响应时段、申报报价上下限。

本申请实施例提供一种面向电力现货市场的需求响应市场化资源配置装置，包括：

第一确定模块，用于确定交易主体和资源类型；其中，所述交易主体包括电力用户、负荷集成商；所述资源类型包括紧急型需求响应资源和经济型需求响应资源；

第二确定模块，用于根据资源类型确定交易模式、交易品种、价格机制、竞价方式以及交易流程；

第三确定模块，用于根据交易模式、交易品种、价格机制、竞价方式以及交易流程确定交易执行结果。

本发明采用以上技术方案，能够达到的有益效果包括：

本发明提供一种面向电力现货市场的需求响应市场化资源配置方法，包括确定交易主体和资源类型；其中，交易主体包括电力用户、负荷集成商；资源类型包括紧急型需求响应资源和经济型需求响应资源；根据资源类型确定交易模式、交易品种、价格机制、竞价方式以及交易流程；根据交易模式、交易品种、价格机制、竞价方式以及交易流程确定交易执行结果。本发明基于现货市场环境，对需求侧资源实现数字化管理和数字化分析，建立新能源、需求响应用户市场化运营机制，为发展中小微企业主动参与电网调峰提供助力，增加经济效益，并显著提升电网对各类市场主体的接纳管理能力；

本申请初步构建需求响应负荷资源容量和电能量交易有效协调、中长期和现货交易有序衔接的电力市场需求响应交易机制。具体建设内容包括建设与电力现货市场相适应的紧急型需求响应交易机制；建设以日前电能量市场为主的经济型需求响应交易机制；按照“谁受益、谁承担”原则，探索建立需求响应市场化补偿机制；建立负荷集成商参与电力市场需求响应交易机制；建立需求响应运营风险防范与信用管理体系；建设需求侧管理平台，实现紧急型需求响应容量交易和经济型需求响应电能量交易试运行。

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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明面向电力现货市场的需求响应市场化资源配置方法的步骤示意图；

图2为本发明面向电力现货市场的需求响应市场化资源配置方法的流程示意图；

图3为本发明面向电力现货市场的需求响应市场化资源配置装置的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。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的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。

下面结合附图介绍本申请实施例中提供的一个具体的面向电力现货市场的需求响应市场化资源配置方法。

如图1所示，本申请实施例中提供的面向电力现货市场的需求响应市场化资源配置方法包括：

S101，确定交易主体和资源类型；其中，所述交易主体包括电力用户、负荷集成商；所述资源类型包括紧急型需求响应资源和经济型需求响应资源；

紧急型需求响应资源是指在系统出现影响电网可靠性的系统事件时，紧急型需求响应资源作为电网备用容量资源，按照系统指令削减或增加负荷；

所述经济型需求响应资源是指由所述电力用户自主申报参与需求响应电能量市场投标，竞价完成后，中标的需求响应按照系统指令进行削减或增加负荷。

S102，根据资源类型确定交易模式、交易品种、价格机制、竞价方式以及交易流程；

S103，根据交易模式、交易品种、价格机制、竞价方式以及交易流程确定交易执行结果。

面向电力现货市场的需求响应市场化资源配置方法的工作原理为：本申请中参与交易的市场主体包括电力用户、负荷集成商。参与主体应符合国家和山东省有关准入条件，满足参与市场交易的计量、通信等技术条件，符合信用管理要求。通过将需求响应资源划分为紧急型需求响应资源和经济型需求响应资源。紧急型需求响应是指在系统出现影响电网可靠性的系统事件时，紧急型需求响应资源作为电网备用容量资源，按照系统指令削减或增加负荷，用户如果不能履行承诺，则需进行考核。经济型需求响应是指由用户自主申报参与需求响应电能量市场投标，竞价完成后，中标的需求响应按照系统指令进行削减或增加负荷。

