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电力现货市场出清的公平性约束 - 市场解链

北极星售电网  来源:享能汇  作者:马海武 张骥  2019/10/23 13:44:40  我要投稿  

北极星售电网讯:在以节点电价理论为基础的现货市场出清过程中要考虑火电机组的各种运行约束,如最大/最小出力,爬坡率,最小开机/停机时间等约束,要考虑水电申报的最大电量约束,要考虑电网输电容量约束。这些都是电源和电网运行刚性的物理的边界条件,发电单元中标计划必须满足这些条件才能付诸调度实施。

(来源:微信公众号“享能汇” ID:Encoreport 作者:马海武 张骥)

与此同时,发电单元的中标结果的公平性约束也是刚性约束,即相同报价的机组或出力段必须得到同等的或合理分割的中标结果。资源优化配置是在满足电源电网各种物理约束和市场公平性约束基础上的最优化。不满足电源电网物理约束的出清计划是无法调电执行的,而违反了市场公平性约束的出清结果则无法让市场主体接受,会引起市场争议,增加市场运行的成本,甚至危及市场的权威性和合法性。

解决市场公平性约束问题的过程也叫“市场解链”(Tie-Breaking)。下面以三个例子说明什么是市场解链。

Q:例一:某时段负荷18万千瓦,有两台30万机组A和B所有申报参数完全一样,报价均为0.30元/千瓦时,另一台30万机组C报价为0.35元/千瓦时,其它申报参数与前两台一样。三台机组均在同一节点。如果不考虑最小开机/停机时间和起机升负荷等约束,日前市场出清在这一时段正确的机组组合是什么呢?A:

由于30万机组最小出力一般在15万左右,显然只能开一台机组去带这18万负荷。既然A和B机组报价低,随便开一台带到18万即可实现从发电侧购电成本最小化。市场出清优化做到这一步是不是就可以结束了呢?

这里分两种情况:(一)如果A和B机组同属于一个电厂(市场主体),那么这两台机组虽然报价相同、中标结果不同(一开一停),但不存在利益分割问题,随便开哪一台带到18万都是最优解;(二)如果A和B分属于两个不同的电厂,那么被关机的电厂显然无法接受这样的中标结果,因为完全同样的机组、同样的报价却得到了“一开一停”完全不对等中标结果。为了实现市场解链,公平出清,这时应该将机组A和B同时关停,而调用报价较高的另一台机组C运行带到18万。为了满足这一市场解链的约束,节点电价由原来的0.30元/千瓦时变成了0.35元/千瓦时。

Q:例二:某时段负荷为30万千瓦,其它条件与例一相同。A:

与例一类似,如果A和B机组同属于一个电厂,那么仅调用机组A满负荷运行,关掉机组B和C,即为最优解,不存在市场解链问题。但是,如果A和B分属于两个不同的电厂,那么A和B均应开机运行,各带15万负荷,机组C则停机。

Q:例三:某时段负荷为60万千瓦,同节点有一台30万机组A和一台60万机组B分属于两个不同的电厂,但报价均为0.30元/千瓦时,如果不考虑最小开机/停机时间和起机升负荷等约束,这一时段日前市场的出清计划有多种选择:

A:

(1)机组A关机,机组B开机带到60万

(2)两台机组平分负荷各带30万千瓦

(3)两台机组均开机,A带到20万,B带到40万

根据市场解链的原则,同样报价的两台机组的两个出力波段(A机组30万,B机组60万)在不能都在全波段中标的情况下应该按申报的出力波段的大小按比例分割负荷。因此,在这一时段符合市场解链原则的这两台机组的中标计划应该是(3),即A带20万,B带40万(20 :40 = 30 :60)。

市场解链既然是一种约束条件,那么与满足其它物理约束一样,实现市场解链可能会增加交易中心从发电侧购电的总成本,也可能抬高节点电价。市场解链的要求是现货市场出清的SCUC和SCED优化与传统的机组组合和经济调度优化的本质差异之一。相同报价得到同等的中标对待是现货市场最基本的公平原则,是不证自明的市场公理。

我国自开展电力现货市场试点以来,几乎没有任何官方的、非官方的文献、文章提及这一问题,各省区市场规则也完全没有对此做出规范。从近期部分省区的结算试运行结果来看,也没有反映市场解链这一涉及市场公平性的原则。例一就是来自某省某日试运行的真实数据,机组A和B一开一关仅一台中标,没有考虑解链。然而,一旦市场正式连续运行起来,如果市场出清不考虑解链必然会产生很多市场争议和利益纠纷,不利于市场的长期稳定运行。

售电实务.png

原标题:现货市场出清的公平性约束 - 市场解链

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