(3)按約定的合同補(bǔ)償

 

澳大利亞市場(chǎng)中，對(duì)因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)約束造成的限上和限下部分出力，根據(jù)發(fā)電機(jī)組和電網(wǎng)公司事前簽訂的合同中約定的方法結(jié)算。

 

6) 阻塞成本

 

約束出清下，由于考慮了網(wǎng)絡(luò)約束，無(wú)法執(zhí)行無(wú)約束出清價(jià)下的最優(yōu)調(diào)度結(jié)果，需要調(diào)度限上、限下機(jī)組，增加了系統(tǒng)的發(fā)電成本，這就是阻塞成本。比如本例中，如果對(duì)限上限下部分出力采用英國(guó)POOL的補(bǔ)償方式，限上成本：40*(300-200)=4000元;限下補(bǔ)償：情形1下為0，情形2下為80*20=1600元;總阻塞成本：情形1下為4000元，情形2下為4000+1600=5600元。

 

7)用戶參與市場(chǎng)

 

在市場(chǎng)中，用戶可以作為價(jià)格接受者，不參與報(bào)價(jià)，也可以類(lèi)似于發(fā)電側(cè)參與報(bào)價(jià)。實(shí)際中，由于電力用戶的價(jià)格彈性一般比較低，大多用戶作為價(jià)格接受者，不參與報(bào)價(jià)。隨著智能電網(wǎng)、需求側(cè)管理技術(shù)等的發(fā)展，越來(lái)越多用戶參與市場(chǎng)的報(bào)價(jià)。

 

3、事前的阻塞管理方法

 

1)市場(chǎng)出清

 

事前阻塞管理方法下，市場(chǎng)僅需要進(jìn)行一次出清，即有約束出清。

 

情形1和情形2下的結(jié)果基本一致：市場(chǎng)出清結(jié)果為G1a、G1b和G2的出力分別為230MW、0MW和40MW，與事后方法中的有約束出清結(jié)果一樣。該結(jié)果已經(jīng)滿足了線路傳輸約束的要求，因此可以作為最終的調(diào)度方案(實(shí)際中還需要考慮穩(wěn)定等其他方面的約束，這里為了簡(jiǎn)化分析暫時(shí)忽略)實(shí)施。實(shí)際上，如果G1a、G1b和G2的報(bào)價(jià)與其成本一致，則在集中調(diào)度情況下的結(jié)果也是一樣，即G1a、G1b和G2的出力分別為180MW、0MW和140MW。

 

2)系統(tǒng)電價(jià)計(jì)算

 

(1)節(jié)點(diǎn)實(shí)時(shí)電價(jià)

 

節(jié)點(diǎn)實(shí)時(shí)電價(jià)的計(jì)算可以參考 電力市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)學(xué)基礎(chǔ) (三 實(shí)時(shí)電價(jià)理論及在電力市場(chǎng)中的應(yīng)用1)中的方法?？梢缘玫皆撍憷蠥、B兩個(gè)節(jié)點(diǎn)的電價(jià)分別是：200元/MWh和300元/MWh。簡(jiǎn)單分析如下：在當(dāng)前情況下，如果在A節(jié)點(diǎn)增加單位負(fù)荷(1MW)，則應(yīng)該由A節(jié)點(diǎn)的發(fā)電機(jī)G1增加出力，成本為200元，因此A節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)電價(jià)為pA=100元/MWh;如果在節(jié)點(diǎn)B增加單位負(fù)荷(1MW)，則應(yīng)該由B節(jié)點(diǎn)的發(fā)電機(jī)G2增加出力(由于此時(shí)線路AB上的潮流已達(dá)極限，G1的電雖然便宜，但送不過(guò)來(lái))，成本為300元，因此B節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)電價(jià)為pB=300元/MWh。

 

(2) 系統(tǒng)統(tǒng)一能量?jī)r(jià)

 

