一种新能源电价预测方法及系统

技术领域

本发明涉及一种预测方法和系统，尤其涉及一种新能源电价预测方法及系统。

背景技术

在电力现货市场中，以风电为代表的新能源发电企业，最大的问题是发电性能的不可控性。首先，由于自身的发电曲线的波动性会加大现货市场中面对的风险，以甘肃省为例，甘肃省清洁能源占比较高，其出力的波动性是影响市场价格最为重要的因素之一，从目前甘肃省现货市价格情况来看，受新能源出力影响，市场价格呈现断崖式曲线。新能源大发的时候，火电机组降出力，新能源出力偏紧时，火电机组增开增发，新能源上网后造成的电网频率、电压问题，还需要火电为之“平复”。相比之下如果新能源企业不能准确的预测市场的价格和自身的短期预测功率，以火电的为主的企业，就能在与现货市场相辅相成的辅助服务市场中获取更大的利润。短期的出力曲线预测的偏差及市场价格预测的准确性成为新能源目前在现货市场环境中急需解决的重要问题。

在电力现货市场的大环境下，由于新能源发电受季节、气候、环境、昼夜等因素影响不可控性，要承受发电量和市场电价不能准确预测造成的损失。在电力市场环境下很可能因为这些不确定因素导致公司效益降低甚至于亏损。

发明内容

本发明为了解决现有技术中电力市场价格预测精度低导致的公司效益降低甚至于亏损的问题，提供了一种新能源电价预测方法及系统，该方法或系统通过获得竞价空间、对数据划分时刻点，根据所属时刻点匹配历史竞价空间，进而获得电价信息形成日前市场价格曲线预测，提高新能源在市场中的把控能力。

本发明所采取的技术方案为：一种新能源电价预测方法，包括以下步骤

S01获取供需矩阵L

获取各电源类型的供需数据，根据所述供需数据获得供需矩阵L；

S02对所述供需矩阵L进行加权修正获取新的供需矩阵N

S03根据新的供需矩阵N获得竞价空间矩阵J；

S04对所述竞价空间匹配历史竞价空间，获取预测电价

将历史市场电价数据依据时刻点进行分类，分类规则为：按照所属季节和所属当天的时刻点；首先得到待匹配竞价空间所属类别，然后在所属类别的历史竞价空间中进行匹配；

S05依次匹配一天的其余时刻点竞价空间，获得一天的预测电价信息。

进一步的，所述步骤S04中，历史市场电价数据的分类方法为：

按照四季，供需数据的时刻点类型分为S1、S2、S3、S4；

将一天分为三个时间段，按照时间段的不同，将供需数据的时刻点类型分为V1、V2、V3；

历史市场供需数据共分为12类，依次为：(S1,V1)、(S1,V2)、(S1,V3)、(S2,V1)、(S2,V2)、(S2,V3)、(S3,V1)、(S3,V2)、(S3,V3)、(S4,V1)、(S4,V2)、(S4,V3)。

进一步的，所述供需数据包括各种类型的电源数据，所述各种类型的电源数据分别为火电最小值A,火电可调值B，水电的发电计划值C，新能源预测计划值D，其他电源种类值E，市场的负荷空间值M，一天中发布有96个时刻点的供需数据，96个时刻点的供需数据形成所述供需矩阵L

矩阵L中A11、B11、C11、D11、E11、M11分别为第一时刻点火电最小值，火电可调值，水电的发电计划值，新能源预测计划值，其他电源种类值；A12、B12、C12、D12、E12、M12分别为第二时刻点火电最小值，火电可调值，水电的发电计划值，新能源预测计划值，其他电源种类值，市场的负荷空间值。

进一步的，所述供需矩阵L中给每种电源类型的供需数据赋予预测校核权值获得新的供需矩阵N；

具体步骤为：

a将供需矩阵L进行拆解成96个1*6的小矩阵L

b给供需数据中每个电源类型及负荷空间一个预测校核权值，构成权值R，各新能源公司处于不同的电力市场中，那权值R的值就不同；

R＝(a,b,c,d,e,m)