一些实施例中，如图2所示，当所述资源类型为紧急型需求响应资源时，所述根据资源类型确定交易模式、交易品种、价格机制、竞价方式以及交易流程，包括：

所述交易模式包括削峰需求响应和填谷需求响应；其中，所述削峰需求响应是指需要电力用户在规定时间段内减少用电负荷；所述填谷需求响应是指需要电力用户在规定时间段内增加用电负荷；

所述交易品种包括容量交易；

所述价格机制包括容量价格；

所述竞价方式包括中长期容量单边竞价。

一些实施例中，如图2所示，当所述资源类型为经济型需求响应资源时，所述根据资源类型确定交易模式、交易品种、价格机制、竞价方式以及交易流程，包括：

所述交易模式包括削峰需求响应和填谷需求响应；其中，所述削峰需求响应是指需要电力用户在规定时间段内减少用电负荷；所述填谷需求响应是指需要电力用户在规定时间段内增加用电负荷；

所述交易品种包括电能量交易；

所述价格机制包括点能量价格；

所述竞价方式包括日前电能量单边竞价；

所述经济型需求响应资源还包括交易流程，用于为所述电力用户与所述负荷集成商之间的交易过程。

一些实施例中，所述紧急型需求响应资源采用紧急型需求响应容量交易机制；

所述紧急型需求响应容量交易机制包括：第一削峰需求响应容量交易机制和第一填谷需求响应容量交易机制；

所述第一削峰需求响应容量交易机制和第一填谷需求响应容量交易机制均包括：

信息发布，用于运营机构发布容量需求、交易限价、交易周期；

交易申报，用于负荷集成商的申报交易信息绘制申报量价曲线；

交易出清，用于根据电力用户申报价格按照从低到高依次进行出清，直至中标用户满足紧急型削峰需求响应需求值，形成容量交易出清价格；

响应执行，用于在电网备用容量不足或局部负荷过载造成电力供应缺口时，提出需求响应启动请求，并经确认后，根据实际需要的削峰容量确定执行范围，向中标库中的电力用户和负荷集成商发出响应指令，告知其响应量、响应时段。

具体的，紧急型需求响应用户参与需求响应容量交易，交易中出清的响应容量按月获得备用容量收入。

试运行期间，设置出清价最高上限，紧急型削峰和填谷需求响应交易暂按0.5元/千瓦执行。

信息发布是运营机构发布容量需求、最高限价、交易时段等相关交易信息；交易申报是需求响应用户申报量价曲线，申报交易信息包括响应容量、容量报价、通知提前时间、响应时长、恢复投运时间等；交易出清是采用单边竞价模式，按照“价格优先，时间优先，容量优先”的原则，根据用户申报价格按照从低到高依次进行出清，直至中标用户满足紧急型削峰需求响应需求值，形成容量交易出清价格，出清结果对参与用户披露，形成紧急型需求响应削峰资源中标库。响应执行是指当电网备用容量不足或局部负荷过载，或其他不确定因素造成的电力供应缺口时，由运营机构提出需求响应启动请求，经省能源局确认后，根据实际需要的削峰容量确定执行范围，通过山东省电力需求侧管理平台向中标库中的电力用户和负荷集成商发出响应指令，告知其响应量、响应时段。

运营机构至少提前12小时启动紧急型削峰需求响应，用户按照系统指令进行响应执行。D日(执行日)响应时段1小时前可向用户送达取消指令，否则确认为强制执行。

响应执行的顺序依次为：按照紧急型需求响应削峰资源中标库中的资源分档，先调用第一档的用户，第一档用户按照响应时长由短到长调用、响应时长相同的按照响应容量由大到小顺序执行；第一档用户不满足需求响应要求时，按相应顺序调用第二档用户，直至用户满足紧急型削峰需求响应需求。

需要说明的是，需求响应用户指负荷集成商。

一些实施例中，所述经济型需求响应资源采用经济型需求响应电能量交易机制；

所述经济型需求响应电能量交易机制包括：第二削峰需求响应容量交易机制和第二填谷需求响应容量交易机制；

所述第二削峰需求响应容量交易机制和第二填谷需求响应容量交易机制均包括：

交易出清，用于设置削峰响应电能量交易有效评估价格，在满足出清条件时，出清结果为运行日响应容量和日前现货市场分时出清价格；所述出清条件为日前现货市场发电侧平均节点电价高于评估价格；

