第一节--电力市场运营结构及交易类型xin课件.ppt
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1、一、概述一、概述完整的电力市场完整的电力市场:电量市场电量市场辅助服务辅助服务交易市场交易市场发电权交易市场发电权交易市场金融市场金融市场中长期合约市场中长期合约市场日前市场日前市场实时平衡市场实时平衡市场AGCAGC旋转备用、黑启动、无功电旋转备用、黑启动、无功电压支持等压支持等期货期货期权期权差价合约差价合约套期保值套期保值第一节 电力市场交易理论概述第一节 电力市场交易理论概述 一、中长期合约市场一、中长期合约市场 根据预先签订的合约商定付款方式,进行电量或电力的根据预先签订的合约商定付款方式,进行电量或电力的买卖,在一定时期内进行实物的交割。可以通过竞价产生,买卖,在一定时期内进行实物
2、的交割。可以通过竞价产生,也可以双边签订。也可以双边签订。一般占电力市场初期整个电力交易中心电一般占电力市场初期整个电力交易中心电量的量的70%-80%70%-80%。作用:市场有序、规避风险、稳定价格;作用:市场有序、规避风险、稳定价格;现货交易现货交易第二节 中长期合约市场 现货交易:买卖双方达成口头或书面的商现货交易:买卖双方达成口头或书面的商品买卖协议或合同,然后根据协议商定的品买卖协议或合同,然后根据协议商定的付款方式和其他条款,在一定的时期内进付款方式和其他条款,在一定的时期内进行实物的交割,实现实物商品及其所有权行实物的交割,实现实物商品及其所有权同时转移的交易方式。同时转移的交
3、易方式。中长期合约市场中长期合约市场通过交易人进行双边交易,交易不通过交易人进行双边交易,交易不细化到每隔细化到每隔0.50.5小时,交易量很大。小时,交易量很大。它基于它基于年度基本负荷年度基本负荷。零售公司可。零售公司可以从电力生产者直接购买电力并通以从电力生产者直接购买电力并通过输电网传送,交纳过网费。过输电网传送,交纳过网费。通过交易人或交易中心进行电通过交易人或交易中心进行电能的买卖。交易基于能的买卖。交易基于季度、月季度、月或周的基本负荷或周的基本负荷,交易产品相,交易产品相对标准化,部分交易可以细化对标准化,部分交易可以细化到到0.50.5小时的交易时段,交易量小时的交易时段,交
4、易量较大较大 第二节 中长期合约市场第二节 中长期合约市场年度合约交易市场设计(2)(2)根据下一个交易年的负荷预测,将每年预报的电根据下一个交易年的负荷预测,将每年预报的电网发电量分成三部分:网发电量分成三部分:以前签订的购电合约,规定了机组的以前签订的购电合约,规定了机组的利用小时数,上网电价、保证电量等利用小时数,上网电价、保证电量等等,属政策性电量等,属政策性电量由于为合约交易,交易风险比较大。由于为合约交易,交易风险比较大。因此合约电量一般小于预测电量,因此合约电量一般小于预测电量,预留电量可以在月度交易中实施。预留电量可以在月度交易中实施。20%-30%20%-30%负荷预测电量负
5、荷预测电量-年度基数电量年度基数电量-年度预年度预留电量留电量第二节 中长期合约市场电力市场年度合约交易计算的数学模型电力市场年度合约交易计算的数学模型 目标函数:以年度购电费用最小为目标安排年度竞价目标函数:以年度购电费用最小为目标安排年度竞价电量。电量。t=1t=1,2 2,。,。,T T,T=12T=12 第第j j台台机机组组的的年年竞竞争争电量报价电量报价第第j台台机机组组年年度度竞竞争争电电量量在在第第t个个月月的的上网电量上网电量第二节 中长期合约市场约束条件:约束条件:电网年度竞价上网电量平衡电网年度竞价上网电量平衡 电网年度基数电量平衡电网年度基数电量平衡第第j j台台机机组