将拆解后的每个小矩阵乘以权值R获得新的小矩阵，分别为

L

C形成新的供需矩阵N

合并新的小矩阵L

进一步的，步骤S03具体为

通过矩阵N计算出竞价空间，竞价空间(T)＝系统负荷-联络线(M)—水电发电计划(C)—火电最小(A)，求取t时刻点的竞价空间T

t时刻点的竞价空间(T

通过(4)矩阵值j计算新能源发电空间(F)＝IFS{竞价空间(T)—火电最小(B)-水电发电计划(C)-其他类型发电空间(E)>新能源发电预测(D),新能源发电预测(D),竞价空间(T)—火电最小(B)-水电发电计划(C)-其他类型发电空间(E)>新能源发电预测(D),竞价空间(T)—火电最小(B)-水电发电计划(C)-其他类型发电空间(E)}求取t时刻点的新能源竞价空间，

新能源竞价空间(F

IFS为新能源竞价空间校核取值函数。

由于新能源出力不可控，设置偏差控制因子α，计算96个时段最终新能源校核出清预测，即：

F

注：t为一天每15分钟96个时刻点。

通过(4)(5)(7)值计算火电竞价空间(H)＝竞价空间(T)—其他类型电源发电计划(E)—新能源发电计划(F')，获取96个时刻点火电竞价空间即：

火电竞价空间(H

其中E

由(4)(5)(7)(8)组成新的96个时刻点发电空间(日前出清预测矩阵)，即：

进一步的，当前时刻点的竞价空间根据所属时刻点类型匹配同一时刻点类型的历史竞价空间，找到匹配度最高的历史竞价空间后，将匹配到的所述历史竞价空间的电价信息作为当前时刻点的电价信息。

进一步的，匹配日前所有时刻点的竞价空间，根据获得的各时刻点的电价信息制备电价曲线图。

本发明中的一种新能源电价预测系统，包括

供需矩阵获取模块：获取各电源类型的供需数据，根据所述供需数据获得供需矩阵L；

矩阵修正模块：对所述供需矩阵L进行加权修正获取新的供需矩阵N

竞价空间计算模块：根据新的供需矩阵N计算竞价空间；

电价预测模块：根据所述竞价空间匹配历史竞价空间，获取预测电价

将历史市场电价数据依据时刻点进行分类，分类规则为：按照所属季节和所属当天的时刻点；首先得到待匹配竞价空间所属类别，然后在所属类别的历史竞价空间中进行匹配；

电价曲线获取模块：依次匹配一天的其余时刻点竞价空间，获得一天的预测电价信息并依据一天各时刻点的电价信息制备电价曲线图。

本发明所产生的有益效果包括：

1、本发明通过获取待预测日期的竞价空间，并与历史日期竞价空间进行比对，获取待预测的电价，精准预测到电价信息，确保新能源发电企业在电力市场准确把控电价，保证利润；

2、本发明在算法上就良好的优化空间，在历史数据越多的情况下预测结果就越准确，随着我国电力市场的发展，试点区的历史数据将会越来越多，本发明所阐述的算法获得的结果也会越准确；

3、本发明通过将时刻点进行分类，在预测电价时，根据所属时刻进行比对，大大节省工作量的同时，保证了数据的可靠性。本发明可以进一步对新能源企业的报量报价策略产生影响，让新能源企业的报量报价策略有准确的价格的参考。

附图说明

图1电价预测方法的流程图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细的解释说明，但应当理解为本发明的保护范围并不受具体实施例的限制。

实施例1

本发明是一种新能源的电价预测方法，包括下列步骤：

一种新能源电价预测方法，包括下列步骤：

步骤1：获取新能源企业所在市场下对于待预测日期的供需数据，供需数据包含火电、水电、新能源以及其他的电源种类。选取不同工作日和节假日的供需情况数据，将数据作为数据源，将数据源中火电最小值设为A,火电可调值设为B，水电的发电计划值设为C，新能源预测计划值设为D，其他电源种类值设为E，整个市场的负荷空间设为M。

将一天划分为96个时刻点，获取一天96个时刻点供需数据形成供需矩阵L

矩阵L中A11、B11、C11、D11、E11、M11分别为第一时刻点火电最小值，火电可调值，水电的发电计划值，新能源预测计划值，其他电源种类值；A12、B12、C12、D12、E12、M12分别为第二时刻点火电最小值，火电可调值，水电的发电计划值，新能源预测计划值，其他电源种类值，市场的负荷空间值，同样的A196、B196、C196、D196、E196、M196分别为第96个时刻点火电最小值，火电可调值，水电的发电计划值，新能源预测计划值，其他电源种类值。

