新能源参与现货市场与绿证市场的交易决策方法及系统

1.一种新能源参与现货市场与绿证市场的交易决策方法，其特征在于，包括：建立新能源参与现货市场与绿证市场的交易决策双层模型，包括：建立新能源企业交易决策上层模型；建立日前市场出清下层模型、实时市场出清下层模型和绿证市场出清下层模型；其中，所述建立新能源企业交易决策上层模型，包括：构建以新能源收益最大化为目标的决策上层模型目标函数；确定决策上层模型约束条件，所述决策上层模型约束条件包括：量价申报曲线约束、绿证出售量上下限约束、绿证出售量均衡约束、绿证出售量关系约束和绿证市场价格预测；根据所述决策上层模型目标函数和所述决策上层模型约束条件，建立新能源企业交易决策上层模型；其中，所述建立日前市场出清下层模型，包括：构建以全社会效益最大化为目标的日前市场出清下层模型目标函数；确定日前市场出清下层模型约束条件，所述日前市场出清下层模型约束条件包括：电力供需平衡约束、机组或场站出力约束、用户电力需求约束、联络线容量约束和功角约束；根据所述日前市场出清下层模型目标函数和所述日前市场出清下层模型约束条件，建立日前市场出清下层模型；其中，所述建立实时市场出清下层模型，包括：基于多场景新能源出力预测构建实时市场出清下层模型目标函数；确定实时市场出清下层模型约束条件；根据所述实时市场出清下层模型目标函数和所述实时市场出清下层模型约束条件，建立实时市场出清下层模型；其中，所述建立绿证市场出清下层模型，包括：基于竞量型古诺模型，确定绿证市场出清价格表达式；根据所述绿证市场出清价格表达式，建立绿证市场出清下层模型；基于 KKT 条件重构所述交易决策双层模型为交易决策单层模型，包括：基于KKT条件，重构日前市场出清下层模型；重构实时市场出清下层模型和绿证市场出清下层模型；利用二元展开法对所述交易决策单层模型进行线性化求解，以辅助新能源企业参与现货市场与绿证市场的交易决策；其中，所述利用二元展开法对所述交易决策单层模型进行线性化求解，包括：对所述决策单层模型中决策变量之间的乘积和 KKT 条件的互补松弛性进行线性化处理；对所述线性化处理后的结果进行二元展开求解；其中，决策上层模型目标函数表示为： ；式中， R DA j 、 R RT j 和 R TGC j 分别为新能源企业 j 在日前市场、实时市场与绿证市场中的收益，其表达式分别如下：式中， T 为相应市场覆盖的交易时段数目； λ DA n,t 为节点 n 在日前市场时刻 t 的节点电价； λ G i,b 为机组/场站 i 在时刻 t 的日前申报曲线中第 b 段对应的边际成本； P DA,G i,b,t 为机组/场站 i 在时刻 t 的日前申报曲线中第 b 段中标出力； △t 为每个交易时段持续时间； π ω 为场景 ω 发生的概率； W 为所有场景集；Ω j 为新能源企业 j 拥有的机组/场站集；Ψ S n 为处于节点 n 的机组/场战集； λ RT n,ω,t 为场景 ω 中节点 n 在实时市场时刻 t 的节点电价； P RT,G i,b,ω,t 为场景 ω 中机组/场站 i 在时刻 t 的实时申报曲线中第 b 段中标出力； λ PT ω 为场景 ω 中绿证市场出清价格； λ FT ω 为场景 ω 中未来绿证市场预测出清价格； Q PT j,ω 为场景 ω 中新能源企业 j 在绿证市场中出售的绿证数量； Q FT j,ω 为场景 ω 中新能源企业 j 在未来绿证市场中出售的绿证数量；其中，量价申报曲线约束，表达式如下：式中， α min i,b 和 α max i,b 为机组/场站 i 申报曲线第 b 段的价格上下限； α i,b 为机组/场站 i 申报曲线第 b 段的报价；其中，绿证出售量上下限约束，表达式如下：式中， Q Gmin j,ω 和 Q Gmax j,ω 为场景 ω 