南方區(qū)域發(fā)電企業(yè)的調頻輔助服務市場管理分析

摘 要：近年來，隨著國家鼓勵可再生能源的開發(fā)利用，可再生能源發(fā)電量越來越大。由于可再生能源發(fā)電的季節(jié)性及不穩(wěn)定性，我國電力系統(tǒng)受到的穩(wěn)定性影響也隨之增大。需要發(fā)電企業(yè)提供更多的優(yōu)質穩(wěn)定的調頻輔助服務用以保證電能質量和系統(tǒng)安全運行。本文立足于南方區(qū)域調頻服務市場的發(fā)展現(xiàn)狀，通過對發(fā)電企業(yè)調頻輔助服務相關收益的分析，總結了一套適用于發(fā)電企業(yè)的調頻輔助服務市場管理模式。

關鍵詞：發(fā)電企業(yè);調頻輔助服務市場;綜合調頻性能指標;市場管理

中圖分類號：F27???? 文獻標識碼：A????? doi：10.19311/j.cnki.1672-3198.2021.32.017

0 引言

近幾年來，國家一直在大力推進可再生能源的開發(fā)利用。2014年國務院更是印發(fā)了《能源發(fā)展戰(zhàn)略行動計劃（2014-2020年）》（31號文），該行動計劃指出要通過提高可再生能源消費占比，來實現(xiàn)優(yōu)化我國能源結構的戰(zhàn)略任務。由2019年最新數(shù)據(jù)知，在發(fā)電裝機容量上，可再生能源發(fā)電裝機容量達7.94億kW，同比增長9%;其中風電裝機容量及光伏發(fā)電裝機容量均大幅增長，實現(xiàn)了國家發(fā)改委和能源局《電力發(fā)展“十三五”規(guī)劃（2016-2020年）》的目標。隨著可再生能源上網(wǎng)電量不斷增加，我國電力系統(tǒng)所受到的影響也越來越明顯，就越發(fā)需要電源側的發(fā)電機組參與提供調頻輔助服務，從而滿足電網(wǎng)安全、經(jīng)濟運行。風力及光伏發(fā)電出力波動大，可控性低且難預測，并網(wǎng)后會使電力系統(tǒng)安全運行風險加大。這時電網(wǎng)調度部門發(fā)送指令到有調頻輔助服務提供能力的機組，使其按一定的調節(jié)速率調整機組出力，從而維持電力系統(tǒng)的整體平衡。對于發(fā)電企業(yè)來說，面對調頻輔助服務市場需求的不斷增大，建立一套行之有效的調頻輔助服務市場管理模式就顯得尤為重要。

1 南方區(qū)域調頻輔助服務市場發(fā)展現(xiàn)狀及調頻輔助服務收益分析

2018年9月1日國家能源局南方監(jiān)管局發(fā)布的《廣東調頻輔助服務市場交易規(guī)則（試行）》正式實施，標志著廣東調頻輔助服務市場正式開啟。2020年12月28日涵蓋廣東、廣西、海南三省的南方區(qū)域調頻輔助服務市場（下簡稱調頻市場）啟動試運行，試運行規(guī)則指出調頻市場關鍵指標為綜合調頻性能指標A及調頻里程L，詳細如下方面。

1.1 綜合調頻性能指標A

綜合調頻性能指標是用來衡量發(fā)電單元響應AGC控制指令的綜合性能表現(xiàn)的一個指標。它的數(shù)學計算公式為：

A=0.25×（2×A1+A2+A3）

上式中：A1為調節(jié)速率指標，指發(fā)電單元響應AGC控制指令的速率;A2為響應時間指標，指發(fā)電單元響應AGC控制指令的時間延遲;A3為調節(jié)精度指標，指發(fā)電單元響應AGC控制指令的精確程度。

為便于發(fā)電單元間橫向比較性能差異，將發(fā)電單元的綜合調頻性能指標A與區(qū)域內(nèi)發(fā)電單元最大綜合調頻性能指標Amax相除，得到歸一化后的發(fā)電單元綜合調頻性能指標G。以歸一化后的G將各個發(fā)電單元的調頻里程報價進行調整，得到相對應的排序價格P。由于廣東省內(nèi)發(fā)電企業(yè)參與調頻市場的時間較早，機組性能普遍較好，為防止一家獨大的情況出現(xiàn)，在調頻市場中廣東、廣西、海南分別設置了各自省內(nèi)機組提供的調頻容量占各自省份調頻容量總需求的80%這一比例下限。

