廣東日前電力市場(chǎng)方案設(shè)計(jì)

2018-03-15 17:46:11 電力需求側(cè)管理　點(diǎn)擊量：評(píng)論 (0)

本文作者廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司王一、譚躍凱、胡建軍、姚星安、黃遠(yuǎn)明、盧恩，以及清華大學(xué)馬子明，文章首發(fā)于《電力需求側(cè)管理》雜志20

本文作者廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司王一、譚躍凱、胡建軍、姚星安、黃遠(yuǎn)明、盧恩，以及清華大學(xué)馬子明，文章首發(fā)于《電力需求側(cè)管理》雜志2018年第一期。

廣東省自2013年啟動(dòng)電力直接交易擴(kuò)大試點(diǎn)以來(lái)，積極探索電力直接交易的市場(chǎng)模式和規(guī)則，出臺(tái)了一系列配套文件和相關(guān)政策；同時(shí)，為了對(duì)市場(chǎng)主體的信息進(jìn)行綜合管理，為市場(chǎng)成員提供開(kāi)放便捷的交易平臺(tái)，提高市場(chǎng)效率，降低交易成本，廣東電力市場(chǎng)交易平臺(tái)于2015年3月正式上線試運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)了電力用戶與發(fā)電企業(yè)直接交易的市場(chǎng)注冊(cè)、交易申報(bào)、交易管理、合同管理、結(jié)算管理、交易監(jiān)視、系統(tǒng)維護(hù)、信息發(fā)布等基本功能。目前，廣東電力市場(chǎng)直接交易的基本框架已初步形成，進(jìn)行了多次年度雙邊協(xié)商交易和月度集中競(jìng)爭(zhēng)交易，有效激發(fā)了發(fā)電企業(yè)和電力用戶參與直接交易的積極性，電力市場(chǎng)改革的紅利初步顯現(xiàn)。廣東電力市場(chǎng)直接交易基本情況如表1所示。

然而，隨著大用戶直購(gòu)電的深入開(kāi)展，中長(zhǎng)期雙邊交易的市場(chǎng)化和現(xiàn)貨交易非市場(chǎng)化之間的矛盾日益凸顯。僅僅具有中長(zhǎng)期市場(chǎng)，而沒(méi)有日前現(xiàn)貨市場(chǎng)的電力市場(chǎng)體系是不完善的。日前市場(chǎng)依托日前更加明確的市場(chǎng)信息，對(duì)發(fā)電資源進(jìn)行優(yōu)化配置，形成日前發(fā)電計(jì)劃和日前市場(chǎng)電價(jià)。日前市場(chǎng)價(jià)格信號(hào)是整個(gè)交易體系的價(jià)格風(fēng)向標(biāo)，能夠反映短期發(fā)電成本、電力資源稀缺性、市場(chǎng)供需形勢(shì)、電網(wǎng)阻塞情況等關(guān)鍵市場(chǎng)信息。由于電力瞬時(shí)平衡的物理特點(diǎn)，現(xiàn)貨市場(chǎng)價(jià)格信號(hào)能夠提供比中長(zhǎng)期市場(chǎng)價(jià)格信號(hào)更多的與電力系統(tǒng)物理約束相關(guān)的市場(chǎng)信息，因此，沒(méi)有現(xiàn)貨市場(chǎng)，電力市場(chǎng)體系是殘缺不全的。建立日前市場(chǎng)是電力市場(chǎng)化改革的關(guān)鍵一步，能夠進(jìn)一步提升電力資源的優(yōu)化配置水平。

發(fā)達(dá)國(guó)家大多已建立了較為成熟的、符合其國(guó)情的日前電力市場(chǎng)。國(guó)際上主流的電力市場(chǎng)模式以美國(guó)PJM市場(chǎng)和英國(guó)電力市場(chǎng)為代表。《關(guān)于進(jìn)一步深化電力體制改革的若干意見(jiàn)（中發(fā)［2015］9號(hào)）》（以下簡(jiǎn)稱“中發(fā)9號(hào)文”）提出的集中式與分散式2種電力市場(chǎng)模式，即分別以美國(guó)PJM市場(chǎng)和英國(guó)電力市場(chǎng)為藍(lán)本。

