加州电力市场技术支持系统结构

加州电力市场技术支持系统结构
美国加州电力市场简介
美国电力改革的核心址放松管制，引入竞争，提高效率，降低电价．加州模式可以称为美国电力市场化的典型。

1998年3月31日，加州电力市场正式运行，目的是在电力供应中引入激烈的竞争，允许用户有选择权，建立ISO和Px并通过实时市场、双边贸易和差价合同等形式提供电力贸易。

市场参与者包括发电厂、电力交易所(Px)、计划协调者(SC) 独：系统运行员(ISO)、配电公司、零售商和用户。

ＩＳＯ和ＰX是最重要的2个电力市场部门。

ISO负责调度、电网运行、提供输电服务和拥挤管理、购买和提供辅助服务、通过一个实时市场平衡电网的实时供需关系等。

它管理3个关键市场：竞争性的辅助服务采购市场、实时能源市场和批量期货市场，ＰＸ是一个提供电力交易场所的非盈利公司，丰要包未来２４小时和未来１小时的市场以及双边贸易和差价贸易市场，其采用的定价方式是采用统一的市场清除价，和英国2001年4月份以来采用的方式是一样的，ＰＸ于SＣ的一种，也需要把最后确定的交易提供给ISO审核。

ISO可以根据需要对这些交易再做一些修改以消除网络拥挤。

PX制定并向ISO提交交易计划，该交易计划成为ISO协调电网运行的基础。

加州电力市场对辅助服务设立专门的市场，由ISO负责市场运作。

在辅助服务市场中进行交易的有AGC、各种系统备用容量、无功功率支持、事故恢复等服务。

其中无功功率支持和事故恢复通过长期合同交易；其他的AGC和备用服务则以小时为单位交易，由ISO 确定需求量并根据提供服务的公司的报价曲线决定AGC和备用服务价格。

加州电力市场的市场结构比较复杂，具体有如下特点：①在电力市场中多个单独的电力市场并存。

②全州划分为20多个“区”，以便于输电阻塞管理以及区域定价和制定阻塞管理费用。

③阻塞管理分为区内阻塞管理和区间阻塞管理，区间阻塞管理采用了调整报价，是一个迭代的协调过程。

加州电力市场技术支持系统结构
现货市场运行时序
日前阶段：日前上午10：00以前接受并检查各个计划协调公司递交的平衡的能量计划、自我提供的辅助服务量、以及辅助服务及平衡能量增减的投标报价。

日前上午10：00到11：00之间运行辅助服务市场并进行区域间阻塞管理；计算出调整后的能量计划、辅助服务计划及中标量；计算出各小时的辅助服务市场价格及输电阻塞价格；估算各个计划协调公司的输电阻塞费用。

如果没有区域间阻塞问题，这时的能量及辅助服务的计划及中标量将变为各计划协调公司的最终日前计划及中标量，电力调度控制中心也将不再运行12：00到13：00之间的第二次辅助服务市场及区域间输电阻塞管理。

如果出现区域间阻塞问题，这一时段的所有市场将被视为无效，各个计划协调公司将有机会调整它们的能量计划去规避输电阻塞费用。

日前上午12：00之前接受并检查各计划协调公司递交的更新的平衡的能量计划和更新的自我提供的辅助服务量，以及增减投标报价。

日前中午12：00到下午1：00之间运行第二次辅助服务市场并进行区域间阻塞管理；计算出调整后的最终能量计划、辅助服务计划及中标量；计算出最终的各小时的辅助服务市场价格及输电阻塞价格；计算出各个计划协调公司的输电阻塞费用。

日前下午1：30之前检查是否有计划协调公司未能够完全提供它们必须提供的辅助服务或系统需要更多的辅助服务。

如果有，则需要追加开放一个辅助服务市场去购买需要补足的或额外增加的辅助服务。

同时，根据最终的能量计划决定是否需要调用必开机组。

小时前阶段：实时阶段2小时15分钟前接收并检查各计划协调公司提交的小时前的能量计划，自我提供的辅助服务量，以及辅助服务和平衡能量增减投标报价。

实时阶段2小时至1小时之间运行辅助服务市场及输电阻塞管理，决定最终的能量计划、辅助服务计划、
小时前市场结算价格、以及小时前输电阻塞费用等。

实时阶段：实时阶段1小时前接收计划协调公司提交的实时市场的能量投标报价。

实时阶段10分钟前运行实时市场，为保证系统安全稳定运行而组合能快速启动的机组；根据能量报价向单机发出调度指令。

辅助服务市场
加州电力系统中定义的辅助服务共有六种：调频、热备用、冷备用、替代备用、无功补偿和黑启动。

其中无功补偿和黑启动不加入辅助服务市场，通过签订年度合同的方式来满足系统需要，其他四种参与辅助服务市场交易。

加州辅助服务市场是世界上第一个使用投标竞争来购买辅助服务的市场。

加州ISO根据每个计划协调公司在每个区域的负荷情况分配其需要提供的辅助服务量。

如有欠缺，则由加州ISO在辅助服务市场中购买，购买所需费用按照一定的规定分摊给没有完全自我提供辅助服务的计划协调公司。

阻塞管理
计划协调公司在日前的上午10点之前向ISO提交参与日前阻塞管理市场的平衡能量增减竞标报价。

ISO对于系统阻塞的管理主要是针对区域间的阻塞(inter-zonal)进行的，即保证所有日前提交的能量计划中的能量传输要求不会造成区域间的传输阻塞。

加州ISO日前区域间阻塞管理的一个特色是”市场分离”的规定。

这个规定的实际内容就是如果ISO需要调整任何一个计划协调公司的能量计划来帮助解决阻塞，这个调整必须不破坏该计划中已有的供需平衡，即ISO需同时调用其平衡能量增和平衡能量减投标，使得其最后能量计划中的发电量和用电量仍然相等。