中新能源企业 j 绿证出售量上下限； Q PT j,ω 为场景 ω 中新能源企业 j 绿证出售量；其中，绿证出售量均衡约束，表达式如下：式中，Φ R 为绿证市场新能源企业集；其中，绿证出售量关系约束，表达式如下：表示新能源企业当前和未来绿证出售量之和需小于其最大绿证出售量；其中，未来绿证市场价格预测，表达式如下：式中， γ FT j 为新能源企业 j 对未来绿证市场价格的预测系数； λ 0 TGC 为绿证供给为0时的惩罚价格；其中，日前市场出清下层模型目标函数，表示为：式中， P DA,D d,k,t 为用户 d 在时刻 t 的日前申报曲线中第 k 段中标负荷； λ DA,D d,k 为用户 d 的日前申报曲线中第 k 段中标电价；其中，电力供需平衡约束，表达式如下：式中，Ψ D n 和Ψ N n 分别为处于节点 n 的用户集以及与节点 n 相连的节点集； B n,m 为节点 n 和节点 m 之间线路的导纳； δ DA n,t 和 δ DA m,t 为日前市场中节点 n 和节点 m 在时刻 t 的电压幅角；机组或场站出力约束，表达式如下：式中， P Gmin i,b 和 P Gmax i,b 分别为机组/场站 i 第 b 段可用容量上下限；用户电力需求约束，表达式如下：式中， P Dmin d,t 和 P Dmax d,t 分别为用户 d 申报的负荷需求上下限；联络线容量约束，表达式如下：式中， P Lmax n,m 为节点 n 和节点 m 之间线路的额定容量；功角约束，表达式如下： ；式中， π 为节点额定功角；其中，实时市场出清下层模型目标函数，表达式为：式中，式中， P RT,D d,k,t,ω 为场景 ω 中用户 d 在时刻 t 的实时市场中标负荷； λ D d,k 为用户 d 的实时市场节点价格；绿证市场出清价格表达式，为：式中， α 0 TGC 和 β 0 TGC 为古诺模型价格函数反函数。 2.一种新能源参与现货市场与绿证市场的交易决策系统，其特征在于，包括：双层模型建立模块，用于建立新能源参与现货市场与绿证市场的交易决策双层模型；具体用于：建立新能源企业交易决策上层模型；建立日前市场出清下层模型、实时市场出清下层模型和绿证市场出清下层模型；其中，所述建立新能源企业交易决策上层模型，包括：构建以新能源收益最大化为目标的决策上层模型目标函数；确定决策上层模型约束条件，所述决策上层模型约束条件包括：量价申报曲线约束、绿证出售量上下限约束、绿证出售量均衡约束、绿证出售量关系约束和绿证市场价格预测；根据所述决策上层模型目标函数和所述决策上层模型约束条件，建立新能源企业交易决策上层模型；其中，所述建立日前市场出清下层模型，包括：构建以全社会效益最大化为目标的日前市场出清下层模型目标函数；确定日前市场出清下层模型约束条件，所述日前市场出清下层模型约束条件包括：电力供需平衡约束、机组或场站出力约束、用户电力需求约束、联络线容量约束和功角约束；根据所述日前市场出清下层模型目标函数和所述日前市场出清下层模型约束条件，建立日前市场出清下层模型；其中，所述建立实时市场出清下层模型，包括：基于多场景新能源出力预测构建实时市场出清下层模型目标函数；确定实时市场出清下层模型约束条件；根据所述实时市场出清下层模型目标函数和所述实时市场出清下层模型约束条件，建立实时市场出清下层模型；其中，所述建立绿证市场出清下层模型，包括：基于竞量型古诺模型，确定绿证市场出清价格表达式；根据所述绿证市场出清价格表达式，建立绿证市场出清下层模型；单层模型重构模块，用于基于 KKT 条件重构所述交易决策双层模型为交易决策单层模型；具体用于基于KKT条件，重构日前市场出清下层模型；重构实时市场出清下层模型和绿证市场出清下层模型；线性化求解模块，用于利用二元展开法对所述交易决策单层模型进行线性化求解，以辅助新能源企业参与现货市场与绿证市场的交易决策；具体用于对所述决策单层模型中决策变量之间的乘积和 