美國(guó)PJM的日前電能市場(chǎng)采用節(jié)點(diǎn)邊際電價(jià)體系（locational marginal price ,LMP），對(duì)次日電能開(kāi)展全電量?jī)?yōu)化，日前市場(chǎng)的競(jìng)價(jià)空間為次日所有電量。日前市場(chǎng)開(kāi)放報(bào)價(jià)后，發(fā)電機(jī)組應(yīng)在報(bào)價(jià)截止時(shí)間前向獨(dú)立系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)商（independent system operator ,ISO）申報(bào)報(bào)價(jià)曲線、機(jī)組出力上下限、機(jī)組最小連續(xù)開(kāi)停機(jī)時(shí)間、機(jī)組爬坡速率等競(jìng)價(jià)信息和物理約束。報(bào)價(jià)截止后，ISO根據(jù)機(jī)組報(bào)價(jià)信息、日前市場(chǎng)交易空間、系統(tǒng)備用需求等數(shù)據(jù)，以總購(gòu)電成本最小化為目標(biāo)，運(yùn)行考慮系統(tǒng)安全約束的日前市場(chǎng)出清程序，計(jì)算出日前機(jī)組組合方案、調(diào)度計(jì)劃和各節(jié)點(diǎn)的日前節(jié)點(diǎn)邊際電價(jià)（day-ahead LMP）。PJM定義的節(jié)點(diǎn)邊際電價(jià)由3部分組成，包括參考節(jié)點(diǎn)的邊際電價(jià)、阻塞分量和網(wǎng)損分量，反映的是在該節(jié)點(diǎn)增加一單位電量的負(fù)荷供應(yīng)所引起的系統(tǒng)總費(fèi)用的增加。

英國(guó)現(xiàn)貨市場(chǎng)主要采用部分電量競(jìng)爭(zhēng)、邊際集中出清的方式。英國(guó)大部分電能以雙邊物理交易的形式完成，由購(gòu)售雙方自行確定自己的發(fā)用電曲線，雙邊交易過(guò)程中不考慮系統(tǒng)安全約束；現(xiàn)貨市場(chǎng)以日前剩余電量為交易空間，是一個(gè)發(fā)電企業(yè)與電力用戶雙向申報(bào)的雙邊集中交易市場(chǎng)，在交易過(guò)程中不考慮系統(tǒng)安全約束。現(xiàn)貨市場(chǎng)采用標(biāo)準(zhǔn)合同制，主要包括半小時(shí)至幾小時(shí)的塊合同、基荷塊合同、峰荷塊合同等，為市場(chǎng)成員提供不同時(shí)段的個(gè)性化的發(fā)用電選擇方案。

然而，當(dāng)前廣東省（深圳除外）還沒(méi)有核算獨(dú)立的輸配電價(jià)；各機(jī)組由于建設(shè)時(shí)間、機(jī)組類型、還貸壓力等的不同，成本有較大的差異。而電力用戶實(shí)行目錄電價(jià)，不同類型、不同地區(qū)的電力用戶用電價(jià)格亦有較大差別。電力體制的改革不是一蹴而就的，我國(guó)電力體制的現(xiàn)狀是廣東省電力市場(chǎng)建設(shè)必須充分考慮的。本文參考國(guó)際成熟的日前市場(chǎng)模式，結(jié)合廣東省實(shí)際情況，設(shè)計(jì)了全電量競(jìng)爭(zhēng)的日前市場(chǎng)方案。

一、日前市場(chǎng)建設(shè)的基本原則

日前市場(chǎng)是電力交易、電力調(diào)度緊密耦合的市場(chǎng)，不僅要考慮發(fā)電成本、社會(huì)福利，還要考慮交易結(jié)果的可執(zhí)行性。因此，日前市場(chǎng)建設(shè)需要遵循以下一些原則。

