未來廣東電力市場下實時調(diào)度規(guī)則思考

文/孟子杰 李婧靚 張廷營

未來廣東電力市場下實時調(diào)度規(guī)則思考

文/孟子杰 李婧靚 張廷營

2015年3月15日，中共中央、國務院聯(lián)合下發(fā)了《關(guān)于進一步深化電力體制改革的若干意見（中發(fā)［2015］9號文）》（以下簡稱9號文），拉開了我國新一輪電力體制改革序幕。按照9號文相關(guān)精神要求，廣東省不斷深入推進電力體制改革、加快改革步伐。截至2016年底，廣東電力交易中心已組織開展月度集中競價共7次，交易電量達159.8億千瓦時，有效調(diào)動了售電公司、大用戶、發(fā)電企業(yè)等市場主體的積極性，為后續(xù)進一步完善市場規(guī)則積累了寶貴經(jīng)驗。

預計，2017年廣東省將進一步擴大市場交易電量份額，交易電量將達到1000億千瓦時。未來，隨著市場化改革進程的加快和規(guī)則的不斷完善，月度集中競價將逐步發(fā)展到日前現(xiàn)貨交易、日內(nèi)實時交易等新的交易階段。同時，由于9號文明確要求調(diào)度負責實時運行安全，且實時交易通過調(diào)度實現(xiàn)，這也對電力實時安全調(diào)度及交易提出更高要求。本文旨在對國外實時交易的學習對比，結(jié)合廣東電網(wǎng)調(diào)度運行特點，對未來廣東電網(wǎng)實時調(diào)度規(guī)則提出一些思考。

1 國外電力市場實時調(diào)度規(guī)則簡述

目前，國外運轉(zhuǎn)成熟、規(guī)則完善、具有代表性的電力市場主要有美國PJM市場、英國電力市場等。現(xiàn)分別對典型電力市場的實時交易規(guī)則進行概述。

1.1 美國PJM電力市場

美國PJM是北美地區(qū)最大的互聯(lián)電力系統(tǒng)。PJM電力市場的日內(nèi)實時階段通過輔助服務優(yōu)化程序（ASO）、實時安全約束經(jīng)濟調(diào)度程序（SCED）、邊際價格計算程序（LPC）三個核心程序，滾動優(yōu)化以達到平衡：根據(jù)日前機組組合計劃及機組不同時段報價，結(jié)合超短期負荷預測偏差，在市場上購買電量并滾動修正實時調(diào)度計劃，自動實現(xiàn)實時電力供需平衡。實時平衡再通過調(diào)頻機組接收AGC指令，調(diào)整機組出力，確保頻率穩(wěn)定。

PJM市場中長期所達成的合同僅為金融合同，實時階段則通過強大計算系統(tǒng)，根據(jù)電網(wǎng)實時運行不同約束條件下的等效節(jié)點，按照輸電斷面安全約束、輔助服務約束等，自動調(diào)度機組并修改計劃滿足平衡要求。在執(zhí)行完畢后，由LPC系統(tǒng)按照總電能及備用成本最小為目標，計算出各等效節(jié)點不同時間點邊際出清價格。

1.2 英國電力市場

英國由于其網(wǎng)絡約束較少，且市場發(fā)展周期長、成員市場意識高，市場報價方式相對簡單。由于大多數(shù)電能交易（大于90%）都是通過雙邊合同在電能交易所進行，發(fā)電及負荷計劃已在日前市場基本達成匹配，日內(nèi)實時階段所產(chǎn)生的偏差已較小。日內(nèi)平衡階段，由市場成員申報平衡報價（Offer/Bid必須成對提交，Offer為機組增出力或需求減負荷的報價，Bid指機組降出力或需求增負荷的報價），調(diào)度機構(gòu)根據(jù)負荷偏差，按照成本最小的原則，確定需要接收的Offer和Bid，調(diào)整用戶增減出力或負荷以達到實時平衡。

2 廣東電網(wǎng)調(diào)度運行現(xiàn)狀

2016年8月8日，廣東電網(wǎng)負荷高達10007萬千瓦時，成為我國首個負荷破億千瓦的省級電網(wǎng)。廣東電網(wǎng)日常運行控制復雜，負荷分布極不均衡、輸送界面約束多，實時調(diào)度運行難度極大。

廣東電網(wǎng)發(fā)電廠主要集中在粵東、粵西、粵北地區(qū)，而負荷中心主要集中在珠三角地區(qū)，導致主網(wǎng)500kV主要輸送通道長期重載，相應輸電通道受約束情況嚴重。同時，廣東電網(wǎng)規(guī)模龐大，有500kV變電站約50座、220kV變電站約400座，檢修任務重、工作復雜，削弱了電網(wǎng)供電和實時平衡能力，進一步增加了網(wǎng)絡約束。

3 對未來廣東電力市場下實時調(diào)度規(guī)則的思考

目前，廣東電力市場交易僅開展中長期交易及月度集中競價交易，且交易量占年總發(fā)電量比重較低，因此交易結(jié)果的執(zhí)行受運行約束較小。未來，隨著交易量的逐年提升，交易結(jié)果的執(zhí)行勢必會受到實時電網(wǎng)狀態(tài)及網(wǎng)絡約束的影響。在這種情況下，調(diào)度機構(gòu)如何在保證電網(wǎng)安全的前提下，做好實時市場組織、確保實時交易順利完成，值得進一步思考。

（1）堅持電網(wǎng)安全第一原則。

未來隨著改革不斷深化，調(diào)度實時運行受市場因素的影響不可避免，這也導致調(diào)度運行面臨更加復雜的局面。調(diào)度機構(gòu)應按照9號文及相關(guān)配套文件精神要求，嚴守安全穩(wěn)定底線，確保電網(wǎng)安全運行。

（2）推進基于節(jié)點邊際電價出清的實時調(diào)度。

結(jié)合國外成熟電力市場發(fā)展歷程及電網(wǎng)特點，并基于廣東電網(wǎng)負荷分布不均勻、網(wǎng)絡約束多等特點，廣東電網(wǎng)適合推進節(jié)點邊際電價出清的實時調(diào)度。即將全網(wǎng)根據(jù)輸送斷面約束等效為若干個節(jié)點，同一節(jié)點內(nèi)機組按照報價進行調(diào)用，并按同一邊際電價出清。最終確保整個電網(wǎng)實時電力平衡。

（3）結(jié)合節(jié)能發(fā)電調(diào)度原則開展實時調(diào)度。

市場環(huán)境下，應繼續(xù)推進節(jié)能減排工作，結(jié)合現(xiàn)有節(jié)能發(fā)電排序開展實時調(diào)度。通過引入實時煤耗、實時排放在線監(jiān)測數(shù)據(jù)，將實時節(jié)能水平折算成電廠報價修正值，確保環(huán)保效益高、排放少的機組更易中標，從而發(fā)揮節(jié)能減排效益。

本文對現(xiàn)有國外電力市場實時調(diào)度規(guī)則進行分析，并結(jié)合廣東電網(wǎng)實際運行特點，對將來廣東電網(wǎng)市場環(huán)境下的實時調(diào)度規(guī)則進行了思考。未來，隨著電力體制改革的深化，廣東電網(wǎng)實時調(diào)度規(guī)則也將進一步完善。

孟子杰（1984-），男，工程師，任職于廣東電網(wǎng)電力調(diào)度控制中心，從事電網(wǎng)調(diào)度、系統(tǒng)控制分析、電力市場研究等工作；李婧靚任職于南網(wǎng)科研院；張廷營任職于廣東電網(wǎng)電力調(diào)度控制中心。