电力市场理论及其应用(综述).ppt

电力市场理论研究与应用第一次汇报2021/9/211第一篇 电力市场基本理论及总体结构电力市场基本概念电力买卖双方相互作用以决定其电价和电量的过程定义基本特征基本原则公平、公正、公开开放性、竞争性网络性、协调性2021/9/212明确电力市场的目标 针对不同发展阶段的电力市场，其改革目标不同。首要目标次要目标发展中的电力市场吸引电力投资基础设施扩建系统安全可靠降低电价提高效率为客户提供更多选择成熟的电力市场降低电价提高效率为客户提供更多选择系统安全可靠吸引电力投资基础设施扩建最终目标：最大限度利用市场手段来提高电力工业生产效率，降低电力生产和供应成本，实现资源的优化配置。2021/9/213电力市场理论研究的主要方向1.政策环境和市场结构2.电价体系3.交易机制4.技术支持系统5.市场环境下的调度和控制6.市场机制下电力系统安全稳定分析方法和控制策略7.电力市场经济稳定性及阻塞管理机制8.电力市场中安全与经济的协调9.市场环境下的输电网络管理2021/9/214电力市场的目标模式垄断单一批发电力批发零售竞争发电、输电、配电均垄断，不可以选择供应者。厂网分家发电侧引入竞争，输配电仍垄断，不允许直接进入输电网卖电给最终用户。所有用户可根据电价和服务质量选择零售商，获得购电选择权。输配电分开，输电网放开，配电公司垄断经营，大用户获得购电选择权。2021/9/215电力市场的交易模型1.电力联营体（pool）模式 将电网看作电能交易的中心，所有发电商及用户与电网运营中心发生经济关系。电力市场的单一购买者，即电网运营机构，与参与市场竞争的各个独立发电商进行电能交易。“1+N”“1+N”模式模式（单一购买者模式，属于联营体模式）1.2.双边交易模式2.3.P+B模式3.4.多边交易模式2021/9/216电力市场中的交易类型1.中长期合约交易2.期货与期权交易 根据预先签订的合同商定付款方式，在预定时期内进行电量的交易。在发电侧竞争的单一购买者电力市场中为年度或月度竞价。期货交易是按一定规章制度进行的期货合约的买卖。期权交易是指在未来一定时期可以买卖的权利。2021/9/2173.日前交易4.辅助服务交易5.实时交易 每30min为一个交易时段，发电商参与竞标，由交易中心决定最优交易计划及结算电价。包含发电公司必须提供的基本辅助服务及市场运行部门购买使用的有偿辅助服务。在实时运行前短时间内进行，通过各个发电机组申报的可调容量和报价，确定最优方案，调整实时交易，以维持系统安全。2021/9/218电力市场运营结构 期货与期权交易市场中长期合约交易市场日前交易市场辅助服务市场实时交易（平衡）市场 发电公司 电力大用户 配电公司 电力小用户2021/9/219电力市场竞价模式u限量竞争模式u限价竞争模式u基于两部制电价的竞价模式u分次竞价模式 上网电量的一部分由购电合同包销，价格为政府批准的上网电价；其余由发电公司竞价上网。最高、最低限价：防止电价失控；最高、最低涨跌幅度限制：控制电价变化速度及范围。容量电价、电量电价总量公布的分次拍卖总量不公布的分次拍卖2021/9/2110u分段竞价模式u逐步开放的市场模式u当量电价的竞价模式u基于期货理论的电力市场竞价模式u期权交易模式 机组每天申报一条价格-利用小时曲线，按报价由低到高形成带负荷优先顺序。交易双方在确定的将来时间按已签订的价格购买或出售一定电量。交易对象为按已签订的价格购买或出售一定电量的权利。机组分为市场机组与市场外机组。容量电价与电量电价的组合。