1.1交易和調(diào)度應(yīng)有序銜接的原則

電力交易機(jī)構(gòu)和電力調(diào)度機(jī)構(gòu)必須做到有序銜接，明確各自的職責(zé)范圍，實(shí)現(xiàn)在電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行前提下的社會(huì)福利最大化。根據(jù)中發(fā)9號(hào)文的精神和電力市場(chǎng)運(yùn)行要求，交易中心主要負(fù)責(zé)市場(chǎng)主體注冊(cè)及注銷、組織實(shí)施電力市場(chǎng)交易、編制交易計(jì)劃，并提供結(jié)算依據(jù)和服務(wù)。調(diào)度機(jī)構(gòu)主要負(fù)責(zé)電網(wǎng)運(yùn)行安全、系統(tǒng)實(shí)時(shí)平衡和日以內(nèi)即時(shí)交易，執(zhí)行交易計(jì)劃，并按照市場(chǎng)規(guī)則向交易中心提供與交易相關(guān)的負(fù)荷、電源及電網(wǎng)數(shù)據(jù)與信息。

1.2日前市場(chǎng)安全校核的原則

當(dāng)前，廣東省的年度雙邊協(xié)商交易和月度集中競(jìng)爭(zhēng)交易，在交易出清時(shí)均未考慮安全校核，僅由調(diào)度機(jī)構(gòu)開(kāi)展事后的安全校核。由于日前市場(chǎng)在時(shí)序上更加接近實(shí)時(shí)運(yùn)行，必然面臨更多的物理約束，無(wú)約束交易結(jié)果很可能無(wú)法滿足系統(tǒng)安全運(yùn)行的要求。因此，日前市場(chǎng)的出清必須考慮系統(tǒng)安全約束，保證市場(chǎng)效率與可執(zhí)行性的有機(jī)結(jié)合。遵循上述原則，本文設(shè)計(jì)了基于全電量競(jìng)爭(zhēng)的廣東日前電力市場(chǎng)模式。

二、全電量競(jìng)爭(zhēng)的日前現(xiàn)貨市場(chǎng)建設(shè)方案

2.1交易標(biāo)的

全電量競(jìng)爭(zhēng)的日前現(xiàn)貨市場(chǎng)的交易標(biāo)的為日前預(yù)測(cè)的總電量。在市場(chǎng)建設(shè)初期，主要以電量為標(biāo)的進(jìn)行競(jìng)爭(zhēng)，中標(biāo)結(jié)果以電量形式下發(fā)到發(fā)電企業(yè)；之后可過(guò)渡到基于峰、平、谷時(shí)段的交易；當(dāng)日前電力市場(chǎng)建設(shè)成熟后，可以從以電量為標(biāo)的過(guò)渡到以電力曲線為標(biāo)的，以小時(shí)為單元進(jìn)行多時(shí)段統(tǒng)一出清。電廠通過(guò)年度計(jì)劃、雙邊協(xié)商與月度競(jìng)價(jià)已獲得的所有電量都轉(zhuǎn)化為差價(jià)合約處理，雙邊合同每日分解量由市場(chǎng)雙方?jīng)Q定，并在日前市場(chǎng)交割日前3日上報(bào)給交易機(jī)構(gòu)，作為結(jié)算的依據(jù)。

2.2交易主體

發(fā)電側(cè)的交易主體不僅包括火電機(jī)組，還應(yīng)逐步納入核電、水電、氣電等所有類型的發(fā)電企業(yè)，最終實(shí)現(xiàn)絕大多數(shù)發(fā)電企業(yè)參與日前現(xiàn)貨市場(chǎng)。

