水火互濟(jì)電源結(jié)構(gòu)下的市場(chǎng)交易偏差電量處理與結(jié)算機(jī)制

許 政，呂 翔，吳引航，戴曉娟，盧冬雪，陳雨果

（1. 廣西電力交易中心，廣西 南寧 530000；2. 北京清能互聯(lián)科技有限公司，北京 100080）

0 引言

近年來(lái)我國(guó)電力市場(chǎng)高速發(fā)展，第一批現(xiàn)貨市場(chǎng)的8個(gè)試點(diǎn)均已開展現(xiàn)貨市場(chǎng)的結(jié)算試運(yùn)行，國(guó)內(nèi)大部分省份均已開展多次電力市場(chǎng)交易，市場(chǎng)化改革成果顯著［1—2］?，F(xiàn)階段，我國(guó)電力市場(chǎng)交易主要為中長(zhǎng)期交易，用戶負(fù)荷預(yù)測(cè)偏差、電網(wǎng)阻塞、線路檢修、機(jī)組臨時(shí)性故障等原因，可能導(dǎo)致最終市場(chǎng)主體的執(zhí)行電量與合約電量有明顯的偏差，帶來(lái)市場(chǎng)結(jié)算時(shí)的偏差電量問題。

針對(duì)電力市場(chǎng)偏差電量處理和結(jié)算機(jī)制，國(guó)內(nèi)學(xué)者結(jié)合我國(guó)電力市場(chǎng)的發(fā)展特點(diǎn)提出了多種方法。文獻(xiàn)［3］針對(duì)中長(zhǎng)期市場(chǎng)基數(shù)電量在實(shí)際執(zhí)行中出現(xiàn)的偏差問題，提出了3種基數(shù)偏差電量的結(jié)算處理方法；文獻(xiàn)［4］、文獻(xiàn)［5］提出將年度市場(chǎng)合約和基數(shù)合約電量該月未完成或多發(fā)的電量滾動(dòng)至后續(xù)月份進(jìn)行調(diào)整；文獻(xiàn)［6］、文獻(xiàn)［7］提出按合約電量比例分?jǐn)偲铍娏浚凑崭鞴P交易的合同電價(jià)進(jìn)行結(jié)算；文獻(xiàn)［8］提出一種促進(jìn)新能源消納的市場(chǎng)電量偏差結(jié)算機(jī)制，按統(tǒng)一電價(jià)對(duì)偏差電量進(jìn)行結(jié)算，實(shí)現(xiàn)基數(shù)電量的公平分配和交易電費(fèi)的月清月結(jié)；文獻(xiàn)［9］研究在預(yù)掛牌機(jī)制下偏差電量組成成分及各組成部分的結(jié)算電量和價(jià)格的計(jì)算模型。在水火互濟(jì)電源結(jié)構(gòu)下，水電需保障性優(yōu)先消納，可能導(dǎo)致市場(chǎng)化機(jī)組合約無(wú)法剛性執(zhí)行，外加非市場(chǎng)機(jī)組與非市場(chǎng)用戶電量規(guī)模不匹配，可能導(dǎo)致不同程度的市場(chǎng)機(jī)組合約執(zhí)行偏差。而當(dāng)前研究多是針對(duì)火電機(jī)組為主的電源結(jié)構(gòu)，鮮有對(duì)水火互濟(jì)電源結(jié)構(gòu)下的市場(chǎng)交易電量偏差處理和結(jié)算機(jī)制的研究。

本文在總結(jié)國(guó)內(nèi)現(xiàn)行電力市場(chǎng)偏差處理和結(jié)算機(jī)制的基礎(chǔ)上，以廣西為例，針對(duì)水火互濟(jì)電源結(jié)構(gòu)的特殊性，分析了廣西電力市場(chǎng)現(xiàn)行偏差處理、結(jié)算機(jī)制和存在的問題，進(jìn)而設(shè)計(jì)了基于計(jì)劃與市場(chǎng)不解耦思路和月度預(yù)掛牌的偏差處理和結(jié)算機(jī)制，并分別對(duì)這兩種機(jī)制的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了分析，最后提出偏差處理和結(jié)算的分階段實(shí)施建議。

