引言

廣東電網作為全國規(guī)模最大的省級電網,系統負荷逐年增長而省內電源投產放緩,調頻時"小馬拉大車"的現象日益凸顯,調頻難度大,影響系統的安全穩(wěn)定運行。為解決這一供需矛盾,現開展南方(以廣東起步)電力現貨市場試點建設,將電力市場分為電力批發(fā)市場和電力零售市場,利用市場調節(jié)優(yōu)化電力資源配置。

1電力批發(fā)市場

電力批發(fā)市場采用"電能量市場+輔助服務市場"的市場架構。電力零售市場由售電公司與電力用戶通過市場化交易形成零售合同,簽約的電力用戶由售電公司代理參與電力批發(fā)市場。

電力批發(fā)市場由日前電能量市場、實時電能量市場、調頻輔助服務市場、安全校核、發(fā)電調度計劃調整5個部分組成。

日前電能量市場,采用全電量申報、集中優(yōu)化出清的方式。在"發(fā)電側報量報價、用戶側報量不報價"模式下,參與市場的發(fā)電機組在日前電能量市場中申報運行日的供應量價,參與批發(fā)市場的用戶、售電公司在日前電能量市場中申報運行日的用電需求曲線(不報價)。在"發(fā)電側報量報價、用戶側報量報價"模式下,參與市場的發(fā)電機組在日前電能量市場中申報運行日的供應量價,參與批發(fā)市場的用戶、售電公司在日前電能量市場中申報運行日的用電需求量價曲線。

實時電能量市場,采用全電量集中優(yōu)化出清的方式。發(fā)電側采用日前電能量市場封存的申報信息進行出清,用戶無需進行申報,根據發(fā)電側在日前電能量市場中的申報信息,基于最新的電網運行狀態(tài)與超短期負荷預測信息,用安全約束經濟調度方法進行集中優(yōu)化、計算、出清,得到發(fā)電計劃和實時節(jié)點電價。

調頻輔助服務市場,初期與現貨電能量市場分開獨立運行。調頻市場采用日前預出清、實時正式出清的方式開展。符合調頻市場交易準入條件的發(fā)電機組,在日前電能量市場申報環(huán)節(jié)同步申報調頻報價,通過競價、安全校核形成調頻市場預出清及出清結果。

在"發(fā)電側報量報價、用戶側報量不報價"模式下,日前市場的發(fā)電側出清結果即為運行日的發(fā)電調度計劃。在"發(fā)電側報量報價、用戶側報量報價"模式下,日前可靠性機組組合的結果即為運行日的發(fā)電調度計劃。

2調頻輔助

電力批發(fā)市場交易機制中關鍵部分是調頻輔助。調頻輔助服務,通過引入對調頻資源的經濟補償,用市場價格的高低確定調頻資源的調用次序及補償價格。通過引入競爭,使市場在調頻資源的配置中起決定性作用,降低調頻服務的供應成本,實現全網的資源優(yōu)化配置。調頻輔助執(zhí)行過程如圖1所示。

發(fā)電自動控制模式基于OCS系統支撐平臺開發(fā)的發(fā)電機組出力自動調整程序,與AGC雙向反饋的一體化、網絡分析(安全校核的基礎)功能同源,易實現相關接口及功能同步融合。發(fā)電自動控制通過其核心一超短期負荷精準預測技術、安全經濟一體化計劃優(yōu)化技術、斷面潮流智能預控技術、發(fā)電進度閉環(huán)管控技術、熱電聯產智能優(yōu)化控制技術、AGC"計劃帶寬"調頻控制技術、發(fā)電輔助控制技術、調度干預全息監(jiān)控技術、發(fā)電自動控制全過程降維監(jiān)視技術,實現動態(tài)預控,防止斷面過載,自動考慮發(fā)電計劃需求,實現了發(fā)電調度運行由以人工調度為主向自動優(yōu)化決策轉變,提升了調頻質量,從事前發(fā)電決策、事中運行控制、事后反演評估全時間維度建設發(fā)電調度技術支撐功能,提升了發(fā)電調度的智能化水平。

3機組標價出清失敗及解決辦法

每天的市場出清都是需要調度員人工確認的。電力系統運行時刻變化,許多突發(fā)事件都會引起電力供需關系發(fā)生變化,發(fā)電自動控制模式依托超短期負荷精準預測、斷面潮流智能預控時刻調整各個發(fā)電廠機組出力。當發(fā)電自動控制模式下發(fā)至電廠機組出力過高、過低,超過市場調頻輔助機組限定值,會令發(fā)電廠機組出清失敗。機組標價低出清失敗,系統需求不能滿足,機組標價高的可能中標,會導致平均中標價格升高,引起一系列連鎖反應。

為解決機組標價低出清失敗、機組標價高中標的問題,實現市場出清自動完成,發(fā)電自動控制與市場調頻輔助必須進行數據交換。數據交換的模式可以有三種實現形式:市場調頻輔助系統控制、發(fā)電自動控制、第三方系統控制。

（1）市場調頻輔助系統控制:從發(fā)電自動控制模式抽取校驗出清數據,如果出清失敗,反饋發(fā)電自動控制模式修正發(fā)電計劃,依次循環(huán)至機組出清完成。市場調頻輔助不是基于OCS系統的,無法對接電廠的AGC,無法調整發(fā)電曲線,市場調頻輔助系統與發(fā)電自動控制系統間數據交換較多,容易卡死。

(2)發(fā)電自動控制:發(fā)電自動控制模式從市場調頻輔助系統抽取校驗出清結果,如果出清失敗發(fā)電自動控制模式修正發(fā)電計劃,依次循環(huán)至機組出清完成。發(fā)電自動控制是基于OCS系統的,對接電廠的AGC直接調整發(fā)電曲線,與市場調頻輔助系統交換數據時僅需要出清是否成功、觸發(fā)出清。對比市場調頻輔助系統控制,它的優(yōu)點是數據交換少。

(3)第三方系統控制:可在不增加市場調頻輔助、發(fā)電自動控制兩個系統負荷的情況下,與市場調頻輔助、發(fā)電自動控制同步數據交換。第三方從市場調頻輔助系統抽取校驗出清結果,出清成功可以確認。如果出清失敗,第三方向發(fā)電自動控制模式修正發(fā)電計劃,完成修改后觸發(fā)出清計算,出清成功則確認,失敗則繼續(xù)向發(fā)電自動控制模式修正計劃,循環(huán)至機組出清完成。

4結語

綜上所述,發(fā)電自動控制、第三方系統控制都是解決機組標價出清失敗問題的方法。通過新的自動裝置策略協調市場調頻輔助、發(fā)電自動控制兩個系統運行,可以減少當值調度員日常工作量,減少人為失誤導致的市場出清錯誤。