步骤2：利用市场的供需分析情况计算市场内各类型电源及负荷空间

将供需矩阵L拆解成96个1*6的小矩阵L

给供需分析每个电源类型及负荷空间一个预测校核权值，构成权值R

R＝(a,b,c,d,e,m)

将每个供需矩阵乘以权值R，L

在以上的矩阵的每一行数据中根据以往供需分析数据校核情况通过权重值计算最新预测供需关系，形成新的供需分析矩阵，整理96个点的矩阵数据后形成新的供需矩阵N：

其中A

步骤3：利用公式计算各个电源类型的竞价空间:

通过(4)矩阵值计算出中间值竞价空间，竞价空间(T)＝系统负荷-联络线(M)—水电发电计划(C)—火电最小(A)，求取96个时刻点竞价空间，即：

竞价空间(T

注：T

通过矩阵N计算新能源发电空间(F)＝IFS{竞价空间(T)—火电最小(B)-水电发电计划(C)-其他类型发电空间(E)>新能源发电预测(D),新能源发电预测(D),竞价空间(T)—火电最小(B)-水电发电计划(C)-其他类型发电空间(E)>新能源发电预测(D),竞价空间(T)—火电最小(B)-水电发电计划(C)-其他类型发电空间(E)}求取96个时刻点新能源竞价空间，t时刻点的新能源竞价空间F

新能源竞价空间(F

注：IFS为新能源竞价空间校核取值函数，t为当前时刻点，一天划分为96个时刻点，每15分钟一个时刻点。

由于新能源出力不可控，设置偏差控制因子α，计算t时刻点最终新能源校核出清预测F

F

注：t为一天每15分钟96个时刻点。

通过式(4)(5)(7)计算火电竞价空间(H)＝竞价空间(T)—其他类型电源发电计划(E)—新能源发电计划(F')，获取t时刻点火电竞价空间H即：

火电竞价空间(H

由(4)(5)(7)(8)及矩阵N得到96个时刻点的竞价空间，形成日前出清预测矩阵J，即：

注：水电发电空间＝水电发电计划(C)

约束火电发电空间＝火电最小(A)

新能源发电空间＝新能源竞价空间(F'，含特许及扶贫发电空间)

其他类型电源发电空间＝其他类型电源发电计划(E)

常规火电发电空间＝火电竞价空间(H)

总发电空间＝系统负荷-联络线(M)

步骤4：对所述竞价空间匹配历史竞价空间，获取预测电价

通过以往市场电价情况将四个季度分为不同的日期，将每天分为多个时段

将一年四季分为四种不同的日期种类，分别是S1、S2、S3、S4,将每天分为峰平谷三个时段V1、V2、V3，将以上的分类两两匹配(S1,V1)、(S1,V2)、(S1,V3)、(S2,V1)、(S2,V2)、(S2,V3)、(S3,V1)、(S3,V2)、(S3,V3)、(S4,V1)、(S4,V2)、(S4,V3),时段种类一共12种，将过去的市场电价数据按照12个种类分类

通过上述不同电种的竞价空间和划分的时段情况，利用最优划分聚类算法匹配历史市场电价

计算方式：

Y

注：t为预测时刻点，n为历史时刻点，A

取满足Y

步骤5：生成D+1、D+2等日的96电日前价格曲线。

将上述步骤4中计算后就能得到选择的1个点数据，重复上述的步骤96次即可生成一条市场价格曲线。

实施例2

本发明中的一种新能源电价预测系统，用于实施实施例1中的新能源电价预测方法，包括

供需矩阵获取模块：获取各电源类型的供需数据，根据所述供需数据获得供需矩阵L；

矩阵修正模块：对所述供需矩阵L进行加权修正获取新的供需矩阵N

竞价空间计算模块：根据新的供需矩阵N计算竞价空间；

电价预测模块：根据所述竞价空间匹配历史竞价空间，获取预测电价

将历史市场电价数据依据时刻点进行分类，分类规则为：按照所属季节和所属当天的时刻点；首先得到待匹配竞价空间所属类别，然后在所属类别的历史竞价空间中进行匹配；

电价曲线获取模块：依次匹配一天的其余时刻点竞价空间，获得一天的预测电价信息并依据一天各时刻点的电价信息制备电价曲线图。

已经通过参考少量实施方式描述了本发明。然而，本领域技术人员所公知的，正如附带的专利权利要求所限定的，出了本发明以上公开的其他的实施例等同的落在本发明的范围内。

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、CD-ROM、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装置的制造品，该指令装置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。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。