调整原则是，平衡能量投标低者先调整，直到阻塞解决为止。

最后一个被调整的计划协调公司的平衡能量投标将确定该输电阻塞的价格。

ISO将收到的阻塞费按一定规则付给拥有金融输电权的计划协调体或者输电公司。

加州电力危机的根本原因
加州电力危机的直接原因表现在l=上下三个方面。

(1)加州大部分电力主要依赖于天然气电厂。

在2000年．垒球石油价格飞速上涨．加州天然气价格上涨了12—30倍，使加州发电公司的发电成本急剧上涨。

(2)加州2000年夏季气温较高．出现未曾预料到的电力需求大幅增长．而同年又遭遇罕见的寒冬，出现冬季用电高峰；在加之1999年美国西部降雨量步，水库蔷水不足，水电出力锐减。

(3)由于加州近l0年没有建设大型发电厂．没有扩建输电线路，造成北部和西部两方面输^ 电能的容量限网．造成供电不足，供需矛盾徒然加剧。

以上原因的确能造成电价上升．但仅仅会造成电价的台理上扬．而不会出现如此的天价。

这就表明了是加州电力市场在体制和机制上出了同题才会导致如此的结果。

电价体系时不完备
按1996年加州AB1890法案．不允许电力公司将高购电成本转嫁给用户．也就是销售电价由政府封顶．而不与批发上网平均电价联动。

在当时这是十有相当风险的方案。

如果批发电价下跌．三大配售电公司则可以赚取更多的利润．反之，如果批发电价上涨，则会出现财政问题，甚至破产。

在2000年7、8月份开始，发电侧的批发上网电价一路上升．而对于用户仍然是与市场改革前一样的冻结电价，这就使得三大配售电公司高价买进、低价卖出，处于严重亏损状态．半年之后亏损达120亿美元之多，几乎铆闭。

可说加州电力市场零售电价的封顶是引起加州电力危机最主要的原因，因为它使电价失去了调节供需的杠杆作用，用户的用电弹性作用完垒丧失。

·交易机构与运行机构的协调问题
加州电力交易所负责次日电力市场和次小时电力市场．而ISO负责实时电力市场和辅助服务，几十个计翅f协调者(sc)负责双边交易。

这样的运行机构很难实现有效的协调运作．严重影响其效率的发挥，被许多专家学者批评为“败笔”。

·发电、输电投资的问题
加州会议在1996年通过放松电力管制议案．其主要的魅力在于调低电价的承诺．这事实上为投资者提供了负面的信息，即投资发电公司的盈利前景不好。

并且规定今后所兴建的发电厂须拿出部分和润对1日的发电厂进行补贴．原因是1日的发电厂缺步竞争实力，这也就在一定程度上降低了投资发电厂的动力。

还有加州民窳对环保意识越来越强．抵制建造火电厂和核电厂．对废气排放课以巨额罚款．使得近10年投有建设大型发电厂。

三大配售电公司在抽州电力市场运行的三年内几乎覆有对输电设施的扩建进行大规模的投资，相反还出售了它们85％的所属发电厂．出售所属发电厂的钱用来投资发展国外的业务．或者分摊培股东，使得日后输电容量严重不足。

·不完善的交易模式
加州电力市场采用了“双边+多边交易模式”，即没有电力库的纯“经济人模式(br0k鲥lg )”。

取消库联营，使电力交易中心成为非营利的最大经济人。

由于取消库联营的交易方式，也就取消了可作缓冲并起调节与稳定作用的发电厂商与电力库、大中用户与电力库签订的中长期合同。

然而电力中长期合同的签订+可羽避现赀市场价格风险，确保供电量和相对稳定的电力价格，这是经济学家普遍认同的限制发电公司行使市场力的主要方法之一。

加州电力市场采用了这种交易方式，禁止电力公司与发电公司签订长期合同，这就使得发电商故意行使其市场力。

造成市场剧烈的波动。

批发电价大幅上涨a
·市场管制条例不完善
加州电力是独立发电商趁燃料涨价电力供应紧张之际，利用其市场力特权不约而同的采用持留电量和改变竞标曲线各段的斜率来抬升电价。

而且按规定的市场规则可以兑现。

选完全是市场管制条例不完善的结果，设有法制法规限翩发电公司结盟，没有对发电公司故意在用电高峰期减产．试图抬高电价的行为给予有效的监督和及时的惩处。