電力實(shí)時(shí)平衡調(diào)度交易市場(chǎng)運(yùn)作機(jī)制及模型的研究

胡長(zhǎng)生

【摘 要】在現(xiàn)代電力系統(tǒng)之中，電力實(shí)時(shí)平衡調(diào)度交易是能夠?yàn)殡娋W(wǎng)運(yùn)行提供穩(wěn)定性保障的一項(xiàng)關(guān)鍵性技術(shù)，同時(shí)這也是現(xiàn)代電力市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)過程中，極為關(guān)鍵的一個(gè)核心部分，是能夠?qū)﹄娋W(wǎng)調(diào)度決策進(jìn)行解決的有效措施。本篇文章主要針對(duì)電力實(shí)時(shí)平衡調(diào)度交易市場(chǎng)運(yùn)作機(jī)制以及其中的模型進(jìn)行了全面深入的研究，以期為其他電力企業(yè)的發(fā)展提供參考。

【關(guān)鍵詞】實(shí)時(shí)平衡；調(diào)度機(jī)制；安全校正機(jī)制；實(shí)時(shí)平衡；輔助服務(wù)

0.引言

就目前來說，我國(guó)的電力市場(chǎng)體系仍然是處在大力發(fā)展的建設(shè)狀態(tài)，從世界當(dāng)前的發(fā)展趨勢(shì)和經(jīng)驗(yàn)觀察來看，無論是采用任何形式的市場(chǎng)體系，其中涉及到電力實(shí)時(shí)平衡調(diào)度方面的內(nèi)容都必須要由國(guó)家、省級(jí)專業(yè)電力調(diào)度機(jī)構(gòu)來進(jìn)行全權(quán)負(fù)責(zé)，也就是說，電力的調(diào)度必須要保證與其他區(qū)域、省級(jí)之間的協(xié)調(diào)同步性。利用該系統(tǒng)，能夠?qū)Σ煌瑢蛹?jí)的管理機(jī)構(gòu)進(jìn)行管理權(quán)賦予，這種形式的電力調(diào)度方式是目前確保電網(wǎng)能夠穩(wěn)定運(yùn)行的一個(gè)有效措施。下文主要針對(duì)電力實(shí)時(shí)平衡調(diào)度交易市場(chǎng)運(yùn)作的機(jī)制以及模型進(jìn)行了全面深入的研究。

1.電力實(shí)時(shí)平衡調(diào)度機(jī)制

實(shí)時(shí)平衡交易主要是通過電網(wǎng)調(diào)度員來依據(jù)下一個(gè)時(shí)段的調(diào)度時(shí)刻的起始時(shí)間點(diǎn)中所存在的系統(tǒng)不平衡量多寡，來確定是否啟用上調(diào)機(jī)組還是啟用下調(diào)機(jī)組。同時(shí)，還要根據(jù)實(shí)時(shí)接收到的增減負(fù)荷報(bào)價(jià)，按照一定的規(guī)律對(duì)其進(jìn)行排序，并且使得機(jī)組的負(fù)荷水平進(jìn)行調(diào)整，直到其負(fù)荷水平在這一過程中完全滿足不平衡量，即可以開始對(duì)下一個(gè)時(shí)段之內(nèi)的電網(wǎng)供需不平衡量進(jìn)行調(diào)度。

實(shí)時(shí)平衡輔助服務(wù)一般由調(diào)度員通過市場(chǎng)成員競(jìng)價(jià)或與市場(chǎng)成員進(jìn)行雙邊洽談簽訂合約，主要是平衡每個(gè)調(diào)度時(shí)段內(nèi)的ACE（一般通過AGC機(jī)組實(shí)現(xiàn)），并使每個(gè)調(diào)度時(shí)段的電網(wǎng)頻率及電壓（一般通過調(diào)頻、調(diào)壓實(shí)現(xiàn)）維持在規(guī)定的范圍內(nèi)，保證電力系統(tǒng)運(yùn)行的安全穩(wěn)定性和電能質(zhì)量。調(diào)度員首先啟用在日前市場(chǎng)（或合約市場(chǎng)）購買的輔助服務(wù)（包括調(diào)峰、調(diào)頻、調(diào)壓、各種備用等），如果日前購買的輔助服務(wù)不能滿足系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性和}？，能質(zhì)量，調(diào)度員就必須在時(shí)前/實(shí)時(shí)平衡交易市場(chǎng)購買與備用、頻率和電壓控制相關(guān)的輔助服務(wù)。