2.3交易時(shí)序

在市場(chǎng)建設(shè)初期，日前現(xiàn)貨市場(chǎng)可于電力交割日前2—3天開(kāi)展，一方面為火電機(jī)組安排開(kāi)停機(jī)預(yù)留足夠時(shí)間，另一方面為了適應(yīng)各項(xiàng)工作的開(kāi)展預(yù)留充足時(shí)間；待市場(chǎng)建設(shè)逐步完善之后，可將交易組織的時(shí)間逐漸往交割日靠攏，直至在交割日前一天開(kāi)展。

在市場(chǎng)建設(shè)初期，建議開(kāi)市時(shí)間設(shè)在日前2—3天開(kāi)始交易日的8:00，閉市時(shí)間設(shè)在開(kāi)市交易日的16:00。待市場(chǎng)建設(shè)逐步完善后，參照國(guó)際經(jīng)驗(yàn)，開(kāi)市時(shí)間可以設(shè)在日前8:00，閉市時(shí)間可以設(shè)在日前12:00。

2.4交易組織流程

全電量競(jìng)爭(zhēng)方案的交易組織流程如圖1所示。

在日前市場(chǎng)開(kāi)市前，調(diào)度機(jī)構(gòu)應(yīng)向交易機(jī)構(gòu)提交機(jī)組的檢修計(jì)劃、交割日負(fù)荷預(yù)測(cè)曲線、交割日負(fù)荷預(yù)測(cè)電量、最小開(kāi)機(jī)需求、主要輸電斷面的傳輸能力等運(yùn)行信息；以及不同電廠的計(jì)劃電量完成情況。交易中心向市場(chǎng)發(fā)布電力交割日的電量預(yù)測(cè)（交易標(biāo)的）、機(jī)組的檢修計(jì)劃，主要輸電斷面的傳輸能力等市場(chǎng)信息。

日前市場(chǎng)開(kāi)市后，按照規(guī)則規(guī)定的申報(bào)電價(jià)和申報(bào)電量的形式，電廠向交易中心申報(bào)其在交割日的發(fā)電量、價(jià)格，用戶向交易中心申報(bào)其在交割日不同時(shí)段的用電量與價(jià)格。在規(guī)定的報(bào)價(jià)時(shí)間截止之前，電廠和用戶可隨意修改其報(bào)價(jià)。市場(chǎng)建設(shè)初期，建議由交易與調(diào)度機(jī)構(gòu)共同核定不同機(jī)組類型的啟停成本，形成統(tǒng)一、公開(kāi)的標(biāo)準(zhǔn)，而不采用電廠申報(bào)的方式。

日前市場(chǎng)閉市后，交易機(jī)構(gòu)根據(jù)市場(chǎng)成員的申報(bào)數(shù)據(jù)與電力系統(tǒng)的運(yùn)行信息，對(duì)日前現(xiàn)貨市場(chǎng)進(jìn)行多時(shí)段統(tǒng)一出清計(jì)算。調(diào)度機(jī)構(gòu)對(duì)有約束交易結(jié)果做進(jìn)一步安全校核，完成后向交易中心提供安全校核的結(jié)果（包括需要調(diào)整的交易結(jié)果及調(diào)整原因等）。交易中心形成最終的有約束出清結(jié)果，向調(diào)度機(jī)構(gòu)提供并向市場(chǎng)主體公布。

交割日結(jié)束后，由調(diào)度機(jī)構(gòu)將交易執(zhí)行結(jié)果提交給交易機(jī)構(gòu)，作為結(jié)算依據(jù)。

2.5報(bào)價(jià)機(jī)制

在規(guī)定時(shí)間內(nèi)，電廠向交易中心申報(bào)其在交割日的發(fā)電量和價(jià)格，用戶向交易中心申報(bào)其在交割日的用電量和價(jià)格，報(bào)價(jià)可分為多段申報(bào)。市場(chǎng)主體申報(bào)價(jià)格不得高于最高限價(jià)，不得低于最低限價(jià)。若某日市場(chǎng)主體沒(méi)有在規(guī)定時(shí)間內(nèi)進(jìn)行申報(bào)，則視為延續(xù)上一次申報(bào)的發(fā)（用）電量和價(jià)格。