6、组年年度度基基数数电电量量的的分分月月电量电量第二节 中长期合约市场各机组年度基数电量约束各机组年度基数电量约束 各机组月竞价上网电量约束各机组月竞价上网电量约束:第第j j台机组的年度基数电量台机组的年度基数电量第第j j台台机机组组第第t t个个月月的的最最大能发电量大能发电量第二节 中长期合约市场求解求解1.1.各机组月度基数电量的确定;各机组月度基数电量的确定;根据机组的年度检修计划,根据机组的年度检修计划,年度基数年度基数电量及每电量及每月电网预报的电量,按一定比例将年度基数月电网预报的电量,按一定比例将年度基数电量分配到月,得出各机组月度基数电量;电量分配到月,得出各机组月度基数电
7、量;2.2.各机组年度竞价上网电量的确定:各机组年度竞价上网电量的确定:利用线性利用线性规划规划求解得出各机组年度竞价上网电量及竞求解得出各机组年度竞价上网电量及竞价分月上网电量;价分月上网电量;第二节 中长期合约市场电力市场年度合约交易的滚动计算电力市场年度合约交易的滚动计算 在各机组年度基数电量给定及年度竞价在各机组年度基数电量给定及年度竞价上网电量确定后,根据机组从年初到当前上网电量确定后,根据机组从年初到当前调度月为止累计已经完成的电量,考虑年调度月为止累计已经完成的电量,考虑年检修计划及备用等因素的变化,对本年度检修计划及备用等因素的变化,对本年度未来月份各机组的发电计划加以调整。以
8、未来月份各机组的发电计划加以调整。以便保证年度基数电量和竞价上网电量的完便保证年度基数电量和竞价上网电量的完成。成。第二节 中长期合约市场 月度合约交易市场设计月度合约交易市场设计1.1.月度合约交易以日为时段;月度合约交易以日为时段;2.2.根据下一个交易月的负荷预测,将每年预报的电网根据下一个交易月的负荷预测,将每年预报的电网发电量分成四部分:发电量分成四部分:年度基数电量分月电量年度基数电量分月电量 年度竞争电量分月电量年度竞争电量分月电量 月度竞争电量月度竞争电量 预留电量预留电量 前三部分占月度电量的前三部分占月度电量的85%-90%85%-90%;第二节 中长期合约市场年预测负荷年
9、预测负荷年度基数电量年度基数电量年度竞争电量年度竞争电量 年度预留电量年度预留电量 1 1月月基基数数电电量量1212月月基基数数电电量量1 1月月竞竞争争电电量量1212月月竞竞争争电电量量月月度度竞竞争争电电量量月月度度预预留留电电量量负荷偏差电量负荷偏差电量因为月度交易还具有一因为月度交易还具有一定的风险,尽管小于年定的风险,尽管小于年度风险,但仍有一定的度风险,但仍有一定的预留系数。预留系数。月度竞价电量月度竞价电量=月度负荷预测电量月度负荷预测电量-月度预留电量月度预留电量-年度基数电年度基数电 量在该月的分摊电量量在该月的分摊电量-年度竞价电量在该月的分摊电量年度竞价电量在该月的分
10、摊电量第二节 中长期合约市场因为月负荷预测比因为月负荷预测比年负荷预测更准确年负荷预测更准确求解:求解:1.1.各机组各机组年度基数电量和年度竞价上网年度基数电量和年度竞价上网电量的电量的分日电量的确定;分日电量的确定;按一定比例将年度基数电量的分月电量和年度竞价上按一定比例将年度基数电量的分月电量和年度竞价上网的分月电量分配到日,得出各机组年基数电量和年度竞价网的分月电量分配到日,得出各机组年基数电量和年度竞价上网电量的分日电量;上网电量的分日电量;2 2各机组各机组月度竞价上网电量月度竞价上网电量的确定:利用线性的确定:利用线性规划求解得出各机组月度竞价上网电量及竞规划求解得出各机组月度竞
11、价上网电量及竞价上网电量的分日电量;价上网电量的分日电量;第二节 中长期合约市场第三节 日前市场电力调度交易中心每天组织,对次日未满足负电力调度交易中心每天组织,对次日未满足负荷进行竞价,即余量竞价荷进行竞价,即余量竞价反映短期的供需平衡关系和生产成本,提供短反映短期的供需平衡关系和生产成本,提供短期经济信号期经济信号年预测负荷年预测负荷年度基数电量年度基数电量年度竞争电量年度竞争电量 年度预留电量年度预留电量 1 1月月基基数数电电量量1212月月基基数数电电量量1 1月月竞竞争争电电量量1212月月竞竞争争电电量量月月度度竞竞争争电电量量月月度度预预留留电电量量负荷偏差电量负荷偏差电量负负