2.電力實(shí)時(shí)平衡交易市場(chǎng)設(shè)計(jì)及運(yùn)作流程

有關(guān)術(shù)語定義：該時(shí)段調(diào)度計(jì)劃出力（或調(diào)度計(jì)劃電量）定義為：年度合約市場(chǎng)交易合同分解到該時(shí)段的出力（電量）+月度合約市場(chǎng)交易合同分解到該時(shí)段的出力（或電量）+周合約市場(chǎng)交易合同分解到該時(shí)段的出力（或電量）十雙邊交易合同分解到該時(shí)段的出力（或電量）+日前市場(chǎng)交易計(jì)劃在該時(shí)段的出力（或電量）十時(shí)前市場(chǎng)交易計(jì)劃在該時(shí)段的出力（或電量）。該時(shí)段調(diào)度計(jì)劃出力也稱為：對(duì)應(yīng)時(shí)段調(diào)度計(jì)劃出力、該時(shí)段（或?qū)?yīng)時(shí)段）的基準(zhǔn)調(diào)度計(jì)劃出力、機(jī)組在該時(shí)段（或?qū)?yīng)時(shí)段、上調(diào)（或下調(diào)）出力的基準(zhǔn)點(diǎn)。該時(shí)段調(diào)度計(jì)劃奄.量也稱為對(duì)應(yīng)時(shí)段調(diào)度計(jì)劃電量。

2.1電力實(shí)時(shí)平衡交易市場(chǎng)的設(shè)計(jì)

電力實(shí)時(shí)平衡交易市場(chǎng)進(jìn)行建立的一個(gè)初衷就是能夠能夠讓電力調(diào)度員按照接收的負(fù)荷增減要求報(bào)價(jià)來對(duì)電力出力、負(fù)荷等進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而使得整個(gè)電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中的能量能夠維持在一個(gè)較好的平衡范圍之內(nèi)，達(dá)到安全運(yùn)行的目的。

而發(fā)電商自身在進(jìn)行發(fā)電的過程中，可以依據(jù)自身的發(fā)電出力狀況、發(fā)電合同、報(bào)價(jià)策略等多個(gè)方面的因素來確定自身的電力發(fā)電機(jī)組是否需要加入到電力實(shí)時(shí)平衡調(diào)度交易市場(chǎng)中；如果說在有需要的情況下，要加入到實(shí)時(shí)平衡調(diào)度交易市場(chǎng)中去，就可以依據(jù)當(dāng)前的市場(chǎng)規(guī)則不同，提前數(shù)個(gè)小時(shí)或者時(shí)間段向相應(yīng)的實(shí)時(shí)平衡調(diào)度交易市場(chǎng)提出申報(bào)，其申報(bào)內(nèi)容可以是出力范圍的價(jià)格上調(diào)或者出力范圍價(jià)格的下調(diào)。總之，實(shí)施調(diào)度交易中的計(jì)劃制定和當(dāng)前市場(chǎng)的單時(shí)段計(jì)劃制定有著極大的相似性，而市場(chǎng)在運(yùn)作的過程中，究竟采用怎樣的報(bào)價(jià)方式和數(shù)據(jù)，這主要依據(jù)當(dāng)前市場(chǎng)的變化和規(guī)則來進(jìn)行制定；除此之外，在用戶用電減少負(fù)荷報(bào)價(jià)之后，其性質(zhì)就等于發(fā)電商自身必須要對(duì)出力報(bào)價(jià)進(jìn)行提高，而用電方的負(fù)荷報(bào)價(jià)提高，那么就代表著發(fā)電生可以對(duì)出力報(bào)價(jià)進(jìn)行降低。

2.2實(shí)時(shí)平衡交易市場(chǎng)運(yùn)作流程

（1）發(fā)電廠必須要在規(guī)定的時(shí)間段內(nèi)，利用當(dāng)前的電力市場(chǎng)運(yùn)營(yíng)系統(tǒng)，對(duì)實(shí)施平衡交易市場(chǎng)上所規(guī)定出來的機(jī)組報(bào)價(jià)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)施的申報(bào)。

（2）電力調(diào)度交易機(jī)構(gòu)接收數(shù)據(jù)申報(bào)、校核報(bào)價(jià)數(shù)據(jù)是否有效。

（3）在實(shí)時(shí)平衡調(diào)度時(shí)，進(jìn)行未來一個(gè)（或幾個(gè)）調(diào)度時(shí)段的超短期負(fù)荷預(yù)測(cè)。

（4）制定實(shí)時(shí)調(diào)度交易計(jì)劃并對(duì)交易計(jì)劃進(jìn)行安全校正。對(duì)于每個(gè)實(shí)時(shí)平衡調(diào)度時(shí)段，實(shí)時(shí)調(diào)度交易計(jì)劃的調(diào)整都基于原有的調(diào)度計(jì)劃，如北歐電力實(shí)時(shí)平衡交易市場(chǎng)是以市場(chǎng)成員日前的調(diào)度計(jì)劃作為機(jī)組實(shí)時(shí)調(diào)整的基準(zhǔn)出力點(diǎn)；英國(guó)是以實(shí)時(shí)平衡交易市場(chǎng)關(guān)閉前市場(chǎng)成員申報(bào)的出力計(jì)劃作為機(jī)組實(shí)時(shí)調(diào)整的基準(zhǔn)出力點(diǎn)。經(jīng)過調(diào)整后的實(shí)時(shí)調(diào)度交易計(jì)劃必須進(jìn)行安全校正。