1 國(guó)內(nèi)現(xiàn)行偏差處理和結(jié)算機(jī)制概述

現(xiàn)階段國(guó)內(nèi)只有第一批8個(gè)現(xiàn)貨試點(diǎn)開展了電力現(xiàn)貨市場(chǎng)試運(yùn)行，調(diào)度機(jī)構(gòu)可按現(xiàn)貨市場(chǎng)出清價(jià)格進(jìn)行平衡調(diào)度和合同偏差結(jié)算。大部分省份都還只開展了中長(zhǎng)期市場(chǎng)交易，簽訂年度、月度或更短周期的合同。部分市場(chǎng)的開展與調(diào)度執(zhí)行難以協(xié)調(diào)統(tǒng)一，還處于割裂狀態(tài)，調(diào)度難以完全按照市場(chǎng)交易結(jié)果安排發(fā)電計(jì)劃，導(dǎo)致調(diào)度結(jié)果與市場(chǎng)交易結(jié)果存在偏差。產(chǎn)生偏差的原因包括用戶側(cè)的負(fù)荷預(yù)測(cè)偏差、電網(wǎng)阻塞、發(fā)電機(jī)組物理約束或燃料不足、電網(wǎng)調(diào)度執(zhí)行目標(biāo)難以與市場(chǎng)執(zhí)行相協(xié)調(diào)等。

總體來(lái)看，在中長(zhǎng)期電力市場(chǎng)中，偏差電量的處理方式有：

（1）事前合同電量調(diào)整，即允許發(fā)用電雙方通過協(xié)商方式對(duì)未執(zhí)行的雙邊合同在合同執(zhí)行前進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整；

（2）合同電量轉(zhuǎn)讓，即允許發(fā)電側(cè)之間、用電側(cè)之間對(duì)偏差電量進(jìn)行轉(zhuǎn)讓調(diào)整，如云南現(xiàn)階段電力市場(chǎng)；

（3）預(yù)掛牌方式，即結(jié)合月內(nèi)（多日）交易以及發(fā)電側(cè)上下調(diào)預(yù)掛牌機(jī)制進(jìn)行省內(nèi)供需平衡；

（4）偏差滾動(dòng)調(diào)整，即將月內(nèi)合同執(zhí)行偏差電量滾動(dòng)到后續(xù)月份執(zhí)行。

4種偏差電量處理方式的優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比如表1所示。

表1 偏差電量處理方式的優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比Table 1 Comparison of advantages and disadvantages of deviating power handing methods

本文將以廣西電力市場(chǎng)為例，針對(duì)水火互濟(jì)特殊電源結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)2種偏差處理和結(jié)算機(jī)制并進(jìn)行分析。

2 廣西電力市場(chǎng)偏差處理和結(jié)算機(jī)制

廣西省內(nèi)水電裝機(jī)占比約為統(tǒng)調(diào)機(jī)組裝機(jī)1/3?，F(xiàn)階段廣西暫時(shí)只放開火電與核電進(jìn)入與用戶的直接交易市場(chǎng)。

水力發(fā)電能力呈現(xiàn)典型的“豐多枯少”特征，而調(diào)度機(jī)構(gòu)需優(yōu)先保障清潔能源優(yōu)先消納，導(dǎo)致豐水期部分火、核電的市場(chǎng)化合約無(wú)法執(zhí)行；而枯水期，因水電發(fā)電較少，火、核電除執(zhí)行市場(chǎng)化合約外，還需增加發(fā)電滿足負(fù)荷需求。

因此，廣西采用偏差滾動(dòng)機(jī)制處理豐枯期火、核電的合約執(zhí)行偏差，實(shí)現(xiàn)月度預(yù)結(jié)算，年度統(tǒng)一清算。具體的結(jié)算方式為先結(jié)算月度競(jìng)價(jià)電量，再結(jié)算年度長(zhǎng)協(xié)分解到月度的電量，年度合約分解電量實(shí)行預(yù)結(jié)算如圖1所示。

