第四章电力市场环境下的电力系统稳态分析.pptx

现在世界上已提出了多种电力工业改革方案，并在 不同的国家实践。
电力市场和其他市场相比的待殊之处： 电能的生产和消费是同时完成 电力市场的显著标志：输电系统的存在。
输电服务由于其规模效益，具有天然垄断的性质。 各国市场化的共同特点：“厂网分开”。 由政府对输电部分进行适当的管制，保证电网开放， 为发电和配售电创造一个公平的竞争环境。对输电部 分处理的不同，形成了各国电力市场结构的特色。
✓ 技术方面：围绕电力市场环境下保证电力系统安全 运行的问题。
垄断环境下：整个电力系统的发电、输电、配电是统 一管理和统一调度的，运行方式安排相对比较简单， 系统运行的安全可靠容易得到保证。 电力市场环境下：电力交易瞬息万变，电力调度既要 保证公平竞争，又要保证安全运行，这就给电力系统 分析提出了新的挑战。 例如，在电力市场条件下由于系统潮流可能与预测的 很不一样，可能导致输电阻塞、电压崩溃及不稳定等 问题。
电力交易的形式：可采取双边合同和竞价上网。 一般电力市场都包含这两种形式的交易。但是电力市场 以何种形式为主，或这两种形式各占多大份额，应该根 据具体情况进行分析。
电力市场理论的一个难点：竞价上网的方式和竞价策 略，有很强的随机性和实时性要求。
该问题不仅与电力市场的经济效益有关，而且直接影 响电力系统的安全性和可靠性。对一个发电厂商来说， 竞价决策和其运行优化有密切关系，其竞争目标是要获 取最大利润。 发电厂商如何制定最优竞价策略，以及PX如何模拟和 选择发电厂商以使电力用户的电能费用最小化的问题将 涉及到随机优化的模型和算法。
对ISO的基本要求： l 不从电力市场中赢利。 l ISO必须与电力市场的主体发电厂商及用户脱离。 ISO的职责和权力在不同的市场模式中主要有：
(1)制定运行规划／运行方式。 (2)实施调度。 (3)对电力系统进行控制与监测 (4)在线电网安全分析。 (5)市场行政管理。
3.电能交易机构（PX） PX的基本功能：
电力市场的主要组成部分如图所示： 市场的供给主体： 发电厂商(G)、发电市场(PM)； 市场的需求主体： 用户(D)、零售商®；
电力市场的输电部分包括5个部分： 输电设备所有者(Transmission owner，TO) 独立系统调度机构(Independent System Operator，ISO) 辅助服务商家(Ancillary Service，AS) 电能交易机构(Power Exchange，PX) 交易协调商家(Scheduler Coordinator，SC)
5. 交易协调商家（SC） SC：把电能供需方的计划结合在一起的一个中间
商，但不必遵守PX的规则。 l 有些市场模式中要求把电能协调限制在中央 POOL之中而不允许其他SC进行操作，例如英格兰 电力市场就是这样。 l 有些电力市场模式中可能不存在中央POOL或管 制的交易机构，电能协调是用一种分散方式进行。
在很多新的电力市场结构中，SC是一个重要组 成部分。
以上五个电力市场的组成部分在某些电力市场中不 一定出现。在某些情况下可能会少一两个组成部分。 在另一些情况下，两个或几个组成部分可能合为一个 复合的组成部分。但其相应的职能是不可缺少的。
例如挪威将ISO和TO结合，英格兰将ISO、TO和PX 结合成为NGC(国家电网公司)。起初美国加利福尼亚州 的电力市场结构式是将以上五 个部分全部分开， FERC(联邦能源管理委员会)在2000年的Order No．2000 中要求各地区成立PX、IS0和TO结合的RTO(地区输电 机构)。
电力市场的出现给电力系统研究提出了很多新的课题，包括 经济方面的课题和技术方面的课题。 经济方面：电价理论和交易机制是电力市场研究的核心。
国外电力市场的理论研究起源于20世纪80年代末期学者对实 时电价的研究，从理论上证明了实时电价对合理配置资源的有 效性。 电价理论的研究分为两个部分，即电能成本分析(电价预测)和 电力市场中的电价形成机制。 电能成本分析：电价预测的基础，对于电力市场的宏观控制、 优化电力资源配置有决定性的影响。 电价的形成：最终要通过市场机制。从理想市场运行来看，电 力市场的出清电价应与电力系统电能的边际成本相对应。
1、 输电设备所有者（TO）
电网开放的前提：
输电设备的所有者对输电系统的用户(包括发电厂 商及电能用户)在准入和运用输电设备方面应平等 对待，避免歧视。
应建立一个独立控制机构ISO来调度输电系统并提 供输电服务，而输电设备的维修责任仍归输电设备 所有者。
2．独立系统调度机构(ISO) ISO调度输电网络并对所有输电用户提供服务。
第四章 电力市场环境下的电力系统稳态ห้องสมุดไป่ตู้析
4.1 概述 20世纪80年代以来，世界范围内开始了电力工业改 革的浪潮，其主要目的是打破垄断，开放电网，形成自 由竞争的电力市场。 根据微观经济学中市场的理论，可以将电力市场定义 为相互作用、使电能交换成为可能的买方和卖方集合。 应该指出，电力市场中的商品除电能外还包括各种辅助 服务。 辅助服务：输送电能、提供备用、无功补偿及电压 调节等 主要用来保证电力系统运行的可靠性及电能质量。
4. 辅助服务商家（AS） 功能：为电力系统可靠运行提供所需的服务，主
要是为输电系统安全可靠运行提供有功备用及无功 电源。
根据市场结构，辅助服务商家可以在PX或ISO进 行交易。辅助服务可以是以捆绑方式提供，也可分 别按菜单提供。调节备用、旋转备用和补充运行备 用(非旋转备用)等辅助服务可以由用户自己提供。
在未来市场对电能的供求双方提供一个交易的场所。作为电供需 双方竞争的POOL，形成市场出清价(Market Clear Price，MCP)。 MCP就成为实现未来市场结算的依据。 市场的周期：1小时到几个月。 最常见的形式：一天前的市场，为每个运行日的前一天进行电能 交易。根据市场的设计，一天前的市场可辅以较长周期的市场或 小时前的市场。小时前的市场为运行前1到2个小时的电能交易提 供可能。 以上三部分：TO、ISO及PX给电力市场的交易提供一个平台，不 能从交易中赢利。