电力市场概论--第7讲 电力市场(3-4课时)

经济调度& LMP
GenCo Offers G1: 1,200 @ $20 G2: 1,000 @ $35 G2* =
LMPA = $20 G1* = 1,000 A
0
GenCo Offers G5: 2,000 @ $45
G5* = 400
GenCo Offers G * = 1,500 3 G3: 1,500 @ $30 G4: 1,000 @ $40 G4* = 100
（二）输电阻塞与分散式交易
G1与L1双边合同 = 300 MW G2与L2双边合同 = 100 MW
G1 G2
Limit: 500 MW
L1 L2
Actual: 400 MW
G3
（二）输电阻塞与分散式交易
G1与L1双边合同 = 300 MW G2与L2双边合同 = 250 MW
G1 G2
≤ 500 MW 550 MW
（四）输电权
金融输电权（Financial
Transmission Rights）
为市场交易者规避价格波动风险的金融工具，网络发生
输电阻塞时其所有者获得经济补偿，从而获得输电价格 的长期稳定性。
金融输电权作为一种规避阻塞风险的金融工具，其基本
的定义为：赋予其持有者获得输电服务送达节点和注出 节点间LMP价差对应财务收益的权利。
i m 0 0 U i U j (G ij cos θ ij B ij sin θ ij ) PGi P Li PGi P Li 0 j i 0 0 U i U j (G ij sin θ ij B ij cos θ ij ) Q Gi Q Li Q Gi Q Li 0 j i 0 P P max P 0 Gi Gi Gi min 0 max 0 s .t . Q Gi Q Gi Q Gi Q Gi Q Gi 2 max U i G ij U i U j ( G ij cos ij B ij sin ij ) Pb , ij min max Ui Ui Ui P 0 Li
G5U = 600
C 3,000
GenCo Offers G U = 1,500 3 G3: 1,500 @ $30 G4U = 300 G4: 1,000 @ $40
B
All Lines Have the Same Impedance
Second try successful but not optimized
A
Dispatch = 90 MW LMP = $30/MW
B
Dispatch = 210 MW LMP = $20/MW
150 MW
150 MW
（三）输电阻塞与集中式交易
LMPA = $35 G1U = 1,200 A
GenCo Offers G5: 2,000 @ $45
GenCo Offers G1: 1,200 @ $20 U G2: 1,000 @ $35 G2 = 300
G5U =
0
LMPPB = $35
GenCo Offers G U = 1,500 3 G3: 1,500 @ $30 G4U = 0 G4: 1,000 @ $40
C 3,000 LMPC = $35
B
Unconstrained Trading/Dispatch Reaches an Infeasible Solution
金融输电权
FTR的基本价格模型
在直流模型下：
p

j
p

i
l( A
l
j ,l
A i ,l )
金融输电权
100 MWH LMP = $25
输电网 A
100 MWH LMP = $35
B
金融输电权

阻塞路径上的FTR持有者获利：
FTR 收益 = (FTR 数量) * Δ(LMP)
C 3,000 LMPC = $45
B LMP = $40 B
（三）输电阻塞与集中式交易
LMPA = LMPB = LMPC = $35
GenCo Offers G U = 1,200 1 G1: 1,200 @ $20 U G2: 1,000 @ $35 G2 = 300
A
GenCo Offers G5: 2,000 @ $45
A
GenCo Offers G5: 2,000 @ $45
G5U =
0
C 3,000
GenCo Offers G U = 1,500 3 G3: 1,500 @ $30 U G4: 1,000 @ $40 G4 = 0
B
All Lines Have the Same Impedance
Unconstrained Trading/Dispatch Reaches Infeasible Solution
G5* = 750
C 3,000
GenCo Offers G * = 1,500 3 G3: 1,500 @ $30 G4: 1,000 @ $40 G4* = 0
LMPC= $45 B LMP = $32.5 B
Shadow PriceA-C = $37.5 Congestion PriceA-C = $25
电网络在不确定的系统运行条件下、在合理范 围内是安全的，它反映了系统运行条件的不确 定性因素对输电能力的影响。

CBM是从发电机运行的可靠性要求方面出发，为
保证稳定的、持续的供电，而预先保留的输电 容量裕度。
（一）可用输电能力ATC

数学模型：以受电区域有功负荷的最大增量来 表示ATC的目标函数
ATC Max ( P Li )
G5U = 0
C 3,000
GenCo Offers G U = 1,500 3 G3: 1,500 @ $30 U G4: 1,000 @ $40 G4 = 0
B
All Lines Have the Same Impedance
（三）输电阻塞与集中式交易
GenCo Offers G U = 1,200 1 G1: 1,200 @ $20 U G2: 1,000 @ $35 G2 = 300
TTC：（Total
Transfer Capability）最大输电能
力； TRM：（Transmission Reliability Margin）传输 可靠性裕度； ETC：（Existing Transmission Commitment)现存 输电协议量（包括零售），本质上包括在给定条件 下已经确定的所有正常的输电潮流； CBM：（Capacity Benefit Margin）容量效益裕度 。
B
Economic Dispatch is beyond manual work…
经济调度& LMP
LMPA = $20 G1* = 750 A
GenCo Offers G1: 1,200 @ $20 G2: 1,000 @ $35 G2* = 0
GenCo Offers G5: 2,000 @ $45
电力市场概论
第7讲 输电服务与辅助服务
一、电力基础知识