圖1 機(jī)組市場(chǎng)合約月度結(jié)算方式Fig.1 Monthly settlement of unit market contract

雖然該偏差電量處理方式可以保障清潔能源上網(wǎng)和市場(chǎng)機(jī)組合約電量的量?jī)r(jià)收益，但在月度實(shí)際發(fā)電量的結(jié)算與清算中，火電每月預(yù)結(jié)算或欠發(fā)電量的逐月滾動(dòng)不能保證市場(chǎng)合約的剛性執(zhí)行，不利于市場(chǎng)精細(xì)化管理，較難反映電力的時(shí)間價(jià)值。且廣西目前的年度交易清算周期過長(zhǎng)，不利于與日后現(xiàn)貨市場(chǎng)的銜接。在后續(xù)廣西電力市場(chǎng)的發(fā)展中亟需對(duì)市場(chǎng)化機(jī)組的偏差電量采用合適的方式進(jìn)行處理和結(jié)算。

3 基于計(jì)劃與市場(chǎng)不解耦思路的偏差處理和結(jié)算機(jī)制

為解決廣西現(xiàn)階段市場(chǎng)化機(jī)組“月結(jié)年清”問題，實(shí)現(xiàn)更好地與日后現(xiàn)貨市場(chǎng)接軌的目標(biāo)，本節(jié)基于計(jì)劃與市場(chǎng)不解耦的方式，分析市場(chǎng)化機(jī)組每月偏差電量的構(gòu)成，并確定合理的各部分偏差結(jié)算價(jià)格，實(shí)現(xiàn)市場(chǎng)“月結(jié)月清”。

3.1 計(jì)劃電大于非市場(chǎng)用電需求時(shí)的偏差處理和結(jié)算方法

當(dāng)電網(wǎng)公司代理的計(jì)劃電大于非市場(chǎng)用電需求時(shí)，造成市場(chǎng)化機(jī)組實(shí)際發(fā)電量與當(dāng)月所簽訂的市場(chǎng)合約電量產(chǎn)生偏差主要有3 方面原因：一是市場(chǎng)用戶用電需求的預(yù)測(cè)偏差，記為偏差1；二是計(jì)劃電量超過非市場(chǎng)用戶需求而擠壓市場(chǎng)化機(jī)組發(fā)電空間引發(fā)的偏差，記為偏差2；三是機(jī)組自身或系統(tǒng)原因引發(fā)的偏差，記為偏差3，如圖2所示。

圖2 計(jì)劃電大于非市場(chǎng)用電需求時(shí)的市場(chǎng)化機(jī)組發(fā)電成分Fig.2 Generation component of market-based units when planned electricity is greater than non-market demand for electricity

市場(chǎng)化機(jī)組的結(jié)算包括對(duì)合約電量、偏差1、偏差2 和偏差3 電量的結(jié)算，對(duì)機(jī)組合約的結(jié)算應(yīng)包括機(jī)組與用戶簽訂的合約及其與水電之間的發(fā)電權(quán)交易結(jié)算，如式（1）和式（2）所示

式中：Rj為計(jì)劃電大于非市場(chǎng)用電需求的情況下，機(jī)組j當(dāng)月結(jié)算總費(fèi)用；Rj,合約為機(jī)組j當(dāng)月市場(chǎng)合約的結(jié)算費(fèi)用；Rj,偏差1為由于市場(chǎng)用戶預(yù)測(cè)引發(fā)機(jī)組j產(chǎn)生偏差電量的結(jié)算費(fèi)用；Rj,偏差2為計(jì)劃電大于非市場(chǎng)用電需求造成機(jī)組j欠發(fā)電量的結(jié)算；Rj,偏差3為其它原因造成機(jī)組j產(chǎn)生偏差電量的結(jié)算費(fèi)用；Qj,合約i為機(jī)組j所簽合約i的電量；Pj,合約i為機(jī)組j所簽合約i的價(jià)格；n為機(jī)組j簽訂的合約數(shù)；Pj,發(fā)電權(quán)為機(jī)組j發(fā)電權(quán)交易合約的補(bǔ)償價(jià)格。

