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广东现货市场|计划发电和非市场用户结算造成的市场盈亏及其分摊

北极星售电网  来源:走进电力市场  作者:荆朝霞 谢文锦  2019/6/21 9:07:52  我要投稿  

北极星售电网讯:【内容提要】

上篇我们分析了市场盈余为负的原因:现货市场中分配给了计划发用电一定的输电权,该输电权的数量超过了实际系统的传输功率。从另外一个角度,是政府与电厂和用户签订的两类差价合约在现货市场下不能完全对冲,产生了亏损。本篇文章进行进一步的分析,讨论解决的方式。

(来源:微信公众号“走进电力市场”ID:gh_aef23ab4d1d9 作者:荆朝霞 谢文锦)

一、两节点系统分析现货市场下的阻塞盈余

1、概述

现货市场如果实行全电量集中竞价及节点定价机制,则市场中所有的发电和用户都应该按照所在节点的价格结算。这样,会产生一定的阻塞盈余。根据相关理论,阻塞盈余一定为正。这是由于,实际电网中的电一定是从低价区流向高价区。也就是说,电力系统中有一部分电厂按低价区的价格结算,而用户按高价区的价格结算,因此产生了阻塞盈余。

2、两地区无功率交换出清

图1 两节点系统无功率交换下的出清

20190621_085755_009.jpg

以一个两节点系统为例进行说明。假设系统中有两个节点A和B,两个节点对应地区的发电供给函数分别为S1和S2(电力市场中即对应两个地区的发电报价,实际市场为单调递增的分段阶梯报价,这里用线性函数简化),两个地区的负荷分别为L1和L2,负荷价格弹性为零,即需求量不随价格的变化而变化。A、B两个区域在没有进行交易、无功率交换的情况下,各自的供给和各自的需求相交形成市场价格,分别为P10和P20。

我们用图1来说明该系统的情况。为了后面方便说明跨区交易对电价、阻塞盈余等的影响,这里将A区的供给、需求仍然按照传统的方法绘制。对B区的供给、需求,将横轴的原点置于右端,横轴从右向左画。图中红色线条、字符代表A地区的相关曲线、参数,蓝色的线条、字符表示B地区的相关曲线、参数。红色面积就代表A区发电企业的总发电成本,蓝色阴影面积代表B地区发电企业的发电成本。

3、有功率交换无阻塞出清

考虑两个地区联网并进行电力交易。由于A区的电价P10低于B地区电价P20,A地区向B地区送电。假设传输容量不受限值,A、B之间的传输功率为F12,全系统出清价为Ps。图2给出了该情况下的出清结果。图中橙色面积表示A、B进行交易后社会福利的增加,主要是由于F12的电由B地区的电厂发电变为A地区的电厂发电,发电成本降低。

图2 两节点系统有功率交换无阻塞出清

20190621_085755_010.jpg

4、有功率交换有阻塞出清

在前面有功率交换、无阻塞的情况下,进一步考虑A、B之间传输容量受到限制,最大传输功率为F12max。图3画出了该情况下的出清结果。A地区的出清电价为P11,高于无交换电价P10,低于交换功率无阻塞电价Ps;B地区的出清电价为P21,低于无交换电价P20,高于交换功率无阻塞电价Ps。社会福利相比无功率交换情况增加,为图中橙色面积部分,但增加值比无阻塞情况下减少。

图3两节点系统有功率交换有阻塞出清

20190621_085755_011.jpg

5、有功率交换有阻塞下阻塞盈余

基于节点电价的电力现货市场中,对所有的发电和负荷按照所在节点的电价结算。根据这个原则,可以得到负荷的结算(图4)、发电的结算(图5)及总体的结算(图6)。从图中看到,由于对从A送到B的电力F12max,负荷侧是按照B地区电价P21结算,对发电是按照A地区电价P11结算。由于P21>P11,所以产生了阻塞盈余。盈余的数量为

Rcg = F12max * (P21 - P11)

假设F1max=30MW,P11=250¥/MWh,P21=350¥/MWh,则

Rcg = 30*(350-250) = 3000¥

图4阻塞情况下负荷的结算

20190621_085755_012.jpg

图5阻塞情况下发电的结算

20190621_085755_013.jpg

图6阻塞情况下的总体结算

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