广东日前电力市场方案设计

 

日前市场是电力交易、电力调度紧密耦合的市场，不仅要考虑发电成本、社会福利，还要考虑交易结果的可执行性。因此，日前市场建设需要遵循以下一些原则。

交易和调度应有序衔接的原则

电力交易机构和电力调度机构必须做到有序衔接，明确各自的职责范围，实现在电力系统安全稳定运行前提下的社会福利最大化。根据中发9号文的精神和电力市场运行要求，交易中心主要负责市场主体注册及注销、组织实施电力市场交易、编制交易计划，并提供结算依据和服务。调度机构主要负责电网运行安全、系统实时平衡和日以内即时交易，执行交易计划，并按照市场规则向交易中心提供与交易相关的负荷、电源及电网数据与信息。

日前市场安全校核的原则

当前，广东省的年度双边协商交易和月度集中竞争交易，在交易出清时均未考虑安全校核，仅由调度机构开展事后的安全校核。由于日前市场在时序上更加接近实时运行，必然面临更多的物理约束，无约束交易结果很可能无法满足系统安全运行的要求。因此，日前市场的出清必须考虑系统安全约束，保证市场效率与可执行性的有机结合。遵循上述原则，本文设计了基于全电量竞争的广东日前电力市场模式。

 

 

全电量竞争的日前现货市场的交易标的为日前预测的总电量。在市场建设初期，主要以电量为标的进行竞争，中标结果以电量形式下发到发电企业；之后可过渡到基于峰、平、谷时段的交易；当日前电力市场建设成熟后，可以从以电量为标的过渡到以电力曲线为标的，以小时为单元进行多时段统一出清。电厂通过年度计划、双边协商与月度竞价已获得的所有电量都转化为差价合约处理，双边合同每日分解量由市场双方决定，并在日前市场交割日前3日上报给交易机构，作为结算的依据。

 

发电侧的交易主体不仅包括火电机组，还应逐步纳入核电、水电、气电等所有类型的发电企业，最终实现绝大多数发电企业参与日前现货市场。

在市场建设初期，日前现货市场可于电力交割日前2—3天开展，一方面为火电机组安排开停机预留足够时间，另一方面为了适应各项工作的开展预留充足时间；待市场建设逐步完善之后，可将交易组织的时间逐渐往交割日靠拢，直至在交割日前一天开展。

在市场建设初期，建议开市时间设在日前2—3天开始交易日的8:00，闭市时间设在开市交易日的16:00。待市场建设逐步完善后，参照国际经验，开市时间可以设在日前8:00，闭市时间可以设在日前12:00。

 

交易组织流程

在日前市场开市前，调度机构应向交易机构提交机组的检修计划、交割日负荷预测曲线、交割日负荷预测电量、最小开机需求、主要输电断面的传输能力等运行信息；以及不同电厂的计划电量完成情况。交易中心向市场发布电力交割日的电量预测（交易标的）、机组的检修计划，主要输电断面的传输能力等市场信息。

日前市场开市后，按照规则规定的申报电价和申报电量的形式，电厂向交易中心申报其在交割日的发电量、价格，用户向交易中心申报其在交割日不同时段的用电量与价格。在规定的报价时间截止之前，电厂和用户可随意修改其报价。市场建设初期，建议由交易与调度机构共同核定不同机组类型的启停成本，形成统一、公开的标准，而不采用电厂申报的方式。

日前市场闭市后，交易机构根据市场成员的申报数据与电力系统的运行信息，对日前现货市场进行多时段统一出清计算。调度机构对有约束交易结果做进一步安全校核，完成后向交易中心提供安全校核的结果（包括需要调整的交易结果及调整原因等）。交易中心形成最终的有约束出清结果，向调度机构提供并向市场主体公布。

交割日结束后，由调度机构将交易执行结果提交给交易机构，作为结算依据。

 

在规定时间内，电厂向交易中心申报其在交割日的发电量和价格，用户向交易中心申报其在交割日的用电量和价格，报价可分为多段申报。市场主体申报价格不得高于最高限价，不得低于最低限价。若某日市场主体没有在规定时间内进行申报，则视为延续上一次申报的发（用）电量和价格。