（1）市場(chǎng)用戶預(yù)測(cè)偏差引發(fā)的偏差電量結(jié)算

對(duì)于市場(chǎng)用戶自身預(yù)測(cè)偏差所導(dǎo)致的市場(chǎng)化機(jī)組的偏差電量按偏差1 處理。結(jié)算方式如式（3）—式（5）所示

式中：Qj,偏差1為市場(chǎng)用戶自身預(yù)測(cè)偏差所導(dǎo)致的機(jī)組j產(chǎn)生的偏差電量；Pj,偏差1為機(jī)組j偏差1電量的結(jié)算價(jià)格；m為市場(chǎng)化機(jī)組的臺(tái)數(shù)；Q用戶實(shí)際總量為當(dāng)月市場(chǎng)用戶的實(shí)際總用電量；Q合約k為當(dāng)月市場(chǎng)用戶所簽市場(chǎng)合約k對(duì)應(yīng)的合約電量；P合約k為市場(chǎng)用戶合約k對(duì)應(yīng)的價(jià)格。

（2）計(jì)劃電超發(fā)引發(fā)的偏差電量結(jié)算

對(duì)于計(jì)劃電超發(fā)擠壓市場(chǎng)化機(jī)組發(fā)電空間產(chǎn)生的偏差電量按偏差2處理。這部分電量可采用事后統(tǒng)一清算和結(jié)算的方式。將這部分超發(fā)電量按照每臺(tái)市場(chǎng)化電機(jī)組所占的市場(chǎng)合約比例進(jìn)行分配。偏差2的電量統(tǒng)一按當(dāng)年已出現(xiàn)的水火（核）發(fā)電權(quán)交易的最低補(bǔ)償價(jià)進(jìn)行補(bǔ)償，以激勵(lì)市場(chǎng)化機(jī)組在豐水期積極參與水火（核）發(fā)電權(quán)交易，促進(jìn)清潔能源消納。結(jié)算方式如式（6）—式（9）所示

式中：Qj,偏差2為機(jī)組j因計(jì)劃電超發(fā)造成的偏差電量；Pj,偏差2為機(jī)組j偏差2電量結(jié)算價(jià)格；P發(fā)電權(quán)min為當(dāng)年已出現(xiàn)的水火（核）發(fā)電權(quán)交易的最低補(bǔ)償價(jià)；Q偏差2為因計(jì)劃電超發(fā)造成的總偏差電量；Q計(jì)劃電實(shí)際發(fā)電為計(jì)劃電的實(shí)際總發(fā)電量；Q非市場(chǎng)用戶為非市場(chǎng)用戶的實(shí)際總用電量；Q水火發(fā)電權(quán)為水電參與水火（核）發(fā)電權(quán)交易的總成交電量；P發(fā)電權(quán)min為當(dāng)年已出現(xiàn)的水火（核）發(fā)電權(quán)交易的最低補(bǔ)償價(jià)。

（3）其他原因引發(fā)的偏差電量結(jié)算

對(duì)于機(jī)組自身或系統(tǒng)原因所導(dǎo)致的偏差電量按偏差3處理。在市場(chǎng)合約電量中，減去機(jī)組實(shí)發(fā)電量、偏差1電量與偏差2電量后的剩余電量，標(biāo)記為偏差3電量。這部分電量按機(jī)組發(fā)電成本結(jié)算。由于廣西尚未核定各機(jī)組的發(fā)電成本，可考慮暫且統(tǒng)一按上網(wǎng)標(biāo)桿電價(jià)乘以一定系數(shù)（小于1，如0.8）結(jié)算，具體系數(shù)數(shù)值大小由電力交易中心按一定原則核定，政府審批確定。結(jié)算方式如式（10）—式（12）所示