在日前市場(chǎng)建設(shè)初期，由于沒(méi)有完善的輸配電價(jià)體系，報(bào)價(jià)采用價(jià)差申報(bào)的機(jī)制。電廠申報(bào)基于其機(jī)組上網(wǎng)電價(jià)的偏差價(jià)格，降價(jià)為負(fù)，提價(jià)為正；用戶申報(bào)基于其目錄電價(jià)的偏差價(jià)格，降價(jià)為負(fù)，提價(jià)為正。待日前市場(chǎng)機(jī)制完善后，不再采用價(jià)差申報(bào)機(jī)制，市場(chǎng)主體申報(bào)絕對(duì)電價(jià)。

2.6交易出清機(jī)制

日前市場(chǎng)實(shí)行節(jié)點(diǎn)邊際電價(jià)出清機(jī)制，以反映各個(gè)節(jié)點(diǎn)、各個(gè)區(qū)域的邊際發(fā)電成本。若在市場(chǎng)建設(shè)初期采用基于價(jià)差的申報(bào)機(jī)制，則市場(chǎng)出清價(jià)格為價(jià)差形式。

出清應(yīng)以具有公信力的優(yōu)化軟件作為計(jì)算工具。出清計(jì)算的結(jié)果包括交割日的機(jī)組組合、電廠的中標(biāo)電量和分時(shí)的市場(chǎng)邊際出清價(jià)格。在日前市場(chǎng)建設(shè)初期，可公布峰段、平段、谷段3段的市場(chǎng)邊際出清價(jià)格；逐步過(guò)渡到以分時(shí)的市場(chǎng)邊際出清價(jià)格為結(jié)算依據(jù)。原則上，不安排燃煤火電機(jī)組日內(nèi)啟停。出清計(jì)算的目標(biāo)為發(fā)電成本的最小化，在考慮所有電廠報(bào)價(jià)的基礎(chǔ)上，還考慮了電廠的啟停成本。啟停成本只用于交易出清計(jì)算，不對(duì)機(jī)組進(jìn)行實(shí)際補(bǔ)償。出清計(jì)算中應(yīng)考慮以下約束條件，包括功率平衡、系統(tǒng)備用、機(jī)組出力上下限、機(jī)組最小連續(xù)開(kāi)停機(jī)時(shí)間、機(jī)組爬坡速率、主要輸電斷面?zhèn)鬏敇O限等，從而確保出清結(jié)果的可執(zhí)行性。

考慮到廣東電網(wǎng)存在較為固定的、邊界明確的輸電阻塞，建議可將廣東電網(wǎng)劃分為粵東、粵西、珠三角與粵北等幾大價(jià)區(qū)，出清時(shí)，分別計(jì)算各個(gè)價(jià)區(qū)的結(jié)算電價(jià)。若運(yùn)行時(shí)價(jià)區(qū)內(nèi)出現(xiàn)較嚴(yán)重的網(wǎng)絡(luò)阻塞或潮流越限情況，則應(yīng)將該價(jià)區(qū)繼續(xù)分區(qū)。

分區(qū)電價(jià)的形成可以采用2種方法。一種方法為出清時(shí)計(jì)算價(jià)區(qū)內(nèi)每個(gè)節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)電價(jià)，發(fā)電機(jī)組結(jié)算價(jià)格為其所在節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)電價(jià)，負(fù)荷的結(jié)算價(jià)格為按照價(jià)區(qū)內(nèi)各個(gè)節(jié)點(diǎn)負(fù)荷權(quán)重得到的加權(quán)平均節(jié)點(diǎn)電價(jià)。另一種方法為出清時(shí)以該價(jià)區(qū)內(nèi)調(diào)用的價(jià)格最高的機(jī)組的報(bào)價(jià)（該價(jià)區(qū)的邊際電價(jià)）作為結(jié)算電價(jià)。第一種方法發(fā)電側(cè)結(jié)算可以充分體現(xiàn)發(fā)電成本的空間分布，同時(shí)不會(huì)因?yàn)槟骋痪植繀^(qū)域阻塞導(dǎo)致發(fā)電成本和負(fù)荷側(cè)價(jià)格大幅上升；第二種方法適用于價(jià)區(qū)內(nèi)阻塞較小的情況，發(fā)電側(cè)和負(fù)荷側(cè)價(jià)格信號(hào)統(tǒng)一，表示該價(jià)區(qū)的邊際電價(jià)，但是若某一局部區(qū)域阻塞，可能會(huì)使得價(jià)格出現(xiàn)大幅上升，市場(chǎng)成員可能動(dòng)用市場(chǎng)力謀利。因此，建議采取第一種方法。