在日前市场建设初期，由于没有完善的输配电价体系，报价采用价差申报的机制。电厂申报基于其机组上网电价的偏差价格，降价为负，提价为正；用户申报基于其目录电价的偏差价格，降价为负，提价为正。待日前市场机制完善后，不再采用价差申报机制，市场主体申报绝对电价。

 

 

日前市场实行节点边际电价出清机制，以反映各个节点、各个区域的边际发电成本。若在市场建设初期采用基于价差的申报机制，则市场出清价格为价差形式。

出清应以具有公信力的优化软件作为计算工具。出清计算的结果包括交割日的机组组合、电厂的中标电量和分时的市场边际出清价格。在日前市场建设初期，可公布峰段、平段、谷段3段的市场边际出清价格；逐步过渡到以分时的市场边际出清价格为结算依据。原则上，不安排燃煤火电机组日内启停。出清计算的目标为发电成本的最小化，在考虑所有电厂报价的基础上，还考虑了电厂的启停成本。启停成本只用于交易出清计算，不对机组进行实际补偿。出清计算中应考虑以下约束条件，包括功率平衡、系统备用、机组出力上下限、机组最小连续开停机时间、机组爬坡速率、主要输电断面传输极限等，从而确保出清结果的可执行性。

考虑到广东电网存在较为固定的、边界明确的输电阻塞，建议可将广东电网划分为粤东、粤西、珠三角与粤北等几大价区，出清时，分别计算各个价区的结算电价。若运行时价区内出现较严重的网络阻塞或潮流越限情况，则应将该价区继续分区。

分区电价的形成可以采用2种方法。一种方法为出清时计算价区内每个节点的节点电价，发电机组结算价格为其所在节点的节点电价，负荷的结算价格为按照价区内各个节点负荷权重得到的加权平均节点电价。另一种方法为出清时以该价区内调用的价格最高的机组的报价（该价区的边际电价）作为结算电价。第一种方法发电侧结算可以充分体现发电成本的空间分布，同时不会因为某一局部区域阻塞导致发电成本和负荷侧价格大幅上升；第二种方法适用于价区内阻塞较小的情况，发电侧和负荷侧价格信号统一，表示该价区的边际电价，但是若某一局部区域阻塞，可能会使得价格出现大幅上升，市场成员可能动用市场力谋利。因此，建议采取第一种方法。

 

由于在日前现货市场开展之前，各电厂通过年度计划、双边协商与月度竞价，分别获得了一定的电量，由电力交易机构采用基于均衡进度的双边交易合约电量分解模型［8］，将中长期合约电量分解到月，其加总称为电厂的月合约电量。在日前现货市场开市之前，电力交易机构需要将各电厂的月合约电量按照一定的规则分解到每日，形成日合约电量。日合约电量原则上按照各日的负荷预测电量比例进行分配。

首先，对电厂此前所确定的年度计划、双边协商与月度竞价等交易结果按照各自的成交价格进行结算。对于电厂在日前现货市场上的中标电量与其日合约电量的差值，按照日前现货市场的出清价格进行偏差结算。当日前市场中标电量高于其日合约电量时，高出部分按照日前现货市场的出清价格支付给发电企业；当日前市场中标电量低于其日合约电量时，少的部分按照日前现货市场的出清价格由发电企业支付。

在市场建设初期，考虑到并没有组织实时现货市场，也没有产生实时的电价信号，可以直接将电厂在交割日的实际发电量与其日前市场中标电量的差值，视为偏差结算的标的电量，按照日前现货市场的出清价格进行偏差结算，即对于实际发电量高出日前市场的部分，按照日前市场价格获得收益，对于实际发电量低于日前市场的部分，按照日前市场价格扣除收益。现货市场建设成熟阶段，建立实时市场，在实时调度中依据市场成员的实时市场报价调用发电机组，采用日前市场与实时市场价格的差值对偏差电量进行结算。

 

本文作者广东电网有限责任公司王 一、谭跃凯、胡建军、姚星安、黄远明、卢 恩，以及清华大学马子明，文章首发于《电力需求侧管理》杂志。

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