交易过程，用于注册、申报、响应、评估、结算；

响应执行，用于接收系统的调用指令，按照日前市场中标容量进行响应。

具体的，经济型需求响应能够提高市场效率。当电力市场需求侧弹性较小时，部分边际发电机组更容易形成市场力，使市场价格骤然上升。需求响应对抑制市场力起着至关重要的作用，当需求响应资源参与市场竞争时，引入大量新的市场主体(如负荷集成商)，提高市场竞争力，削弱各发电主体的市场份额。在电力市场中实施经济型需求响应，可以充分发挥市场机制的作用，防止个别发电企业在高峰时段企图抬高电价以赚取高额利润，同时用户也将拥有更多的主动权和选择权，以降低价格波动带来的负面影响。

经济型需求响应用户通过“报量报价”模式参与日前交易。出清用户获得电能量收入补偿，经济型需求响应由用户自愿决定是否向运营机构提交申报信息，迟报、漏报或不报者均默认为不参与交易。现阶段经济型需求响应交易与日前现货电能量市场协调运行，暂不开展日内实时交易。

其中，交易出清属于交易模式，指经济型削峰需求响应用户在D-1竞价日通过“单边报量报价、边际价格出清”模式确定响应中标顺序。设置削峰响应电能量交易有效评估价格，当日前现货市场发电侧平均节点电价高于评估价格时，即满足出清条件，即P

在第一预设时间前，运营机构发布削峰需求响应交易信息；

在第二预设时间前，需求负荷集成商申报次日削峰响应价格、响应时段、和每小时平均响应容量；

在第三预设时间前，运营机构基于日前电能量交易结果，开展需求响应削峰交易计算，当满足出清条件时触发经济型需求响应削峰交易，由运营机构计算交易出清结果，确定参与经济型削峰响应的用户；

在第四预设时间前，运营机构发布运行日的经济型需求响应削峰日前交易出清结果。

举例说明，第一步，D-1竞价日9:00前，运营机构发布削峰需求响应交易信息，包括但不限于：参与经济型削峰需求响应服务提供者；运行日削峰响应需求值；响应时段；申报报价上下限；其他要求等。经济型需求响应用户申报报价上下限暂定为(P

第二步，D-1竞价日12:00前，需求响应用户通过山东省电力需求侧管理平台申报次日削峰响应价格、响应时段、和每小时平均响应容量。

第三步，D-1竞价日17:30前,运营机构基于山东电力现货市场日前电能量交易结果，开展经济型需求响应削峰交易计算，当日前现货市场发电侧平均节点电价高于削峰响应电能量交易有效评估价格时，即P

第四步，D-1竞价日18:30前，运营机构出具运行日的经济型需求响应削峰日前交易出清结果，按照有关程序通过山东需求侧管理平台发布。

响应执行是需求响应资源在D日8:00前接到系统调用指令，按照日前市场中标容量进行响应。参与主体可通过山东省电力需求侧管理平台查询其负荷基线、响应量、响应时间等相关信息。

优选的，削峰需求响应交易信息包括：

参与经济型削峰需求响应服务提供者、运行日削峰响应需求值、响应时段、申报报价上下限。

一些实施例中，所述价格机制包括：

紧急型需求响应价格形成机制，包括备用容量价格机制和电能量价格机制；

以及经济型需求响应价格形成机制，通过负荷集成商通过参与电能量竞价形成需求响应市场价格。

具体的，紧急型需求响应价格机制由备用容量价格和电能量价格组成，其备用容量价格机制由用户按照“单边竞价、边际出清”形成月度备用容量价格。对于日内发生实际响应的紧急型需求响应用户，削峰实际响应电能量价格为实时市场发电侧小时平均节点电价，填谷实际响应电能量价格按照固定补贴价格执行，补贴价格由运营机构提出，经省能源局审批同意后确认