式中：Qj,偏差3為機(jī)組j因自身或系統(tǒng)原因所導(dǎo)致的偏差電量；Rj,偏差3為機(jī)組j偏差3 電量的結(jié)算價(jià)格；Qj,實(shí)發(fā)為機(jī)組j當(dāng)月實(shí)際發(fā)電量；Pj,標(biāo)桿為機(jī)組j的上網(wǎng)標(biāo)桿電價(jià)；α為交易中心核定的電價(jià)調(diào)節(jié)因子。

3.2 計(jì)劃電小于非市場(chǎng)用電需求時(shí)的偏差處理和結(jié)算方法

在枯水期，造成市場(chǎng)化機(jī)組實(shí)際發(fā)電量與當(dāng)月所簽訂的市場(chǎng)合約電量產(chǎn)生偏差主要有三方面原因：一是市場(chǎng)用戶用電需求的預(yù)測(cè)偏差，記為偏差1；二是計(jì)劃電不足以滿足非市場(chǎng)用戶的需求電量引發(fā)的偏差，記為偏差2；三是機(jī)組自身或系統(tǒng)原因引發(fā)的偏差，記為偏差3。計(jì)劃電小于非市場(chǎng)用電需求時(shí)的市場(chǎng)化機(jī)組發(fā)電成分如圖3所示。

圖3 計(jì)劃電小于非市場(chǎng)用電需求時(shí)的市場(chǎng)化機(jī)組發(fā)電成分Fig.3 Generation component of market-based units when planned electricity is less than non-market demand for electricity

市場(chǎng)化機(jī)組的結(jié)算同樣包括對(duì)合約電量、偏差1、偏差2 和偏差3 電量的結(jié)算。偏差1 和偏差3 電量的結(jié)算方式與3.1 節(jié)所述方法相同。為與3.1 節(jié)結(jié)算區(qū)別開來(lái)，本節(jié)的市場(chǎng)化機(jī)組結(jié)算總費(fèi)用、各部分偏差結(jié)算費(fèi)用、偏差電量和偏差結(jié)算價(jià)格的數(shù)學(xué)符號(hào)統(tǒng)一在右上角加一撇。

偏差2電量等于非市場(chǎng)用戶用電量減去計(jì)劃電（水電、新能源）實(shí)發(fā)與核電計(jì)劃電量之和后的剩余電量。電網(wǎng)公司代理非市場(chǎng)用戶向市場(chǎng)化機(jī)組購(gòu)買這部分電量，即向市場(chǎng)化機(jī)組轉(zhuǎn)讓部分發(fā)電權(quán)。同時(shí)，將這部分電量按照每臺(tái)市場(chǎng)化機(jī)組所占的市場(chǎng)合約比例進(jìn)行分配。偏差2的電量按各市場(chǎng)化機(jī)組當(dāng)月合約的加權(quán)平均價(jià)格進(jìn)行結(jié)算。結(jié)算方式如式（13）—式（16）所示i=1

3.3 基于計(jì)劃與市場(chǎng)不解耦思路偏差處理和結(jié)算機(jī)制的分析

基于計(jì)劃與市場(chǎng)不解耦思路的偏差處理和結(jié)算機(jī)制是以月度為考核周期，對(duì)市場(chǎng)化機(jī)組的偏差電量進(jìn)行切割，并設(shè)計(jì)各部分偏差電量的結(jié)算價(jià)格，從電量結(jié)算的層面實(shí)現(xiàn)“月清月結(jié)”。在豐水期，對(duì)市場(chǎng)化機(jī)組當(dāng)月欠發(fā)電量進(jìn)行合理的補(bǔ)貼結(jié)算，不僅有助于市場(chǎng)化機(jī)組在月度結(jié)算時(shí)達(dá)到自身的月度收益期望，減少月度資金周轉(zhuǎn)的問題。同時(shí)，欠發(fā)電量也無(wú)需滾動(dòng)到年底再清算，有利于當(dāng)前市場(chǎng)的簡(jiǎn)化管理，并且有助于后續(xù)精細(xì)化市場(chǎng)機(jī)制的設(shè)計(jì)。