12、荷荷预预测测偏偏差差分日基数电量分日基数电量分日竞争电量分日竞争电量日前市场分日竞争电量日前市场分日竞争电量日前预测负荷日前预测负荷比月负荷预测比月负荷预测更准确更准确第三节 日前市场1、日前市场的特点、日前市场的特点价格波动幅度较大,市场风险较大价格波动幅度较大,市场风险较大短期负荷预测误差较小短期负荷预测误差较小次日负荷、电网运行方式、设备状况都是比较明朗次日负荷、电网运行方式、设备状况都是比较明朗的信息的信息离实际执行时间短离实际执行时间短第三节 日前市场2、日前市场组织日前市场组织在日前交易在日前交易市场中制定的市场中制定的交易计划交易计划第三节 日前市场3 3、预调度计划管理系统:预
13、调度计划管理系统:是电力市场运营的核是电力市场运营的核心功能之一,是实现日前市场竞价的关键环心功能之一,是实现日前市场竞价的关键环节。节。它利用市场成员申报的数据、短期负荷预它利用市场成员申报的数据、短期负荷预测、电网输送容量、年交易计划、月交易计测、电网输送容量、年交易计划、月交易计划、合同、安全约束等信息,按照市场规则划、合同、安全约束等信息,按照市场规则指定的优化目标,制定次日发电计划、交换指定的优化目标,制定次日发电计划、交换计划、辅助服务计划、决策上网电价,并实计划、辅助服务计划、决策上网电价,并实现交易管理的功能。现交易管理的功能。第三节 日前市场4、预调度交易管理、预调度交易管理
14、子系统的模块组成子系统的模块组成第三节 日前市场1)购电电价决策)购电电价决策一机一机一价一价统一统一电价电价综合综合加权加权电价电价第三节 日前市场2)第三节 日前市场 在安排购电计划时应在安排购电计划时应该是首先安排报价低的该是首先安排报价低的机组发电,然后安排报机组发电,然后安排报价高的机组发电。所以价高的机组发电。所以随着负荷的变化,系统随着负荷的变化,系统边际电价边际电价(SMP)(SMP)也会有所也会有所变化,其趋势应该是跟变化,其趋势应该是跟随负荷的变化,随负荷的变化,在负荷在负荷水平高的时段水平高的时段SMPSMP也应该也应该高,而在负荷水平下降高,而在负荷水平下降的时段的时段
15、SMPSMP也应该下降。也应该下降。第三节 日前市场3)水电购电计划)水电购电计划目标函数目标函数模式一:水电没有申报电价时。模式一:水电没有申报电价时。目标函数:系统负荷各时段峰谷差最小化。目标函数:系统负荷各时段峰谷差最小化。模式二:水电申报电价时。模式二:水电申报电价时。目标函数:系统各时段边际电价与负荷需求乘目标函数:系统各时段边际电价与负荷需求乘积最小化。积最小化。第三节 日前市场约束条件约束条件:1)1)水库的强迫出力约束水库的强迫出力约束 2)2)水库的最大日发电量约束水库的最大日发电量约束 3)3)水电的可调出力范围约束水电的可调出力范围约束 该该模模型型的的物物理理意意义义在
16、在于于:在在满满足足各各种种水水库库运运行行的的条条件件下下,最最大大效效益益地地利利用用水资源,即降低火电系统的边际电价。水资源,即降低火电系统的边际电价。水电厂水电厂i i在在t t时段的发电容量时段的发电容量水电厂水电厂i i在在t t时段的强迫出力时段的强迫出力水水电电厂厂i i在在计计划划周周期期内内最最小小和和最最大大的的可可调调度发电容量;度发电容量;T T计划持续时段数计划持续时段数水电厂水电厂i i的最大日发电量的最大日发电量HPNHPNi i 水电厂机组集合水电厂机组集合第三节 日前市场 4)区域间电力交易计划)区域间电力交易计划 1 1)进行区域间电力交换的意义)进行区域
17、间电力交换的意义 解决电力资源分布不平衡的问题解决电力资源分布不平衡的问题 跨区域调峰和互为备用;跨区域调峰和互为备用;增强电力系统内部的竞争,促进其发展增强电力系统内部的竞争,促进其发展 2 2)区域电力交换的关键)区域电力交换的关键 在保证安全稳定的情况下,确定区域的交换功率,在保证安全稳定的情况下,确定区域的交换功率,促进本区域的经济效益;促进本区域的经济效益;第三节 日前市场 5)安全矫正策略安全矫正策略 通过状态估计、潮流计算、故障分析和通过状态估计、潮流计算、故障分析和预想事故分析,预测在某些预想事故分析,预测在某些 方式下会出现哪方式下会出现哪些问题,并回答如何处理这些问题,提出
