我國亟需建設適應現貨交易的市場化平衡機制

2019-03-04 10:52:55 電網技術　點擊量：評論 (0)

摘要為了解決電力系統實時運行的供需平衡問題并提高運行經濟性,國外典型電力市場均建立了實時平衡市場,并取得了成功的運行經驗。而我國當前

2.2 英國平衡機制的運行和結算模式

英國的系統平衡管理包括平衡機制和平衡服務調節(balancing services adjustment data,BSAD)兩部分,由英國電網公司的調度中心(National Grid Electricity Transmission,NGET)負責。BSAD是指通過平衡服務進行的平衡操作。

英國采用的平衡服務包括頻率響應、備用兩類,主要的平衡服務產品類別及其響應特性如圖2所示[23]。SO可通過招標和簽訂雙邊合同等方式從發電機、負荷和抽水蓄能機組獲取平衡輔助服務[10,24-25]。

圖2 英國平衡服務的主要品種及與平衡機制的關系

平衡機制是系統平衡的主要方式,運作方式與北歐的調節電能市場相近,在此做簡單描述。市場成員于日前市場結束后(11點)在平衡機制中申報基于自身發用電曲線的上下調能量報價組合,報價包括上調報價(offer)、下調報價(bid)、報價對應的運行時段和調節量等信息。短期運行備用(short-time operating reserve,STOR)服務也可在窗口期內被激活為BM-STOR,參與平衡機制運行。

Elexon是負責不平衡結算的機構。在每30min的運行時段內,SO根據價格排序對平衡機制中的電能報價進行調用,平衡機制中被調用的申報量稱為BOA(bid offer acceptances)。在運行時段結束后,SO把資源調用信息發送給Elexon,后者對各種平衡手段進行更為詳細的分類、標記、以及重新定價,以消除阻塞等原因對不平衡價格的影響[10]。英國不對發電側和用電側的平衡責任進行區分,市場成員的不平衡電量計算公式為

2.3 美國PJM實時平衡市場運行和結算模式

與北歐、英國電力市場不同,PJM具有組織現貨市場運行和調度的雙重職能,通過基于發電成本的實時經濟調度和調用平衡服務來管理系統平衡。平衡服務分為頻率響應、調頻和運行備用3類。頻率響應由市場成員義務提供,不提供補償;調頻服務通過發電機組AGC等方式實現,成員可申報的最小容量為0.1MW,響應速度在5min;運行備用根據響應速率分為一次備用和二次備用,前者又包括同步備用和非同步備用。各種備用服務及其響應速率的如圖3所示[26-27]。

圖3 PJM電力市場的備用輔助服務響應速率

PJM的實時平衡市場運行前的準備工作及其與其他市場的相互關系如圖4所示。在日前,PJM要求提供調頻、備用的成員申報報價及性能參數,并通過通過電能和備用的聯合優化出清,確定次日的調度計劃;實時運行65min之前,市場成員可以調整和補充報價信息[6,11,28]。由于沒有調節電能市場,市場成員不能通過上下調能量報價來提供平衡電能資源,但PJM可以對所有在線機組的出力進行調節,經濟調度的電量調整優先選用T1類同步備用機組。在實時運行中,PJM通過實時經濟調度(RT-SCED)進行實時平衡管理和出清價計算,調頻、同步備用和非同步備用價格和電能價格每5min出清一次,并按小時結算。

圖4 PJM實時平衡市場與其他市場的相互關系

調頻市場共出清3個價格。其中,調頻市場出清價格(regulation market clearing price,RMCP)

對于平衡服務的補償結算,PJM對自行承擔平衡義務和在市場中提供平衡輔助服務的市場成員進行補償,補償方式如表2所示。對于同步備用,T1類機組的備用容量為其經濟調度區間,PJM僅對T1類機組提供電量補償,而不進行容量補償,即如果不被調用則不支付補償,補償額根據其增發電量確定。對于平衡服務成本的分攤,PJM按照負荷服務實體(load service entity,LSE)的負荷比率來分配其必須承擔的平衡服務義務,后者可以通過自行承擔、雙邊交易或是從相應的輔助服務市場中購買3種方式滿足義務要求[11]。LSE從市場購買輔助服務的本質是分攤系統平衡服務的成本,分攤比例通常由實時運行中的負荷比例確定。輔助服務市場的最終結算結果是零和的。文獻[29]給出了補償費用和費用分攤的詳細計算方法。

表2 PJM市場服務交易和補償結算模式

對于成員i的運行備用補償結算,當其提供運行備用的總報價額Oi(包括啟動和空載成本)高于在特定運行時段內總的市場價值Vi(包括額外備用的補貼額),則將差額部分Ri補償給成員i。一種情形是機組根據調度指令在日前計劃之外的時段繼續發電,如果實時LMP低于機組的實時報價,那么PJM將會補償其中的差額。運行備用的結算包括日前運行備用結算和平衡運行備用結算2部分。