另外，該機(jī)制按造成偏差電量的原因?qū)Ω鞑糠制铍娏窟M(jìn)行切割，并分別確定各部分偏差電量的結(jié)算價(jià)格，相對(duì)容易實(shí)施，與現(xiàn)階段調(diào)度方式能夠較好地銜接。但該機(jī)制是按市場(chǎng)化機(jī)組的合約占比分配月度電力系統(tǒng)中上、下調(diào)電量，未體現(xiàn)市場(chǎng)機(jī)制對(duì)資源優(yōu)化配置的影響，不利于市場(chǎng)機(jī)制的精細(xì)化發(fā)展和與未來(lái)現(xiàn)貨市場(chǎng)的銜接。

4 基于月度預(yù)掛牌的偏差處理和結(jié)算機(jī)制

4.1 月度預(yù)掛牌的偏差處理和結(jié)算機(jī)制

預(yù)掛牌交易以機(jī)組為單位。每月每臺(tái)市場(chǎng)化機(jī)組分別申報(bào)一條分段遞增的上調(diào)價(jià)格曲線和一條分段遞增的下調(diào)價(jià)格曲線，其中下調(diào)曲線中的價(jià)格為機(jī)組下調(diào)合約時(shí)的補(bǔ)償價(jià)格。在需市場(chǎng)化機(jī)組在市場(chǎng)合約之外多發(fā)電時(shí)，調(diào)度機(jī)構(gòu)在保障水電、新能源全額消納的基礎(chǔ)上，按機(jī)組上調(diào)報(bào)價(jià)由低到高排序形成上調(diào)機(jī)組調(diào)用排序列表，依次調(diào)用上調(diào)電量。在需削減市場(chǎng)化機(jī)組執(zhí)行的市場(chǎng)合約時(shí)，調(diào)度機(jī)構(gòu)在保障水電、新能源全額消納的基礎(chǔ)上，按機(jī)組下調(diào)報(bào)價(jià)由低到高排序形成下調(diào)機(jī)組調(diào)用排序列表，依次調(diào)減市場(chǎng)化機(jī)組合約電量。

在月底清算和結(jié)算時(shí)，若機(jī)組按合約機(jī)組在當(dāng)月的實(shí)際發(fā)電量超過月競(jìng)電量與年度合約分解至當(dāng)月的電量之和，則超發(fā)電量按機(jī)組申報(bào)的上調(diào)價(jià)格進(jìn)行結(jié)算，月內(nèi)市場(chǎng)合約電量按合約價(jià)格結(jié)算。當(dāng)機(jī)組在當(dāng)月的實(shí)際發(fā)電量低于月競(jìng)電量與年度合約分解至當(dāng)月的電量之和時(shí)，欠發(fā)電量按機(jī)組申報(bào)的下調(diào)補(bǔ)償價(jià)格進(jìn)行結(jié)算，月內(nèi)執(zhí)行的市場(chǎng)合約電量，即月內(nèi)原有市場(chǎng)合約電量扣減當(dāng)月下調(diào)中標(biāo)電量，按其月內(nèi)合約加權(quán)價(jià)格結(jié)算。

4.2 月度預(yù)掛牌調(diào)度模型

月度預(yù)掛牌機(jī)制的運(yùn)用需考慮負(fù)荷、機(jī)組、線路等各類約束，構(gòu)建安全約束機(jī)組組合和安全約束經(jīng)濟(jì)調(diào)度模型，得到每日機(jī)組啟停計(jì)劃和發(fā)電調(diào)度計(jì)劃，在市場(chǎng)化合約執(zhí)行的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)調(diào)度平衡調(diào)節(jié)費(fèi)用最小化。

（1）日前安全約束機(jī)組組合模型

每日日前滾動(dòng)計(jì)算安全約束機(jī)組組合模型，得到運(yùn)行日機(jī)組啟停計(jì)劃和運(yùn)行日各機(jī)組整天的發(fā)電量。調(diào)度機(jī)構(gòu)以上、下調(diào)調(diào)節(jié)費(fèi)用與機(jī)組啟動(dòng)成本最小為目標(biāo)，目標(biāo)函數(shù)如式（17）所示