2.7交易執(zhí)行

電力調(diào)度機(jī)構(gòu)應(yīng)根據(jù)日前現(xiàn)貨市場(chǎng)的出清結(jié)果，安排相應(yīng)的機(jī)組組合及發(fā)電出力曲線。電力調(diào)度機(jī)構(gòu)可在必要時(shí)（如出現(xiàn)較大范圍的負(fù)荷波動(dòng)、機(jī)組停運(yùn)等）調(diào)整機(jī)組組合方案，原則上在發(fā)電容量不足時(shí)，可參照機(jī)組的申報(bào)序列，適當(dāng)增加部分開(kāi)機(jī)（電量?jī)r(jià)格按其報(bào)價(jià)結(jié)算，不改變?nèi)涨艾F(xiàn)貨市場(chǎng)的出清價(jià)格）。

原則上，當(dāng)日前現(xiàn)貨市場(chǎng)對(duì)于交割日電量的預(yù)測(cè)出現(xiàn)較大偏差時(shí)，調(diào)度機(jī)構(gòu)在交割日?qǐng)?zhí)行時(shí)可采用2種方式進(jìn)行調(diào)度，一種是按照申報(bào)價(jià)格/價(jià)差的序列優(yōu)先調(diào)用便宜機(jī)組；一種是按照中標(biāo)結(jié)果依比例調(diào)增/調(diào)減機(jī)組的發(fā)電量，保證調(diào)增/調(diào)減比例基本一致。

2.8交易結(jié)算

（1）中長(zhǎng)期電量的分解。

由于在日前現(xiàn)貨市場(chǎng)開(kāi)展之前，各電廠通過(guò)年度計(jì)劃、雙邊協(xié)商與月度競(jìng)價(jià)，分別獲得了一定的電量，由電力交易機(jī)構(gòu)采用基于均衡進(jìn)度的雙邊交易合約電量分解模型［8］，將中長(zhǎng)期合約電量分解到月，其加總稱為電廠的月合約電量。在日前現(xiàn)貨市場(chǎng)開(kāi)市之前，電力交易機(jī)構(gòu)需要將各電廠的月合約電量按照一定的規(guī)則分解到每日，形成日合約電量。日合約電量原則上按照各日的負(fù)荷預(yù)測(cè)電量比例進(jìn)行分配。

（2）差價(jià)合約的結(jié)算。

首先，對(duì)電廠此前所確定的年度計(jì)劃、雙邊協(xié)商與月度競(jìng)價(jià)等交易結(jié)果按照各自的成交價(jià)格進(jìn)行結(jié)算。對(duì)于電廠在日前現(xiàn)貨市場(chǎng)上的中標(biāo)電量與其日合約電量的差值，按照日前現(xiàn)貨市場(chǎng)的出清價(jià)格進(jìn)行偏差結(jié)算。當(dāng)日前市場(chǎng)中標(biāo)電量高于其日合約電量時(shí)，高出部分按照日前現(xiàn)貨市場(chǎng)的出清價(jià)格支付給發(fā)電企業(yè)；當(dāng)日前市場(chǎng)中標(biāo)電量低于其日合約電量時(shí)，少的部分按照日前現(xiàn)貨市場(chǎng)的出清價(jià)格由發(fā)電企業(yè)支付。

