電力市場下AGC輔助服務的研究

摘 要：目前，電力市場廣泛采用AGC機組來提供輔助服務以實現(xiàn)電力調(diào)頻。要達到此類效果，應加強對電力市場下AGC輔助服務的研究。文章首先探討電力市場AGC服務的交易及調(diào)度問題，指出應通過價格競爭的方式來探討電力市場的AGC輔助服務，在分析AGC機組成本構(gòu)成與經(jīng)濟補償思路后，討論了兩種競價模式下的調(diào)頻服務市場AGC機組表現(xiàn)，可供行業(yè)參考借鑒。

關(guān)鍵詞：電力市場；AGC；輔助服務

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.20.224

我國國民經(jīng)濟在新常態(tài)下的躍遷式發(fā)展導致電力能源的內(nèi)需口徑擴大，電力市場日趨活躍。現(xiàn)代電網(wǎng)為靈活調(diào)整功率及頻率，大力研究開發(fā)出自動發(fā)電控制技術(shù)，即AGC技術(shù)，正發(fā)揮著積極的調(diào)控輔助服務作用。如今，大量基于AGC技術(shù)的機組研發(fā)問世并投入運行，展現(xiàn)了強有力的輔助服務功能。只有正確處理AGC技術(shù)所攜帶的經(jīng)濟效能，深度考察AGC機組成本及效益，才是合理推動電力市場AGC服務表現(xiàn)的剛需性要求。

1 電力市場AGC服務的交易及調(diào)度問題

電力市場復雜環(huán)境下應分析更多的內(nèi)在要素，AGC機組應視作特型商品引入市場并成為交易活動的對象存在。AGC的市場活動涉及的電能服務與調(diào)頻輔助服務，因而AGC的市場化具有了電能市場與調(diào)頻輔助服務市場等多路徑選擇。用戶在對電網(wǎng)穩(wěn)定輸出提出更高要求的同時也對電網(wǎng)的網(wǎng)絡安全提出了更高標準。討論交易與調(diào)度問題，首先不能偏離公平性與最優(yōu)性原則。前者針對發(fā)電公司側(cè)而言，指的是若機組對外提供的服務一致，則在交易、調(diào)度、資費等方面的標準也要一致。后者針對電網(wǎng)側(cè)而言，指的是在保持系統(tǒng)最佳運行狀態(tài)的同時控制投入成本及損耗最低化。

考慮到以眾多發(fā)電企業(yè)為主的電力市場趨于成熟，AGC調(diào)頻輔助服務欲達到可行經(jīng)濟目標，適宜推行以競價為首要手段的多合同耦合模式。一般上，應指定AGC機組實施調(diào)頻輔助服務，同時結(jié)合機組成本分析合理給予經(jīng)濟補償，具有可操作性。

2 AGC機組成本構(gòu)成分析

AGC機組成本構(gòu)成主要包括：

（1）低產(chǎn)機會成本。意指AGC機組投入運行后出現(xiàn)電力商品低產(chǎn)出的概率，具體成本損失可列式計算。（2）機組附加固定成本。包括：改造AGC機組突顯AGC功能的疊加成本；具備AGC功能的機組閑置未調(diào)試導致后期應用的接口調(diào)試成本；AGC商品成型投產(chǎn)自附成本。（3）低效態(tài)機組投運損耗成本。若AGC機組運行組態(tài)未達到理想值且工況曲線偏差較大，可致煤耗增高進而影響整體效率，損耗成本可自行累加施以周期性計算。（4）AGC機組運行費用以及維修費用因比例較小可不計。（5）AGC機組自損成本，自損標準無法確定且嚴重程度難于估量而不計。

3 AGC機組經(jīng)濟補償

與發(fā)達國家相比，國內(nèi)電力市場尚處于初級階段，AGC機組容量占總?cè)萘勘壬械?，需要由電網(wǎng)調(diào)度來控制AGC的發(fā)電運行，這樣就容易在功能上分開不同機組，如電能市場與輔助服務市場的機組要彼此獨立。提供AGC服務的發(fā)電公司原則上依據(jù)電網(wǎng)調(diào)度中心的相關(guān)辦法實施管理，輔助服務接受調(diào)度指令安排。AGC機組常規(guī)經(jīng)濟補償基本思路為：AGC經(jīng)濟補償費用=欠發(fā)電量補償費用（或多發(fā)電量補償費用）+AGC調(diào)節(jié)成本。