式中：T為所考慮的時(shí)段總數(shù)，在這里每天考慮24個(gè)時(shí)段，一月有30天，T為720；T0為計(jì)劃周期內(nèi)一個(gè)時(shí)段的時(shí)間長(zhǎng)度，在這里每天考慮24 個(gè)時(shí)段，則每個(gè)時(shí)段為1 h，即T0=1 h；Qi,d-1,已發(fā)為機(jī)組i在該月第d-1天的已發(fā)電量。

（2）日前安全經(jīng)濟(jì)調(diào)度模型

以日前安全約束機(jī)組組合程序計(jì)算得到的機(jī)組日發(fā)電量為依據(jù)，以各機(jī)組運(yùn)行日發(fā)電量偏差最小為目標(biāo)，每日日前計(jì)算安全約束經(jīng)濟(jì)調(diào)度模型，得到次日各機(jī)組出力計(jì)劃。安全約束經(jīng)濟(jì)調(diào)度模型的目標(biāo)函數(shù)如式（19）所示

式中：N為機(jī)組的總臺(tái)數(shù)；Mi為機(jī)組i的電量進(jìn)度偏差懲罰因子，默認(rèn)所有機(jī)組的Mi相等；si,+、si,-分別為機(jī)組i電量進(jìn)度的正偏差和負(fù)偏差。

日前安全約束經(jīng)濟(jì)調(diào)度模型的約束條件包含機(jī)組電量、機(jī)組出力上下限、負(fù)荷平衡、系統(tǒng)正、負(fù)備用、機(jī)組群電力、電廠最小運(yùn)行方式、線路和斷面潮流等約束［11］。其中機(jī)組電量約束如式（20）所示

式中：T為所考慮的時(shí)段總數(shù)；T0為計(jì)劃周期內(nèi)一個(gè)時(shí)段的時(shí)間長(zhǎng)度，這里只考慮次日24 h，每天考慮96 個(gè) 時(shí) 段，即 每 個(gè) 時(shí) 段 為15 min，T0=0.25 h，T=96；Qi為機(jī)組i的目標(biāo)電量，即日前安全約束機(jī)組組合模型優(yōu)化出來(lái)的機(jī)組i運(yùn)行日發(fā)電量；si,+和si,-分別為機(jī)組i電量完成比例的正偏差和負(fù)偏差，通過在目標(biāo)函數(shù)中最小化si,+和si,-，可使得各機(jī)組電量完成比例盡量均衡。

4.3 基于月度預(yù)掛牌偏差處理和結(jié)算機(jī)制的分析

基于月度預(yù)掛牌的偏差處理和結(jié)算機(jī)制在盡量保障市場(chǎng)化機(jī)組合約執(zhí)行的基礎(chǔ)上，以系統(tǒng)平衡調(diào)節(jié)成本最小為目標(biāo)，按市場(chǎng)化機(jī)組的申報(bào)價(jià)格進(jìn)行系統(tǒng)的平衡調(diào)度，以更加精細(xì)化的市場(chǎng)機(jī)制進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)度，調(diào)度機(jī)構(gòu)在系統(tǒng)平衡調(diào)節(jié)時(shí)有價(jià)可依，在結(jié)算時(shí)可依據(jù)機(jī)組預(yù)掛牌申報(bào)價(jià)格對(duì)偏差電量進(jìn)行有效定價(jià)，電量結(jié)算時(shí)更加公平合理?；谠露阮A(yù)掛牌機(jī)制完全采用市場(chǎng)化的手段安排市場(chǎng)化機(jī)組的發(fā)電出力計(jì)劃，不僅實(shí)現(xiàn)“月結(jié)月清”，同時(shí)引入了更多良性的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，符合市場(chǎng)發(fā)展規(guī)律，為日后與現(xiàn)貨市場(chǎng)的銜接奠定基礎(chǔ)。