在有些情況下，在進(jìn)行有約束出清時(shí)，會(huì)同時(shí)計(jì)算出一個(gè)不考慮約束的系統(tǒng)統(tǒng)一的能量?jī)r(jià)作為結(jié)算用，具體的算法與事后阻塞管理辦法中無(wú)約束價(jià)格的計(jì)算方法相同。本算例中，不考慮約束的系統(tǒng)統(tǒng)一能量?jī)r(jià)格為200元/MWh。

 

(3)區(qū)域加權(quán)平均價(jià)

 

將若干節(jié)點(diǎn)劃為一個(gè)區(qū)，一個(gè)區(qū)內(nèi)的價(jià)格等于各個(gè)節(jié)點(diǎn)實(shí)時(shí)價(jià)格的加權(quán)平均價(jià)。一般按照各節(jié)點(diǎn)發(fā)電或負(fù)荷的市場(chǎng)出清量加權(quán)。這種電價(jià)主要用于用戶的定價(jià)。比如，本算例如果將A、B作為一個(gè)區(qū)域，則區(qū)域用戶的加權(quán)平均價(jià)為Pave=(170*200+100*300)/(170+100)=237元/MWh。

 

4)市場(chǎng)結(jié)算

 

市場(chǎng)結(jié)算需要確定以下四種價(jià)格：A節(jié)點(diǎn)的發(fā)電價(jià)格pGA、A節(jié)點(diǎn)的用電價(jià)格pLA、B節(jié)點(diǎn)的發(fā)電價(jià)格pGB及B節(jié)點(diǎn)的用電價(jià)格pLB。一般來(lái)說(shuō)，發(fā)電側(cè)按節(jié)點(diǎn)電價(jià)結(jié)算，用戶側(cè)按節(jié)點(diǎn)電價(jià)或區(qū)域加權(quán)平均價(jià)結(jié)算。下面給出幾種常見(jiàn)的結(jié)算方法。

 

(1)發(fā)電和負(fù)荷均按所在節(jié)點(diǎn)的實(shí)時(shí)電價(jià)結(jié)算(結(jié)算方法1)，即

 

 

由于節(jié)點(diǎn)的實(shí)時(shí)電價(jià)等于該節(jié)點(diǎn)供電的邊際成本，這是理論上的最優(yōu)的定價(jià)方式。

 

本例中，支付給G1和G2的費(fèi)用分別為230*200=46000元和40*300=12000元，共計(jì)58000元，從L1和L2收的電費(fèi)分別為170*200=34000元和100*300=30000元，共計(jì)64000元?？梢钥吹剑瑥挠脩羰杖〉馁M(fèi)用大于付給電廠的費(fèi)用：64000-58000=6000元。這就是阻塞盈余，是由兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的價(jià)格差造成的。另外，如果將用戶支付的總費(fèi)用與無(wú)約束下的對(duì)比，可以計(jì)算其阻塞成本：10000元。

 

(2)無(wú)約束發(fā)電機(jī)按照系統(tǒng)統(tǒng)一能量?jī)r(jià)結(jié)算，約束機(jī)組按報(bào)價(jià)結(jié)算(結(jié)算方法2)

 

對(duì)報(bào)價(jià)低于系統(tǒng)統(tǒng)一能量?jī)r(jià)格的，按統(tǒng)一能量?jī)r(jià)結(jié)算，其他的按報(bào)價(jià)結(jié)算。這樣，本算例中，G1的230MW全部按照200元結(jié)算，G2按300元結(jié)算，負(fù)荷按無(wú)約束下的系統(tǒng)統(tǒng)一能量?jī)r(jià)200元結(jié)算，同時(shí)分?jǐn)傋枞M(fèi)用4000元(G2發(fā)電40MW，沒(méi)MW的阻塞費(fèi)是100元)。這種方法下，實(shí)現(xiàn)了事后的阻塞管理，同時(shí)避免了阻塞盈余的分?jǐn)倖?wèn)題。

 

(2)發(fā)電按所在節(jié)點(diǎn)的實(shí)時(shí)電價(jià)結(jié)算，負(fù)荷按分區(qū)加權(quán)價(jià)結(jié)算(結(jié)算方法3)。

 