2021/9/2111电力市场层次结构初期可分为如下三个层次：国家电力市场区域电力市场省网电力市场交易主体区域电网公司省电力公司特大型电厂集团公司省电力公司直接进入区域电网的独立发电公司省电力公司独立发电公司配电公司直供大用户主要职能实现全国联网组织省间的电力电量交易组织全省发电侧电力电量交易2021/9/2112第二篇 电力市场交易理论与运作机制中长期合约交易市场及其运作机制l电力期货与电力期权交易市场l日前交易市场的结构与模式及运作机制l辅助服务市场的运作及基本规则l实时平衡市场的运作2021/9/2113年度合约交易市场1.年度合约交易以年或月为交易时段；2.根据对下一交易年度的负荷预测，可将电网发电量可分为：年度基数电量Enb、年度竞价电量Enj、预留电量Enl；年度竞价电量=年度负荷预测电量（1年度预留系数）年度基数电量2021/9/2114月度交易合约市场1.月度交易以日为交易时段；2.根据下一交易月度的负荷预测，可将电网发电量分为：年度基数电量的分月电量Enb、年度竞价电量的分月电量Enj、月度竞价电量Eyj、月度预留电量Eyl。月度竞价电量=月度负荷预测电量（1月度预留系数）年度基数电量在该月的分摊电量年度竞价在该月的分摊电量2021/9/2115合约市场分组竞价 在电力市场初期，考虑到参与电力市场的各个电厂机组的类型、还贷情况、发电成本存在差异，将各机组分成五组：分组情况分组情况分组情况分组情况2 25 53 34 41 1不参与竞争机组水电组有还贷任务的火电机组燃煤机组燃油机组核电、无法实时监视的机组、风电、径流小水电2021/9/2116 各组的最高限价与其竞争电量的乘积所形成的竞争上网电价应低于由销售电价减去输电和供电成本倒推产生的综合发电上网电价。在保证新建机组有一定还贷电量、执行充分利用水电的能源政策的前提下，各组的竞价电量占总负荷电量的比例应与各组的阶段电价成反比。u各组竞价电量的确定原则：u最高电价的确定原则：2021/9/2117期货交易方式竞价式交易投标式交易相对式交易协商式交易 最常见、最基本的方式；买卖双方在交易大厅，按照“价格优先、时间优先”的原则进行竞争。2021/9/2118期货与期权的关系期货期权区别买卖商品；以合约的形式表现出来买卖权利；本身是一个抽象的东西买卖双方履行同等权利、责任和义务只赋予卖方出卖或购买某种期货合约的义务和责任联系 期权主要是买卖某种期货合约的权利，就是说期货可以通过期货合约来买卖，广义来讲，期货包含了期权。2021/9/2119期货交易与期权交易的关系期货交易期权交易区别交易对象不同期货合约以特定权利为买卖对象风险损失不同双方承担的亏损都是无限的买方承担的亏损是有限的履约保证金不同双方都需交纳仅卖方交纳联系 期权交易以期货交易、期货合约交易为基础，是期货交易的延伸、发展和高级表现形式 以买卖远期标准化合约为特征的交易2021/9/2120日前电力市场运作的模式 可分为三种：电力联营体模型下的日前交易市场、双边交易模型下的日前交易市场、经纪人模式。2021/9/21212021/9/2122日前交易市场的运作机制负荷预报与发布负荷预报与发布数据申报与审核数据申报与审核竞价原则竞价原则交易机制交易机制电力交易中心隔15或30min向市场成员公布负荷情况发电公司在交易日前向电力交易中心申报必需的技术数据尽可能使购电价格接近发电的社会平均成本对没有通过安全校核的无约束发电出力计划，对区域进行分区，采用分区电价机制2021/9/2123辅助服务 辅助服务贯穿每一个交易时段，是在市场中确保电网安全、稳定运行的重要手段。发电发电辅助服务辅助服务2021/9/2124有功频率控制（AGC）交易市场AGC控制的三种模式：1.以网际联络线交换功率为目标的控制模式（CNIC）2.以电网频率为目标的模式（CFC）3.以网际联络线交换功率及电网频率联合控制为目标的控制模式（TBC）参与AGC控制的成员，必须具备二次AGC能力。2021/9/2125AGC申报的内容应包括：1.