但基于月度預(yù)掛牌的偏差處理和結(jié)算機(jī)制對(duì)調(diào)度工作開展方式的改變較大，調(diào)度需提前在系統(tǒng)中考慮電網(wǎng)、機(jī)組、線路等各類約束，每日?qǐng)?zhí)行安全約束機(jī)組組合和安全約束經(jīng)濟(jì)調(diào)度程序，得到每日機(jī)組組合和調(diào)度計(jì)劃，需對(duì)調(diào)度系統(tǒng)進(jìn)行一定的改造。

5 算例分析

本節(jié)算例展示計(jì)劃電大于非市場(chǎng)用電需求情況下的基于計(jì)劃與市場(chǎng)不解耦思路的偏差處理和結(jié)算方法，如表2所示。

表2 基于計(jì)劃與市場(chǎng)不解耦和月度預(yù)掛牌方法的優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比Table 2 Comparison of the advantages and disadvantages of the plan-based and market-based non-decoupled and monthly pre-listing approaches

假設(shè)系統(tǒng)中有兩臺(tái)火電機(jī)組，分別為G1、G2，一臺(tái)水電機(jī)組G3，市場(chǎng)用戶L1及非市場(chǎng)用戶L2。在某月中長(zhǎng)期市場(chǎng)中，G1和G2分別與L1簽訂了一筆60 MWh、40 MWh的合約，價(jià)格均為400 元/MWh；G1和G3簽訂了10 MWh的水火發(fā)電權(quán)轉(zhuǎn)讓合約，價(jià)格為250元/MWh；G2的基數(shù)電量為80 MWh。該月G1、G2、G3的實(shí)際發(fā)電量分別為50 MWh、30 MWh和100 MWh，L1和L2的用電量分別為60 MWh和120MWh。G1、G2的上網(wǎng)標(biāo)桿電價(jià)均為450 元/MWh，電價(jià)調(diào)節(jié)因子α為0.8，歷史水火發(fā)電權(quán)交易的最低火電補(bǔ)貼價(jià)格為100 元/MWh。

計(jì)算得到兩臺(tái)機(jī)組的結(jié)算費(fèi)用如表3所示。G1和G2的度電收益分別為446.8元/MWh和432元/MWh，可以看出該結(jié)算機(jī)制可有效切分機(jī)組的各類偏差電量，且激勵(lì)火電機(jī)組在豐水期積極與水電開展發(fā)電權(quán)轉(zhuǎn)讓交易，促進(jìn)水電消納。

表3 2臺(tái)機(jī)組結(jié)算費(fèi)用Table 3 Settlement costs for two units

6 結(jié)束語(yǔ)

本文在對(duì)國(guó)內(nèi)現(xiàn)行電力市場(chǎng)各類偏差處理和結(jié)算機(jī)制進(jìn)行特征和優(yōu)劣性概述的基礎(chǔ)上，以廣西為例，分析了廣西電力市場(chǎng)現(xiàn)階段的偏差電量處理、結(jié)算機(jī)制和存在的問題，進(jìn)而針對(duì)廣西當(dāng)前水-火發(fā)電的階段現(xiàn)狀，設(shè)計(jì)了基于計(jì)劃與市場(chǎng)不解耦思路和月度預(yù)掛牌的偏差處理和結(jié)算機(jī)制。

建議市場(chǎng)初期采用基于計(jì)劃與市場(chǎng)不解耦思路方式開展廣西電力市場(chǎng)的偏差處理和結(jié)算工作，并完善調(diào)度運(yùn)行機(jī)制、規(guī)范、技術(shù)系統(tǒng)，逐步過渡至采用基于月度預(yù)掛牌方式的偏差處理和結(jié)算機(jī)制，待電力現(xiàn)貨市場(chǎng)建設(shè)完成后采用現(xiàn)貨市場(chǎng)機(jī)制市場(chǎng)對(duì)偏差電量進(jìn)行精細(xì)化處理和結(jié)算。D