经济型需求响应用户通过参与电能量竞价形成需求响应市场价格。日前发电侧平均节点电价作为经济型削峰需求响应电能量价格；填谷需求响应按照“单边竞价、边际出清”原则形成经济型填谷需求响应电能量价格。

本申请提供的方法，还包括：

效果评估，用于判断响应时间内，负荷集成商是否按照中标容量进行削峰响应；

所述判断响应时间内，负荷集成商是否按照中标容量进行削峰响应，包括：

通过基线判定原则对负荷基线的确定，采用中标容量与响应时间内的平均负荷响应量的差值来对比计算；

负荷集成商在响应过程中满足响应时段响应量大于等于响应能力确认值的80％，则视为有效响应，否则视为无效响应，其差值大于响应能力确认值的120％，按照响应能力确认值的120％计算。

具体的，运营机构按月组织需求响应效果评估。

需求响应执行效果取决于响应时间内，用户是否按照中标容量进行削峰响应，通过负荷基线的确定，用中标容量与响应时间内(按小时)的平均负荷响应量的差值来对比计算。

具体的，公式为P

基线判定原则：需求响应用户在响应执行日前1个同一负荷类型日(正常生产工作日、周末、节假日)所对应响应时段的负荷曲线(采集周期为60分钟)作为基线。负荷集成商的基线，以其集成的全体用户的基线合计得出。

评估标准：需求响应用户(负荷集成商)在响应过程中满足响应时段响应量大于等于响应能力确认值的80％，则视为有效响应，否则视为无效响应。其差值大于响应能力确认值的120％，按照响应能力确认值的120％计算。

优选的，所述削峰需求响应交易信息包括：

参与经济型削峰需求响应服务提供者、运行日削峰响应需求值、响应时段、申报报价上下限。

如图3所示，本申请实施例提供一种面向电力现货市场的需求响应市场化资源配置装置，其特征在于，包括：

第一确定模块301，用于确定交易主体和资源类型；其中，所述交易主体包括电力用户、负荷集成商；所述资源类型包括紧急型需求响应资源和经济型需求响应资源；

第二确定模块302，用于根据资源类型确定交易模式、交易品种、价格机制、竞价方式以及交易流程；

第三确定模303，用于根据交易模式、交易品种、价格机制、竞价方式以及交易流程确定交易执行结果。

本申请提供的面向电力现货市场的需求响应市场化资源配置装置的工作原理是，第一确定模块301确定交易主体和资源类型；其中，所述交易主体包括电力用户、负荷集成商；所述资源类型包括紧急型需求响应资源和经济型需求响应资源；第二确定模块302根据资源类型确定交易模式、交易品种、价格机制、竞价方式以及交易流程；第三确定模块303根据交易模式、交易品种、价格机制、竞价方式以及交易流程确定交易执行结果。

本申请实施例提供一种计算机设备，包括处理器，以及与处理器连接的存储器；

存储器用于存储计算机程序，计算机程序用于执行上述任一实施例提供的面向电力现货市场的需求响应市场化资源配置方法；

处理器用于调用并执行存储器中的计算机程序。

综上所述，本发明提供一种面向电力现货市场的需求响应市场化资源配置方法及装置，包括确定交易主体和资源类型；其中，所述交易主体包括电力用户、负荷集成商；所述资源类型包括紧急型需求响应资源和经济型需求响应资源；根据资源类型确定交易模式、交易品种、价格机制、竞价方式以及交易流程；根据交易模式、交易品种、价格机制、竞价方式以及交易流程确定交易执行结果。本发明基于现货市场环境，对需求侧资源实现数字化管理和数字化分析，建立新能源、需求响应用户市场化运营机制，为发展中小微企业主动参与电网调峰提供助力，增加经济效益，并显著提升电网对各类市场主体的接纳管理能力。

可以理解的是，上述提供的方法实施例与上述的装置实施例对应，相应的具体内容可以相互参考，在此不再赘述。

本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器和光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令方法的制造品，该指令方法实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。