實(shí)際中，考慮到負(fù)荷的價(jià)格彈性較小等原因，多數(shù)市場(chǎng)中對(duì)用戶采用分區(qū)加權(quán)價(jià)格結(jié)算。本算例中，只有兩個(gè)節(jié)點(diǎn)，如果將A、B兩個(gè)節(jié)點(diǎn)設(shè)為一個(gè)區(qū)，負(fù)荷的價(jià)格等于A、B價(jià)格的加權(quán)價(jià)。

 

 

5、討論

 

1)阻塞管理方法的分類(lèi)

 

如果將事后的阻塞管理根據(jù)有約束出清是否重新報(bào)價(jià)分為兩種，阻塞管理方法可以具體分為以下幾類(lèi)：

 

(1)事后阻塞管理：一次報(bào)價(jià)，兩次出清(無(wú)約束出清和約束出清)，如英國(guó)POOL模式;

 

(2)事后阻塞管理：兩次報(bào)價(jià)，兩次出清(無(wú)約束出清和約束出清)，如英國(guó)BETTA模式，平衡市場(chǎng)前的雙邊交易市場(chǎng)(包括日前的集中交易市場(chǎng))屬于無(wú)約束出清，平衡市場(chǎng)為有約束出清;

 

(3)事前阻塞管理：一次報(bào)價(jià)，一次出清(約束出清)，目前美國(guó)大多數(shù)市場(chǎng)屬于這種模式，無(wú)論日前市場(chǎng)還是實(shí)時(shí)市場(chǎng)，都是直接計(jì)算考慮阻塞的出清結(jié)果。

 

(4)分區(qū)阻塞管理：這是一種介于事前阻塞管理和事后阻塞管理之間的方法，也是進(jìn)行兩次出清，但第一次出清不是完全無(wú)約束出清，而是考慮部分約束，如美國(guó)加州、德州早期的市場(chǎng)模式。

 

對(duì)每種阻塞管理方法，根據(jù)對(duì)市場(chǎng)成員結(jié)算方式的不同，又可細(xì)分為不同的方法，具體見(jiàn)前文的分析。

 

2)無(wú)約束出清的討論

 

在事后阻塞管理方法中，首先進(jìn)行了一次無(wú)約束出清。由于實(shí)際電力系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)約束總是存在的，因此最終有約束出清的結(jié)果一般與無(wú)約束出清有一定差別。設(shè)置無(wú)約束出清主要考慮以下幾個(gè)方面的因素：

 

(1) 無(wú)約束出清原理簡(jiǎn)單，容易被市場(chǎng)成員理解，特別是不懂復(fù)雜的電力系統(tǒng)分析計(jì)算方法的市場(chǎng)成員。

 

(2) 整個(gè)市場(chǎng)只有一個(gè)價(jià)格，有利于市場(chǎng)的流動(dòng)性，增加交易的活躍性。(3) 在一些市場(chǎng)，如英國(guó)，認(rèn)為市場(chǎng)成員繳納了輸配電費(fèi)后，就具有平等的得到輸配服務(wù)的權(quán)利，不能因?yàn)殡娋W(wǎng)的原因造成其無(wú)法交易。因此，首先按照無(wú)約束出清方法確定每個(gè)市場(chǎng)成員的交易量和價(jià)格，有約束出清結(jié)果如果與無(wú)約束出清結(jié)果有差異，對(duì)差異部分進(jìn)行補(bǔ)償。

 

3)事前和事后阻塞管理的購(gòu)售電成本分析

 

采用不同的阻塞管理方法會(huì)影響總的購(gòu)、售電成本。

 

 

注：

 

阻塞費(fèi)=約束出清負(fù)荷費(fèi)用-無(wú)約束出清負(fù)荷費(fèi)用

 

阻塞盈余=負(fù)荷費(fèi)用-電廠收入

 

事前阻塞管理1：指按結(jié)算方法1結(jié)算的事前阻塞管理方法

 

事前阻塞管理2：指按結(jié)算方法2結(jié)算的事前阻塞管理方法

 

阻塞盈余又稱(chēng)輸電權(quán)收益，一般將其按一定的方法分給負(fù)荷?？紤]輸電權(quán)的分配，事后阻塞管理的凈阻塞管理成本為4000元(10000-6000)。