（3）執(zhí)行偏差量結(jié)算。

在市場(chǎng)建設(shè)初期，考慮到并沒(méi)有組織實(shí)時(shí)現(xiàn)貨市場(chǎng)，也沒(méi)有產(chǎn)生實(shí)時(shí)的電價(jià)信號(hào)，可以直接將電廠在交割日的實(shí)際發(fā)電量與其日前市場(chǎng)中標(biāo)電量的差值，視為偏差結(jié)算的標(biāo)的電量，按照日前現(xiàn)貨市場(chǎng)的出清價(jià)格進(jìn)行偏差結(jié)算，即對(duì)于實(shí)際發(fā)電量高出日前市場(chǎng)的部分，按照日前市場(chǎng)價(jià)格獲得收益，對(duì)于實(shí)際發(fā)電量低于日前市場(chǎng)的部分，按照日前市場(chǎng)價(jià)格扣除收益。現(xiàn)貨市場(chǎng)建設(shè)成熟階段，建立實(shí)時(shí)市場(chǎng)，在實(shí)時(shí)調(diào)度中依據(jù)市場(chǎng)成員的實(shí)時(shí)市場(chǎng)報(bào)價(jià)調(diào)用發(fā)電機(jī)組，采用日前市場(chǎng)與實(shí)時(shí)市場(chǎng)價(jià)格的差值對(duì)偏差電量進(jìn)行結(jié)算。

三、廣東日前電力市場(chǎng)仿真

為了測(cè)算本文提出的日前市場(chǎng)方案對(duì)廣東電力市場(chǎng)的影響與適用性，本文選取絕對(duì)電價(jià)申報(bào)、日前全電量競(jìng)爭(zhēng)、分時(shí)節(jié)點(diǎn)邊際電價(jià)的日前市場(chǎng)成熟模式，對(duì)廣東日前電力市場(chǎng)開(kāi)展市場(chǎng)仿真。采用2016年10月29日廣東電網(wǎng)的實(shí)際網(wǎng)架、并網(wǎng)機(jī)組和節(jié)點(diǎn)負(fù)荷等數(shù)據(jù)，機(jī)組報(bào)價(jià)根據(jù)廣東省現(xiàn)行的機(jī)組上網(wǎng)電價(jià)做適當(dāng)調(diào)整后獲得。

圖2為系統(tǒng)負(fù)荷曲線及湛江1F號(hào)機(jī)組和中新1F號(hào)機(jī)組的中標(biāo)情況。

由于湛江1F號(hào)機(jī)組成本較低，其報(bào)價(jià)較低，雖然在1—8時(shí)段的低谷時(shí)段出力在最小出力上，但是在負(fù)荷高峰時(shí)段，其出力增加至255MW；而中新1F號(hào)機(jī)組成本較高，報(bào)價(jià)較高，雖然由于系統(tǒng)約束導(dǎo)致該機(jī)組必須開(kāi)機(jī)才能滿足負(fù)荷需求和系統(tǒng)安全約束，但是該機(jī)組全天一直維持在最小出力。

圖3為阻塞期（12:00）各節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)電價(jià)分布。可以看出，在該時(shí)段，由于部分線路阻塞，大部分節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)電價(jià)均高于系統(tǒng)邊際電價(jià)，很多節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)電價(jià)阻塞分量都大于0。可以看出，當(dāng)電網(wǎng)出現(xiàn)阻塞時(shí)，節(jié)點(diǎn)電價(jià)的分布將發(fā)生較為復(fù)雜的變化，對(duì)不同地區(qū)的市場(chǎng)成員將造成較大的影響。

