我国亟需建设适应现货交易的市场化平衡机制

2019-03-04 10:52:55 电网技术　点击量：评论 (0)

摘要为了解决电力系统实时运行的供需平衡问题并提高运行经济性,国外典型电力市场均建立了实时平衡市场,并取得了成功的运行经验。而我国当前

2.2 英国平衡机制的运行和结算模式

英国的系统平衡管理包括平衡机制和平衡服务调节(balancing services adjustment data,BSAD)两部分,由英国电网公司的调度中心(National Grid Electricity Transmission,NGET)负责。BSAD是指通过平衡服务进行的平衡操作。

英国采用的平衡服务包括频率响应、备用两类,主要的平衡服务产品类别及其响应特性如图2所示[23]。SO可通过招标和签订双边合同等方式从发电机、负荷和抽水蓄能机组获取平衡辅助服务[10,24-25]。

图2 英国平衡服务的主要品种及与平衡机制的关系

平衡机制是系统平衡的主要方式,运作方式与北欧的调节电能市场相近,在此做简单描述。市场成员于日前市场结束后(11点)在平衡机制中申报基于自身发用电曲线的上下调能量报价组合,报价包括上调报价(offer)、下调报价(bid)、报价对应的运行时段和调节量等信息。短期运行备用(short-time operating reserve,STOR)服务也可在窗口期内被激活为BM-STOR,参与平衡机制运行。

Elexon是负责不平衡结算的机构。在每30min的运行时段内,SO根据价格排序对平衡机制中的电能报价进行调用,平衡机制中被调用的申报量称为BOA(bid offer acceptances)。在运行时段结束后,SO把资源调用信息发送给Elexon,后者对各种平衡手段进行更为详细的分类、标记、以及重新定价,以消除阻塞等原因对不平衡价格的影响[10]。英国不对发电侧和用电侧的平衡责任进行区分,市场成员的不平衡电量计算公式为

2.3 美国PJM实时平衡市场运行和结算模式

与北欧、英国电力市场不同,PJM具有组织现货市场运行和调度的双重职能,通过基于发电成本的实时经济调度和调用平衡服务来管理系统平衡。平衡服务分为频率响应、调频和运行备用3类。频率响应由市场成员义务提供,不提供补偿;调频服务通过发电机组AGC等方式实现,成员可申报的最小容量为0.1MW,响应速度在5min;运行备用根据响应速率分为一次备用和二次备用,前者又包括同步备用和非同步备用。各种备用服务及其响应速率的如图3所示[26-27]。

图3 PJM电力市场的备用辅助服务响应速率

PJM的实时平衡市场运行前的准备工作及其与其他市场的相互关系如图4所示。在日前,PJM要求提供调频、备用的成员申报报价及性能参数,并通过通过电能和备用的联合优化出清,确定次日的调度计划;实时运行65min之前,市场成员可以调整和补充报价信息[6,11,28]。由于没有调节电能市场,市场成员不能通过上下调能量报价来提供平衡电能资源,但PJM可以对所有在线机组的出力进行调节,经济调度的电量调整优先选用T1类同步备用机组。在实时运行中,PJM通过实时经济调度(RT-SCED)进行实时平衡管理和出清价计算,调频、同步备用和非同步备用价格和电能价格每5min出清一次,并按小时结算。

图4 PJM实时平衡市场与其他市场的相互关系

调频市场共出清3个价格。其中,调频市场出清价格(regulation market clearing price,RMCP)

对于平衡服务的补偿结算,PJM对自行承担平衡义务和在市场中提供平衡辅助服务的市场成员进行补偿,补偿方式如表2所示。对于同步备用,T1类机组的备用容量为其经济调度区间,PJM仅对T1类机组提供电量补偿,而不进行容量补偿,即如果不被调用则不支付补偿,补偿额根据其增发电量确定。对于平衡服务成本的分摊,PJM按照负荷服务实体(load service entity,LSE)的负荷比率来分配其必须承担的平衡服务义务,后者可以通过自行承担、双边交易或是从相应的辅助服务市场中购买3种方式满足义务要求[11]。LSE从市场购买辅助服务的本质是分摊系统平衡服务的成本,分摊比例通常由实时运行中的负荷比例确定。辅助服务市场的最终结算结果是零和的。文献[29]给出了补偿费用和费用分摊的详细计算方法。

表2 PJM市场服务交易和补偿结算模式

对于成员i的运行备用补偿结算,当其提供运行备用的总报价额Oi(包括启动和空载成本)高于在特定运行时段内总的市场价值Vi(包括额外备用的补贴额),则将差额部分Ri补偿给成员i。一种情形是机组根据调度指令在日前计划之外的时段继续发电,如果实时LMP低于机组的实时报价,那么PJM将会补偿其中的差额。运行备用的结算包括日前运行备用结算和平衡运行备用结算2部分。