 

注意，這里是假設(shè)幾種情況下，各發(fā)電企業(yè)都按成本報(bào)價(jià)的情況。實(shí)際上，不同的市場(chǎng)模式下市場(chǎng)成員的策略會(huì)有很大不同。比如對(duì)情形2，在事后阻塞管理方法下，G1a如果知道其很大概率會(huì)被調(diào)減，會(huì)故意報(bào)一個(gè)很低的價(jià)格以增加“限下”的補(bǔ)償。比如，如果其報(bào)價(jià)從120元改為20元，則其得到的補(bǔ)償從1600元增加到3600元(20*180)，并使系統(tǒng)總的阻塞費(fèi)增加到7600元。在采用事后阻塞管理的市場(chǎng)，發(fā)電商比較容易行使市場(chǎng)力，監(jiān)管機(jī)構(gòu)不僅要限制發(fā)電的最高報(bào)價(jià)，還要密切關(guān)注其最低報(bào)價(jià)。另外，本算例是采用一次報(bào)價(jià)，兩次出清的模式，也就是說(shuō)，進(jìn)行無(wú)約束出清時(shí)，市場(chǎng)成員沒(méi)有另外報(bào)價(jià)，這也在一定程度上增加了市場(chǎng)力。通過(guò)將其改為兩次報(bào)價(jià)、兩次出清的模式，如英國(guó)2000以后的市場(chǎng)模式(雙邊交易市場(chǎng)是無(wú)約束出清，平衡市場(chǎng)是約束出清，平衡市場(chǎng)另外申報(bào)Bid/Offer)，可以在一定程度上降低市場(chǎng)成員的市場(chǎng)力。

 

結(jié)論

 

阻塞管理的方法是區(qū)分不同市場(chǎng)模式的重要角度。按照約束的處理方式將阻塞管理方法分為事前管理和事后管理兩大類(lèi)，每類(lèi)中，又根據(jù)其發(fā)電、負(fù)荷結(jié)算價(jià)格機(jī)制的不同分為不同的子類(lèi)。目前美國(guó)大多數(shù)地區(qū)的電力市場(chǎng)是采用的事前的阻塞管理方法，按節(jié)點(diǎn)電價(jià)或區(qū)域電價(jià)結(jié)算，這種機(jī)制下會(huì)產(chǎn)生阻塞盈余，需要通過(guò)另外的機(jī)制分配該阻塞盈余;英國(guó)和歐洲很多地區(qū)的電力市場(chǎng)是采用的事后的阻塞管理方法，首先無(wú)約束出清，然后再進(jìn)行約束出清，對(duì)約束出清下出力變化的機(jī)組進(jìn)行補(bǔ)償，會(huì)造成一部分阻塞費(fèi)，需要通過(guò)某種機(jī)制分?jǐn)偟绞袌?chǎng)成員。美國(guó)加州、德州早期采用的分區(qū)定價(jià)的方法可以認(rèn)為是介于事前和事后兩種方法之間的一種方法，首先考慮部分約束進(jìn)行出清，然后再考慮全部約束進(jìn)行出清。事后方法的好處是無(wú)約束出清比較簡(jiǎn)單，在市場(chǎng)建設(shè)的初期比較容易、可以迅速實(shí)施，價(jià)格信號(hào)也很簡(jiǎn)單。其存在的問(wèn)題主要是發(fā)電商比較容易行使市場(chǎng)力。一些地區(qū)在市場(chǎng)建設(shè)初期采用事后的阻塞管理方法，后期隨著阻塞成本的增加而改為事前的阻塞管理方法。

 

我國(guó)電力市場(chǎng)建設(shè)中，目前由于主要是中長(zhǎng)期交易，阻塞問(wèn)題不突出。進(jìn)入現(xiàn)貨市場(chǎng)后，必須綜合考慮電網(wǎng)結(jié)構(gòu)、發(fā)電市場(chǎng)力情況、市場(chǎng)目標(biāo)等確定合適的阻塞管理方法。