電力市場輔助服務（一）

2017-03-08 15:25:28 電力市場觀察　點擊量：評論 (0)

建立電力市場的根本目的是通過引進競爭機制，最大程度地降低系統(tǒng)運行成本，包括：發(fā)電、輸電、配電等費用。但是追求經(jīng)濟效益不應該以犧牲電能質量、系統(tǒng)的安全性和可靠性為代價。實際上，在現(xiàn)代電力市場中，供電

建立電力市場的根本目的是通過引進競爭機制，最大程度地降低系統(tǒng)運行成本，包括：發(fā)電、輸電、配電等費用。但是追求經(jīng)濟效益不應該以犧牲電能質量、系統(tǒng)的安全性和可靠性為代價。實際上，在現(xiàn)代電力市場中，供電質量、系統(tǒng)的安全性和可靠性方面的問題更加突出。因此，系統(tǒng)必須具有足夠的控制措施，以滿足電力市場各方對供電質量、系統(tǒng)的安全性和可靠性的要求。在電力市場中，這些控制措施是有償?shù)模Q為輔助服務（AS–AncillaryService）。

輔助服務主要集中在以下三方面：

系統(tǒng)安全性

供電質量

增加電力交易容量

輔助服務可由發(fā)電機組、輸電系統(tǒng)、系統(tǒng)負荷提供，完成以下功能：

調節(jié)備用（包括AGC）

負荷跟蹤

電能平衡

旋轉備用

非旋轉備用

替代備用

發(fā)電機組的無功/電壓控制

輸電系統(tǒng)無功/電壓控制

黑啟動功能

以上是現(xiàn)代電力市場中常見的輔助服務，不同的電力市場其輔助服務的內容可能不同，隨著電力市場的發(fā)展，新的輔助服務也可能出現(xiàn)。輔助服務一般由發(fā)電公司和電網(wǎng)提供，也可由供電商（用戶）提供，由SO進行管理，輔助服務在一個獨立的輔助服務市場中進行交易。但是輔助服務又與實時電力市場有著不同程度的交叉，例如：發(fā)電機組的輸出力直接影響到AGC的實施及備用的配置。

反過來，輔助服務又會影響到機組的輸出力，例如：AGC的配置、旋轉備用、無功支持都會對機組輸出力產生很大的影響。此外，輔助服務市場與堵塞管理也存在一定程度的交叉，這些都大大地增加了輔助服務的復雜性。因此，不同電力市場中的輔助服務市場的結構和交易規(guī)則也各不相同。圖4-1是輔助服務市場的一般性結構。大體上講，輔助服務交易有兩種形式，即：競價交易和雙邊合同交易。

競價交易占輔助服務市場的份額將會越來越大。例如，目前在大多數(shù)電力市場中，針對無功/電壓控制的交易是基于雙邊合同，但是無功電力市場的提出將徹底改變這一局面。對無功電能的競價交易是輔助服務市場發(fā)展的必然趨勢。

本章將針對常見的幾種輔助服務，即：調節(jié)備用、旋轉備用、非旋轉備用、替代備用、無功/電壓控制，闡述輔助服務的價格制定及輔助服務市場的運營和優(yōu)化規(guī)則。黑啟動功能是指發(fā)電機組在沒有外部電源情況下可自己啟動，一般以長期合同形式購買，本章將不再加以贅述。

圖輔助服務市場結構

1、備用市場及原理

本節(jié)將針對幾種典型的備用，討論用于備用交易的市場組成原理。由于不同系統(tǒng)關于備用的標準也不盡相同，以下所列出的各種備用的定義，具有一定的局限性，讀者可根據(jù)各自的系統(tǒng)加以具體分析。

調節(jié)備用

容量要求：負荷的百分比。

備用來源：具有AGC或頻率控制功能的運行機組。

旋轉備用

容量要求：故障備用（CRR）的百分數(shù)。CRR=max（最嚴重故障，最大機組容量的百分數(shù)）。

備用來源：具有10分鐘之內達到備用容量，并可持續(xù)至少2小時能力的運行機組。

非旋轉備用

容量要求：未在旋轉備用中考慮的故障備用要求。

備用來源：處于停機狀態(tài)機組和可中斷負荷。可在10分鐘之內達到備用容量，并可持續(xù)至少2小時。

30分鐘啟動備用

容量要求：二次故障備用的百分數(shù)。

備用來源：具有30分鐘之內達到備用容量的處于停機狀態(tài)機組。

替代備用

容量要求：負荷預測誤差。

備用來源：發(fā)電機組和可中斷負荷。可在60分鐘之內達到備用用量。

（1）備用的交易過程

備用市場是電力市場中的一個二級市場，常見的交易形式是根據(jù)備用交易商的競價信息，由SO對備用進行拍賣。對于調節(jié)備用和旋轉備用，有的電力市場是將備用費用在調度程序中加以考慮，因此沒有一個顯式的備用市場對調節(jié)備用和旋轉備用進行交易。下面是通過歸納總結常見的幾種備用交易模型，闡述備用的交易過程的共同特性以及它與電力市場其它環(huán)節(jié)的關系。假設一電力市場的運營是從次日市場開始。

i.次日市場

次日市場根據(jù)發(fā)電商、供電商、外部電力市場提供的次日的有關競價和動態(tài)特性信息，在不考慮網(wǎng)絡約束的情況下計算出次日的發(fā)電和購電計劃。并且計算出次日每一交易時段的邊際價格。如果交易時段為一小時，將計算24個邊際價格。之后，SO負責執(zhí)行系統(tǒng)的堵塞管理，屆時已排定的發(fā)電和購電計劃可能要做出調整以保證供電的可靠性和供電質量。如果某一機組需要增加其輸出力，增加部分將按機組的競價賣出；如果某一機組需要減少其輸出力，機組將按相應時段的邊際價格購買所減少的輸出力。

ii.備用拍賣

首先SO公布次日所需的各種備用的容量，同時各備用交易商向SO提供相應的競價信息，主要內容包括：

備用交易商標識（名稱、地址、電話等等）備用來源

運行極限（maxMW、minMW）

備用容量（MW）

爬坡速率（MW/分鐘）

備用容量競價（元/MW）

備用電能競價（元/MW）

同步所需時間（分鐘）

截止目前為止，各電力市場主要是對備用容量進行拍賣。至于實際使用的備用電能，按相應時段的邊際價格進行交易。SO根據(jù)備用交易商提供的競價信息，計算出應向各備用交商購買的各種備用的容量，以及各種備用的邊際價格。在個別系統(tǒng)中，調節(jié)備用和旋轉備用在次日市場或更接近實時交易的時間段內與系統(tǒng)的其它的一些變量統(tǒng)一優(yōu)化，在這種情況下，針對調節(jié)備用和旋轉備用的二級市場將不獨立存在。

iii.備用電價

當SO確定了各備用交易商的備用電量后，需根據(jù)一定的電價購買這些備用電量。備用電價主要有以下三種：

合同備用電價：備用電價在長期合同中明確規(guī)定。

競價：以備用交易商的競價購買備用。

備用邊際價格(MCP)。

以備用邊際價格購買備用。備用邊際價格是備用容量對備用費用的微增率由SO計算。

（未完待續(xù)）

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