1.2 出清價格C及調頻里程L

調頻市場中將發(fā)電單元的排序價格P由低到高排列，P低者先中標，最后一個中標的出發(fā)點單元的P為調頻市場的出清價格C。

調頻里程L指發(fā)電單元每次響應AGC調頻控制指令結束時刻機組實際出力值與下發(fā)調度指令時刻機組實際出力值之差的絕對值。

1.3 調頻里程補償S

中標發(fā)電單元在調頻市場中提供調頻輔助服務可以得到相應的調頻里程補償（調頻收入的主要來源）。發(fā)電單元調頻里程補償S按日統(tǒng)計，按月結算。發(fā)電單元月度調頻里程補償S計算公式為：

S月度里程=∑ni=1（Li×Ci×Ai）

式中：n為月度調頻市場總的交易周期數(shù);Li為發(fā)電單元在第i個交易周期的調頻里程;Ci為第i個交易周期的出清價格，Ai為發(fā)電單元在第i個交易周期的綜合調頻性能指標。

由上述分析可以發(fā)現(xiàn)調頻市場中發(fā)電企業(yè)的機組調頻里程越大，出清價格越高、綜合調頻性能越大，調頻收益才會越高。這就需要發(fā)電企業(yè)針對調頻市場，建立一套完備的管理流程，這樣才能高效精準地報價，擴大企業(yè)收益。

2 發(fā)電企業(yè)調頻市場管理

對于參與調頻市場的發(fā)電企業(yè)，在不增加儲能裝置的前提下，發(fā)電企業(yè)的機組綜合調頻性能指標基本為一個定值。同時根據(jù)發(fā)電企業(yè)正常參與調頻市場時的調頻里程數(shù)據(jù)也可以推斷出：同一機組在參與調頻市場時，中標時段的調頻里程與機組性能正相關。由于機組綜合調頻性能指標基本為一個定值，所以排除其它不可控因素可知中標時段調頻里程也近似為固定值。根據(jù)前文的調頻里程補償公式可以發(fā)現(xiàn)，發(fā)電企業(yè)在參與調頻市場時，制定正確的報價策略是尤為重要的。

調頻市場正確的報價策略是離不開發(fā)電企業(yè)自身完備的調頻市場管理模式的。以南方某發(fā)電企業(yè)為例，該發(fā)電企業(yè)建立了如下的調頻市場管理模式。

2.1 建立相應的組織結構并明確職責分工

建立了以廠長為首，運行、財務、生產(chǎn)經(jīng)營部等部長為輔的調頻市場營銷領導小組。明確其職責為：作為發(fā)電企業(yè)調頻交易工作的最高決策管理機構，統(tǒng)籌管理公司調頻交易相關工作、審批各類交易決策事項、授權調頻市場競價執(zhí)行小組按照既定交易方案完成逐日交易報價工作等。

建立了以生產(chǎn)經(jīng)營部部長為首，生產(chǎn)經(jīng)營部相關成員及運行部長為輔的調頻市場競價執(zhí)行小組。明確其職責為：作為調頻交易的執(zhí)行機構，負責跟蹤并及時解讀調頻市場交易政策變化或規(guī)則調整;負責根據(jù)交易要求、市場和調度信息、經(jīng)營成本分析等情況，制定及調整每日報價策略提交領導小組決策;負責在領導小組的授權下進行報價，負責按照南方區(qū)域統(tǒng)一調頻輔助服務市場交易時序要求完成各類交易操作，負責收集交易結果信息并反饋，對交易結果進行分析等;負責確認公司機組運行情況，及時收集電網(wǎng)相關運行、檢修等調度信息，跟蹤機組實時運行狀態(tài);負責確認機組檢修計劃、檢修進度、改造項目進展等各類可能影響機組運行的重要信息等。

建立了以紀檢部部長為首，紀檢部相關人員為輔的調頻營銷監(jiān)督小組。明確其職責為：對調頻市場交易操作流程各個主要環(huán)節(jié)以及關鍵崗位人員進行監(jiān)督管理;負責全面梳理調頻市場交易各個環(huán)節(jié)中存在的風險點，制定切實可行的風險防控措施，確保每個環(huán)節(jié)風險可控、措施執(zhí)行到位。

2.2 交易管理

在調頻市場運行期間，調頻相關小組通力配合，具體調頻市場交易工作組織流程如表1所示。

3 結語

前文所舉的南方發(fā)電企業(yè)的調頻市場管理模式，經(jīng)過實際驗證，確為一套行之有效的管理模式，能最大化地發(fā)揮發(fā)電企業(yè)的長處，較好的適應調頻市場變化，給發(fā)電企業(yè)帶來了可觀的調頻市場收益。

參考文獻

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作者簡介：譚凱中（1991-），男，土家族，吉林吉林人，碩士，廣東粵華發(fā)電有限責任公司，研究方向：電力管理。