4 競價調(diào)頻服務市場中的AGC機組

隨著AGC機組投入增大，比重抬升且總服務能管力大于系統(tǒng)需求，新的調(diào)頻輔助服務市場真正成型。事實上，擁有競價本質(zhì)的調(diào)頻服務市場將為AGC機組帶來更大經(jīng)濟收益，當然還有賴于發(fā)電企業(yè)對各方面性能參數(shù)與政策的統(tǒng)籌兼顧。通常AGC機組可在混合或分解型市場模式下參入競價調(diào)頻服務市場?；旌闲褪袌鲋?，調(diào)頻服務不再另設(shè)費用標準與交易渠道，而是僅關(guān)注AGC機組的電價，服務收益屬于電能收益一部分。AGC機組要對電能價格進行報價，區(qū)分AGC的準投運與非投運前提。AGC電能價格與不投運AGC的電能價格。分解型市場的調(diào)頻服務具備相對獨立的交易路徑與付費路徑。這說明，AGC處于電能市場將執(zhí)行電能價格，處于調(diào)頻服務市場則執(zhí)行服務價格。由于電能市場與調(diào)頻服務市場的順序會有不同，因此競價報價情況也有所不同。

5 電力市場中AGC機組的生產(chǎn)應用

（1）提升AGC應用響應速度的有效方法。以火電廠的AGC機組生產(chǎn)應用為例，為提升火電AGC機組運行響應速度，首先可考慮調(diào)整機組中PID過程的時間與階次，控制負荷響應過程的參數(shù)波動與實際延遲。其次，在機組中合理增強有效通風量，并積極調(diào)整煤量供給比例，以滿足負荷變化實際需求。第三是增強AGC指令對機組功率的控制響應靈敏度，有效更新控制方式來增強動態(tài)響應效果。第四是確定AGC負荷區(qū)間，以定壓方式來控制負荷升降從而改善蓄熱性能。

（2）AGC投入生產(chǎn)應用后對機組的影響。無論是火電廠還是水電廠，為滿足電網(wǎng)需求，都需要引入必要的AGC技術(shù)來運行機組。隨著AGC的投入應用，對機組的影響也愈加凸顯。第一，AGC機組隨電網(wǎng)負荷變化而變化，風、水、煤等機組內(nèi)充物質(zhì)的物化變化，會加重機組內(nèi)壓與溫差，大大影響壽命。第二，調(diào)度AGC雖有設(shè)計的經(jīng)濟分配功能，然而若繼續(xù)不重視負荷分配的經(jīng)濟性，則調(diào)度對各種負荷信息掌握不足，容易使機組運行經(jīng)濟性大大降低。第三，AGC方式下的機組運行，可能存在參數(shù)超限問題，無法匹配調(diào)度變負荷要求，使得負荷調(diào)節(jié)易中斷暫停。第四，AGC易影響機組運行穩(wěn)定性，主要是因AGC指令變化過快，使得機組自我調(diào)節(jié)平率出現(xiàn)紊亂和失誤，內(nèi)壓或溫度等因素變化更為激烈，機組難以保持穩(wěn)定運行。

6 結(jié)束語

具有AGC功能的發(fā)電機組可參與到電能市場和調(diào)頻輔助服務市場中來，并且可通過基于不同合同的公開競價方式贏得對AGC輔助服務的效益研究。要客觀分析可影響AGC經(jīng)濟效益的成本構(gòu)成，并合理完善經(jīng)濟補償思路，積極參考混合型與分解型兩種模式來研究調(diào)整AGC基本報價與限價，使得電力市場下的AGC輔助服務能夠發(fā)揮更大的經(jīng)濟與社會效益。文章最后提出了電廠生產(chǎn)應用AGC機組在中提升響應速度方面的有效方法，同時指出了不利影響，以期在后期生產(chǎn)中加以規(guī)避和調(diào)整。

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作者簡介：高峰（1975-），男，陜西藍田人，助理工程師，從事電量營銷工作。