电能交易必须以输电网络作为载体
~
发电厂
10MWh
输配电网
电力用户
一、电力基础知识பைடு நூலகம்
P1
≤TTC
P1-ΔP
~
发电厂 输配电网 电力用户


形成输电约束 产生网损
二、输电服务

电网约束和输送损耗会对电能交易产生影响

输电权
（一）可用输电能力ATC

可用输电能力ATC：就是指在两区域间已使用的 电能传输容量基础上，如欲进一步交易的剩余 可用输电容量 。
（一）可用输电能力ATC

1995年，北美电力可靠性委员会（North American Electric Reliability Council， NERC）引入并定义了FCITC（Transmission Interchange Capability ）与FCTTC两个衡量 电网输电能力量化指标，以建立安全规范的电 力市场；
（一）可用输电能力ATC

所谓TTC，就是在某一系统运行条件下，考虑所 有N-1故障，两区域间所有支路（包括间接连接 支路）或者界面可能传输的最大功率，即最严 重的N-1故障时可能传输的最大功率，称为该运 行条件下两区域间的最大输电能力。
（一）可用输电能力ATC

TRM定义为必要的输电容量裕度，以确保互联输
G1 G2
P1
P2
（五）报价网损折算

网络损耗的修正
假设G1、G2煤耗曲线相同，P1>P2，如果不考虑网损
修正，则G1=G2=（P1+P2）/2最好，但是如果考虑网 损，则（P1+P2 ）/2<G1<P1 、P2<G2<（P1+P2 ）/2时最 为节省。
经济调度& LMP
GenCo Offers G * = 750 1 G1: 1,200 @ $20 G2: 1,000 @ $35 G2* = 0
A
GenCo Offers G5: 2,000 @ $45
G5* = 750
C 3,000
GenCo Offers G * = 1,500 3 G3: 1,500 @ $30 G4: 1,000 @ $40 G4* = 0
L1 L2
G3
必须安排削减交易
1.建立一套行政管理程序 2.市场方 法——输电权
（三）输电阻塞与集中式交易
Offer Amount: 300 MW Offer Price: $30/MW Offer Amount: 400 MW Offer Price: $20/MW Limit: 200 MW Actual: 150 MW
（一）可用输电能力ATC

1996年，根据美国联邦能源委员会（Federal Energy Regulatory Commission，FERC）的要 求 ，NERC重新定义了电网输电能力量化指标， 并命名为ATC（可用输电能力）与TTC（最大输 电能力）
（一）可用输电能力ATC

ATC=TTC-TRM-ETC-CBM
A. 阻塞盈余: ($35 - $25) * 100 MWH = $1000 B. FTR持有者收益: ($35 - $25) * 100 MWH = $1000
金融输电权

责任型点对点FTR
当FTR定义方向与阻塞潮流同方向时，其目标分配
也为正。当FTR与阻塞潮流反方向时，其目标分配 为负。这一特性可以很好地与双边交易的风险规避 要求相匹配。

权益型点对点FTR
对于权益型点对点FTR（PTP-FTR
option），当FTR 定义方向与阻塞潮流同方向时，目标分配也为正。 当FTR与阻塞潮流反方向时，目标分配为0
（五）报价网损折算

网损修正的必要性
网络上不同地点上的发电机在发电时，对网损的影
响不同，也就是说这些发电机即使有相同的发电功 率，它们对负荷的贡献也是不一样的。例如：
（三）输电阻塞与集中式交易
GenCo Offers G U = 1,200 1 G1: 1,200 @ $20 U G2: 1,000 @ $35 G2 = 0
A
GenCo Offers G5: 2,000 @ $45
G5U =
0
C 3,000
GenCo Offers G U = 1,500 3 G3: 1,500 @ $30 U G4: 1,000 @ $40 G4 = 300
B
All Lines Have the Same Impedance
First try to re-dispatch failed
（三）输电阻塞与集中式交易
GenCo Offers G U = 600 1 G1: 1,200 @ $20 U G2: 1,000 @ $35 G2 = 0
A
GenCo Offers G5: 2,000 @ $45
A
Dispatch = 0 MW LMP = $20/MW
B
Dispatch = 300 MW LMP = $20/MW
150 MW
150 MW
（三）输电阻塞与集中式交易
Offer Amount: 100 MW Offer Price: $30/MW Offer Amount: 400 MW Offer Price: $20/MW Limit: 60 MW
（四）输电权

输电权分为以下两大类
物理输电权（Physical
Transmission Rights）
实际地定义和分配了使用输电端口的输电容量的权利。
该输电权拥有者具有在输电网的相关线路上排外的输电 权利。所谓排外是指对输电容量绝对的独享性，即便是 在发生输电阻塞期间也不允许其他输电交易占用其输电 容量，该输电权享有输电阻塞调度的优先权。