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5.有偿辅助服务
电力市场运行中心的职责不仅要平衡电力供需,而且必须保证电力系统运行安全可靠,使用辅助服务调控反映电力系统状态的关键技术指标。《国家电力规则》规定市场运营机构向市场主体购买获取有偿辅助服务,也依照确定的方法向市场主体收缴购买有偿辅助服务的费用。电力市场运行中心使用调频及调压辅助服务将频率和电压控制在电力系统技术标准规定范围内,也需要调载辅助服务来调控电网潮流量,使之在物理极限之内。除此之外,它还要获得系统重启辅助服务用于在发生系统全部或部分停电事件后重新启动电力系统。
在澳大利亚电力市场架构上,调频辅助服务市场是实时市场的一部分,它的设计不仅与电力市场高度相似,而且也是紧密相连的。市场主体提交提供调频辅助服务的报价,市场调度中心在运行实时电力市场同时也负责调频辅助服务市场的运行,电力市场与调频辅助服务市场是共同出清的。我们将在这节着重介绍调频辅助服务。在另一方面,市场主体以中长期协议方式提供电网调压及调载辅助服务,这些辅助服务主要由电网公司负责采购。市场规则同时也规定市场运营机构为了保障电力系统的安全与可靠,在与电网公司协商后可以自行向市场主体招标采购,获得电网调压及调载辅助服务。市场运行中心直接向发电厂商招标采购系统重启辅助服务,签订长期有偿服务协议。本节最后的专栏4简述了长期协议辅助服务。
调频辅助服务有修正用调频和恢复用调频。提供修正用调频服务的机组,反应时间不得超过4秒,它们由市场调度中心使用自动发电控制(AGC)集中调节发电出力,修正发电-用电平衡偏差,保证频率在49.85赫兹到50.15赫兹的正常运行范围内(电力系统频率标准由澳大利亚能源市场委员会下设的可靠性专家委员会制定。)。恢复用调频服务当发电机组或输电线路突然出现故障,频率跳出正常运行范围时在事发地起动。它们分快速,慢速,延迟,反应时间分别不超过6秒,60秒和5分钟。快速调频服务用于减缓频率偏移,慢速调频服务保证频率偏差控制在2赫兹幅度内,而延迟调频服务将频率在5分钟内恢复到正常运行范围。而无论修正用调频还是恢复用调频都以兆瓦计量,都有上调或下调区别。总之,调频辅助服务共计8种,分别是向上修正,向下修正,快速向上恢复,快速向下恢复,慢速向上恢复,慢速向下恢复,延迟向上恢复,延迟缓向下恢复。
市场运营中心根据系统安全运行技术标准动态地测算每5分钟时段电力系统运行对8种调频辅助服务的需要。修正用调频服务的预测随电力系统运行状态变化。恢复用向上调频需求与系统内最大单机容量相对应,同时也计入用电负荷与频率同向变化的效应。
市场主体对各种调频辅助服务分开报价,技术支持系统对它们分别出清。值得强调的是澳大利亚实时电力市场技术支持系统联合调度机组的发电出力与各种调频辅助服务,以实现最低的购电与调频成本之和。市场出清产生8种调频辅助服务各自的出清价格。调度中心征收接受报价低于出清价格的调频辅助服务,按5分钟时段进行结算。调频辅助服务报价与实时电力报价在形式上基本相同,但兆瓦数是根据调频辅助服务梯形图来决定的。市场主体在报价时提交机组能够提供调频辅助服务的出力范围,对应最大调频辅助服务的出力点等技术参数。用电负荷可用梯形特例的直角三角形方式参与调频辅助服务。报价方案有10个价位及每个价位上下调频辅助服务兆瓦数。与电力报价规则相同,报价价位在每天中午12点30分上交全日报价后便固定不变了,兆瓦数以及梯形图技术参数在未实时出清前都可更改。
电力市场规则规定调度中心向市场主体征收调频辅助服务费用。恢复用调频辅助服务成本的回收方法是向上恢复调频成本由发电方按发电量比例分摊,向下恢复调频成本由用电方按用电量比例分摊。修正用调频服务成本由市场运行中心依照由指定方法计算的市场主体造成频率扰动“责任因子”分配。调度中心使用数据采集与监控系统(SCADA)在频率偏移时记录市场主体发电出力或用电负荷的变化情况,确认其造成调频辅助服务需求的责任。如果变化方向频率偏移方向相同,责任因子则增大。反之,如果变化方向逆于频率偏移方向,责任因子就减小。
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