有效AGC出力范围：AGC机组的工作区间1.AGC价格曲线：采用的是单位容量报价的方式，单位为元/MW1.AGC调频死区：机组调频无法动作的区间1.AGC响应速率：机组可以响应系统频率变化的调整速率1.AGC响应时间：调频响应延迟时间2021/9/2126AGC的购买决策系统AGC需求预测系统AGC实时需求实时AGC调度修正AGC出力范围AGC服务计划AGC服务申报有功日前市场出力计划系统AGC需求预测AGC服务计划AGC服务申报 当系统频率发生变化时，系统计划购买AGC服务的机组全部统一动作。若AGC总容量不足，对剩余机组按AGC优先顺序进行计划外购买。2021/9/2127旋转备用市场 处在开机状态，并能在极短时间内响应调度，为系统提供出力的机组。响应时间1.已并网发电，但负荷没带满的机组；2.停下来的水电机组；3.火电机组维持全速运转，随时可以并网发电。市场成员1.正向旋转备用报价；2.机组正常运行出力范围；3.各出力区间旋转备用的跟踪能力。申报数据2021/9/2128非旋转备用市场处在停机状态，并能在短期内成为可调度机组，为系统提供出力。响应时间 非旋转备用容量价格；机组开停机出力-时间特性曲线；机组开机后可提供备用范围；机组达到满出力的时间。申报数据2021/9/2129旋转与非旋转备用市场旋转备用市场非旋转备用市场 报价采用单位容量报价，单位：元/MW，且全天价格统一 申报在计划交易日的前一日进行，与有功申报同时进行。先作旋转备用市场，若旋转备用能满足系统备用要求，则不考虑非旋转备用交易；当旋转备用不能满足时（如系统峰谷差较大），才考虑购买非旋转备用。2021/9/2130实时平衡市场日前计划给出的出力水平AGC机组响应实际运行的负荷水平出现较大偏差 由于天气、电网故 障等偶然因素实时平衡市场为了周期性的恢复AGC机组的基本工作位置2021/9/2131 上（下）调范围及上（下）调价格；也可以采用封存的日前市场发电报价作为实时市场的报价。实时平衡市场鼓励发电商参与调节电力不平衡，愿意参与平衡市场的发电商可以提前数小时申报：在实时调度中：决定启用上调或下调机组按价格从低到高调用机组 最后一台调节机组为边际调节机组，其调节报价成为边际调节价格。2021/9/2132第三篇 电力市场预测、分析 电力市场需求预测 从已知的经济、社会发展和电力系统需求情况出发，通过对历史数据的分析和研究，以未来年份经济、社会发展情况的预测结果为依据，对电力需求做出预先的估计和预测。电力系统负荷预测制定发电计划和电力系统发展规划的基础2021/9/2133负荷预测分类从预测时间的角度：预测内容包括电量预测（全社会电量等）及电 力预测（峰谷差等）；进行常规预测时遵循“近大远小”的原则。主要是对日负荷曲线的预测；在短期负荷预测时，利用负荷自身发展规律，并在此过程中设法计及各种相关因素的影响，以提高预测精度。中长期负荷预测短期负荷预测2021/9/2134市场分析与评估市场分析与评估系统AAEM功能：采集、分析相关信息，模拟未来时段内的市场行为，分析预测短期、中期系统供需平衡和系统安全情况，并发布。目的：1.保证交易中心对未来时段市场可能出现的安全与经济状况有一定把握；2.使发电商了解未来时段的发、用电计划，减少其生产的盲目性。2021/9/2135短期短期AAEM中期中期AAEM 计算时间范围 对未来一周的市场行为对未来一月的市场行为评估方式模式A根据每日的负荷预测曲线进行模拟运行与评估根据月内每日的负荷预测曲线进行模拟运行与评估模式B根据每日预测的最高负荷时段的负荷进行模拟运行与评估根据月负荷持续曲线进行模拟运行、评估模式C根据月内每日最高负荷时段的负荷进行模拟运行与评估AAEM的分类：2021/9/2136