四、討論

本文設(shè)計(jì)的日前全電量競(jìng)爭(zhēng)市場(chǎng)方案中，日前計(jì)劃的編制權(quán)由調(diào)度機(jī)構(gòu)釋放到市場(chǎng)，年度計(jì)劃電量、年度雙邊協(xié)商交易和月度集中競(jìng)爭(zhēng)交易全部轉(zhuǎn)化為差價(jià)合約，不再物理執(zhí)行，徹底變革了現(xiàn)有的調(diào)度模式和交易模式。全電量日前市場(chǎng)依托日前更加明確的各種信息，對(duì)第二日全部電量進(jìn)行集中優(yōu)化，能夠同時(shí)保證日前市場(chǎng)效率與系統(tǒng)運(yùn)行安全，資源優(yōu)化配置的空間大。差價(jià)合約提前鎖定了相當(dāng)一部分電量的價(jià)格，能夠起到平穩(wěn)電價(jià)的作用。在沒(méi)有實(shí)時(shí)市場(chǎng)的情況下，日前市場(chǎng)交易結(jié)果與執(zhí)行結(jié)果之間的偏差量按照日前市場(chǎng)價(jià)格結(jié)算，也就是執(zhí)行偏差不追究，對(duì)市場(chǎng)主體是不公平的，因此必須建立相應(yīng)的約束機(jī)制，約束調(diào)度機(jī)構(gòu)執(zhí)行過(guò)程中的偏差量。

該方案采用邊際出清的價(jià)格機(jī)制，市場(chǎng)成員的結(jié)算價(jià)格與其報(bào)價(jià)沒(méi)有直接關(guān)系。因此，成本越低的機(jī)組獲得的利潤(rùn)越高，激勵(lì)機(jī)組降低成本。在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)充分，市場(chǎng)力不強(qiáng)的前提下，機(jī)組會(huì)趨向于申報(bào)其真實(shí)成本，用戶趨向于申報(bào)其真實(shí)的支付意愿，能夠減少市場(chǎng)主體的策略性報(bào)價(jià)行為，使電力市場(chǎng)價(jià)格趨于穩(wěn)定。但是，在電網(wǎng)阻塞較嚴(yán)重、市場(chǎng)力較強(qiáng)的情況下，擁有市場(chǎng)力的機(jī)組可以通過(guò)容量持留、機(jī)組抬價(jià)等方式，抬高邊際出清價(jià)格。通過(guò)市場(chǎng)仿真發(fā)現(xiàn)，廣東電網(wǎng)存在較為普遍的阻塞情況，在阻塞區(qū)內(nèi)的機(jī)組擁有較強(qiáng)的市場(chǎng)力，可能導(dǎo)致市場(chǎng)力的濫用，引起電價(jià)的扭曲，因此，廣東日前電力市場(chǎng)需未雨綢繆地設(shè)計(jì)相應(yīng)的市場(chǎng)力檢測(cè)和防范措施，抑制擾亂市場(chǎng)秩序的行為。

五、結(jié)束語(yǔ)

建設(shè)日前市場(chǎng)對(duì)完善廣東省電力市場(chǎng)體系、提升資源優(yōu)化配置水平起著至關(guān)重要的作用。基于日前市場(chǎng)的獨(dú)特屬性，本文為廣東日前市場(chǎng)建設(shè)提出了交易和調(diào)度有序銜接、日前市場(chǎng)安全校核的設(shè)計(jì)原則。在此基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了全電量競(jìng)爭(zhēng)的日前市場(chǎng)方案，從交易標(biāo)的、市場(chǎng)主體、交易時(shí)序、交易組織流程、報(bào)價(jià)機(jī)制、交易出清機(jī)制、交易執(zhí)行、交易結(jié)算等方面開(kāi)展了制度設(shè)計(jì)。基于廣東電網(wǎng)的實(shí)際數(shù)據(jù)，開(kāi)展了日前電力市場(chǎng)仿真，并對(duì)仿真結(jié)果進(jìn)行了分析和討論。

希望本文的研究能夠?yàn)閺V東建設(shè)日前市場(chǎng)提供參考。

原標(biāo)題：廣東日前電力市場(chǎng)方案設(shè)計(jì)與市場(chǎng)仿真

責(zé)任編輯：lixin

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