KKT 条件的互补松弛性进行线性化处理；对所述线性化处理后的结果进行二元展开求解；其中，决策上层模型目标函数表示为： ；式中， R DA j 、 R RT j 和 R TGC j 分别为新能源企业 j 在日前市场、实时市场与绿证市场中的收益，其表达式分别如下：式中， T 为相应市场覆盖的交易时段数目； λ DA n,t 为节点 n 在日前市场时刻 t 的节点电价； λ G i,b 为机组/场站 i 在时刻 t 的日前申报曲线中第 b 段对应的边际成本； P DA,G i,b,t 为机组/场站 i 在时刻 t 的日前申报曲线中第 b 段中标出力； △t 为每个交易时段持续时间； π ω 为场景 ω 发生的概率； W 为所有场景集；Ω j 为新能源企业 j 拥有的机组/场站集；Ψ S n 为处于节点 n 的机组/场战集； λ RT n,ω,t 为场景 ω 中节点 n 在实时市场时刻 t 的节点电价； P RT,G i,b,ω,t 为场景 ω 中机组/场站 i 在时刻 t 的实时申报曲线中第 b 段中标出力； λ PT ω 为场景 ω 中绿证市场出清价格； λ FT ω 为场景 ω 中未来绿证市场预测出清价格； Q PT j,ω 为场景 ω 中新能源企业 j 在绿证市场中出售的绿证数量； Q FT j,ω 为场景 ω 中新能源企业 j 在未来绿证市场中出售的绿证数量；其中，量价申报曲线约束，表达式如下：式中， α min i,b 和 α max i,b 为机组/场站 i 申报曲线第 b 段的价格上下限； α i,b 为机组/场站 i 申报曲线第 b 段的报价；其中，绿证出售量上下限约束，表达式如下：式中， Q Gmin j,ω 和 Q Gmax j,ω 为场景 ω 中新能源企业 j 绿证出售量上下限； Q PT j,ω 为场景 ω 中新能源企业 j 绿证出售量；其中，绿证出售量均衡约束，表达式如下：式中，Φ R 为绿证市场新能源企业集；其中，绿证出售量关系约束，表达式如下：表示新能源企业当前和未来绿证出售量之和需小于其最大绿证出售量；其中，未来绿证市场价格预测，表达式如下：式中， γ FT j 为新能源企业 j 对未来绿证市场价格的预测系数； λ 0 TGC 为绿证供给为0时的惩罚价格；其中，日前市场出清下层模型目标函数，表示为：式中， P DA,D d,k,t 为用户 d 在时刻 t 的日前申报曲线中第 k 段中标负荷； λ DA,D d,k 为用户 d 的日前申报曲线中第 k 段中标电价；其中，电力供需平衡约束，表达式如下：式中，Ψ D n 和Ψ N n 分别为处于节点 n 的用户集以及与节点 n 相连的节点集； B n,m 为节点 n 和节点 m 之间线路的导纳； δ DA n,t 和 δ DA m,t 为日前市场中节点 n 和节点 m 在时刻 t 的电压幅角；机组或场站出力约束，表达式如下：式中， P Gmin i,b 和 P Gmax i,b 分别为机组/场站 i 第 b 段可用容量上下限；用户电力需求约束，表达式如下：式中， P Dmin d,t 和 P Dmax d,t 分别为用户 d 申报的负荷需求上下限；联络线容量约束，表达式如下：式中， P Lmax n,m 为节点 n 和节点 m 之间线路的额定容量；功角约束，表达式如下： ；式中， π 为节点额定功角；其中，实时市场出清下层模型目标函数，表达式为：式中，式中， P RT,D d,k,t,ω 为场景 ω 中用户 d 在时刻 t 的实时市场中标负荷； λ D d,k 为用户 d 的实时市场节点价格；绿证市场出清价格表达式，为：式中， α 0 TGC 和 β 0 TGC 为古诺模型价格函数反函数。