18、安些问题,并回答如何处理这些问题,提出安全措施。全措施。即通过系统中可以控制变量的控制来消除即通过系统中可以控制变量的控制来消除潜在的约束条件越限现象或已经存在约束条潜在的约束条件越限现象或已经存在约束条件的越限现象,使之保持或恢复安全状态。件的越限现象,使之保持或恢复安全状态。第三节 日前市场5.预调度交易计划的特点预调度交易计划的特点 在计划经济时期,传统的发电计划是基于全信息的调度决策,在计划经济时期,传统的发电计划是基于全信息的调度决策,并且调度运行部门对下属电厂拥有完全的控制权,在电力市并且调度运行部门对下属电厂拥有完全的控制权,在电力市场环境下,资源优化的总体思路是分散决策、整体协
19、调;场环境下,资源优化的总体思路是分散决策、整体协调;(1)(1)结算规则的变化:结算规则的变化:在传统的发电计划中,电厂的付费电价基于机组的成本核定,在电力市在传统的发电计划中,电厂的付费电价基于机组的成本核定,在电力市场环境下,各厂上网电价都基于统一的系统边际电价。场环境下,各厂上网电价都基于统一的系统边际电价。(2 2)电厂报价曲线的复杂化:)电厂报价曲线的复杂化:传统是各个机组的发电成本曲线,而在电力市场条件下,可以根据电力传统是各个机组的发电成本曲线,而在电力市场条件下,可以根据电力供求关系的变化,对不同的时间申报不同的电价曲线。供求关系的变化,对不同的时间申报不同的电价曲线。第三节
20、 日前市场 根根据据实实际际需需要要,报报价价曲曲线线限限定定为为非非凹凹,其其中中包包括括上上升升型型、下下降降型型、平平报报价价、V V型型报报价价(即即,只只允允许单个谷存在许单个谷存在),如图所示。,如图所示。第三节 日前市场(3 3)交易计划的公平性)交易计划的公平性 电厂不再是被动的被调对象,而是转化为平等的市场成电厂不再是被动的被调对象,而是转化为平等的市场成员。可以对交易计划提出质疑。员。可以对交易计划提出质疑。(4)(4)发电计划的最优性发电计划的最优性 在电力市场环境下,电网交易人员能否制定经济的发电在电力市场环境下,电网交易人员能否制定经济的发电计划将直接影响到电力市场中
21、所有成员的利益(电厂、输电计划将直接影响到电力市场中所有成员的利益(电厂、输电公司、供电公司、用户)。公司、供电公司、用户)。第三节 日前市场6 6、日前市场的流程、日前市场的流程第三节 日前市场7 7、应用实例、应用实例北欧电力市场北欧电力市场 生产和消费前一天对电力进行买卖的市场。现货生产和消费前一天对电力进行买卖的市场。现货交易是针对第二天交易是针对第二天2424小时确定的电力交易,以小时小时确定的电力交易,以小时为单位,共为单位,共2424个时段。个时段。每天上午每天上午1111:0000以前,北欧电力交易中心从各国电以前,北欧电力交易中心从各国电网公司获取电网运行信息。网公司获取电网
22、运行信息。上午上午1212:0000以前,由各日前市场成员向北欧电力交以前,由各日前市场成员向北欧电力交易所申报第二天每时段的交易数据。易所申报第二天每时段的交易数据。1313:3030以前,北欧电力交易中心发布交易计划。以前,北欧电力交易中心发布交易计划。1414:0000以前,市场成员可对交易计划提出异议。之以前,市场成员可对交易计划提出异议。之后,电力交易中心向各国电网公司及对电力平衡负后,电力交易中心向各国电网公司及对电力平衡负有责任的市场成员传送日前交易计划。有责任的市场成员传送日前交易计划。第三节 日前市场第三节 日前市场第四节 实时平衡市场第四节 实时平衡市场第四节 实时平衡市场
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