3.實(shí)時(shí)平衡交易市場(chǎng)中的結(jié)算機(jī)制

實(shí)時(shí)平衡交易中所涉及到的電量結(jié)算必須要和當(dāng)前的合約市場(chǎng)、日前市場(chǎng)中所存在的電量結(jié)算是完全分開的。并且實(shí)時(shí)平衡交易市場(chǎng)在這一過程中的交易量與合約市場(chǎng)、日前市場(chǎng)的交易量相比較而言，其實(shí)時(shí)店家在運(yùn)作過程中所產(chǎn)生的波動(dòng)可能會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)其他市場(chǎng)波動(dòng)。并且由于參與到下調(diào)出力的調(diào)度交易工作中，就會(huì)直接導(dǎo)致機(jī)組自身的收入減少，這促使絕大多數(shù)發(fā)電商都不愿意參與到下調(diào)出力的調(diào)度交易工作中。所以，為了能夠讓發(fā)電商積極的參與到下調(diào)出力中去，就應(yīng)當(dāng)在實(shí)時(shí)交易的結(jié)算規(guī)則中讓下調(diào)交易對(duì)于機(jī)組來說具有更大的誘惑力。

3.1對(duì)被調(diào)度員接受的Bids和Offers的結(jié)算

在每一個(gè)實(shí)時(shí)的調(diào)度結(jié)算時(shí)間段之內(nèi)，當(dāng)上調(diào)機(jī)組在進(jìn)行出力的過程中，應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格按照機(jī)組自身的上調(diào)出力報(bào)價(jià)由低到高的選擇順序來對(duì)電力負(fù)荷進(jìn)行調(diào)度，而在選擇的過程中，要以上調(diào)機(jī)組所具有的最高報(bào)價(jià)來作為交易時(shí)段之內(nèi)的一個(gè)統(tǒng)一價(jià)格，同時(shí)，對(duì)機(jī)組內(nèi)部的電量進(jìn)行實(shí)時(shí)的調(diào)整結(jié)算；當(dāng)下調(diào)機(jī)組在進(jìn)行出力的過程中，就應(yīng)當(dāng)依據(jù)機(jī)組的下調(diào)處理來按照?qǐng)?bào)價(jià)由高到低的方式來選擇性調(diào)度，并且選擇的機(jī)組要使用最低報(bào)價(jià)來作為該機(jī)組的統(tǒng)一價(jià)格，同時(shí)對(duì)機(jī)組當(dāng)前的實(shí)時(shí)電量進(jìn)行調(diào)整結(jié)算。

總的來說，按機(jī)組在每個(gè)交易周期內(nèi)被調(diào)度員接受的Bids/Offers進(jìn)行結(jié)算，向提供Offers的機(jī)組付費(fèi)，向提供Bids的機(jī)組收費(fèi)。

3.2對(duì)不平衡，的結(jié)算

不平衡結(jié)算模塊的主要功能是決定不平衡電價(jià)及不平衡電量的結(jié)算。機(jī)組在某調(diào)度時(shí)段內(nèi)的不平衡電量等于其在該時(shí)段合同電量減去其實(shí)際上網(wǎng)電量。不平衡電量按分鐘進(jìn)行累加，其計(jì)算方法不平衡量結(jié)算采用2種電價(jià)：一是系統(tǒng)買電價(jià)格（SBP），即以成交電量為權(quán)重的加權(quán)Offer價(jià)格；二是系統(tǒng)賣電價(jià)格，即以成交電量為權(quán)重的加權(quán)Bid價(jià)格。

4.結(jié)語

總而言之，實(shí)時(shí)平衡調(diào)度交易主要就是通過市場(chǎng)化的方式來對(duì)電網(wǎng)內(nèi)部所呈現(xiàn)出來的供需不平衡現(xiàn)象進(jìn)行調(diào)節(jié)，以此來使得電網(wǎng)調(diào)度不僅能夠充分的滿足電力需求，還能夠嚴(yán)格按照市場(chǎng)的發(fā)展規(guī)律來進(jìn)行調(diào)度。而實(shí)時(shí)平衡調(diào)度交易市場(chǎng)還是當(dāng)前用電市場(chǎng)中一個(gè)有效的補(bǔ)充，它不僅僅為市場(chǎng)的各個(gè)用電成員提供了一個(gè)良好的調(diào)度交易機(jī)會(huì)。還利用其自身對(duì)于電價(jià)實(shí)時(shí)平衡的能力，靈敏的反應(yīng)出了當(dāng)前市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的信號(hào)，這能夠便于電力平衡調(diào)度進(jìn)行市場(chǎng)價(jià)（下轉(zhuǎn)第141頁）（上接第98頁）格平衡，良好的對(duì)整個(gè)經(jīng)濟(jì)市場(chǎng)進(jìn)行把控。 [科]

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