電力市場輔助服務(wù)定價研究

孫華利，王圣江，羅靈琳

(1.云南電網(wǎng)公司，昆明 650011；2.昆明理工大學(xué)，昆明 650500)

電力市場輔助服務(wù)定價研究

孫華利1，王圣江1，羅靈琳2

(1.云南電網(wǎng)公司，昆明 650011；2.昆明理工大學(xué)，昆明 650500)

采用基于調(diào)節(jié)過程的方法計算AGC機組調(diào)節(jié)量，能夠量化AGC機組調(diào)節(jié)量。綜合考慮現(xiàn)有AGC容量、電量補償以及AGC機組調(diào)節(jié)量補償，得到改進AGC輔助服務(wù)補償方法。改進的AGC補償機制能夠充分反映機組參與調(diào)節(jié)的附加成本，有利于提高電廠參與AGC調(diào)節(jié)的積極性，有利于電網(wǎng)保證電能質(zhì)量和安全穩(wěn)定運行。

AGC；調(diào)節(jié)量；補償

0 前言

AGC是電力系統(tǒng)跟蹤負荷變化、維持系統(tǒng)頻率、保證電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行的重要手段，也是電力市場輔助服務(wù)的重要組成部分。在電力市場中，市場必須為AGC輔助服務(wù)支付合理的價格。公平、合理有效的AGC定價能夠通過價格信號引導(dǎo)和促進市場成員積極提供優(yōu)質(zhì)AGC服務(wù)，因此AGC的定價成為AGC輔助服務(wù)研究的核心問題。

目前，AGC輔助服務(wù)研究主要集中在對AGC輔助服務(wù)質(zhì)量評價、考核方面。文獻 [2]提出了AGC服務(wù)效能的考核和結(jié)算方法。文獻 [3]結(jié)合云南電網(wǎng)實際對AGC輔助服務(wù)考核標準提出了優(yōu)化建議，目的在于提高AGC調(diào)節(jié)效能、改善AGC運行環(huán)境。文獻 [6]研究了輔助服務(wù)考核與補償模型，對AGC輔助服務(wù)補償費用提出了基于AGC貢獻量的計算公式。文獻 [7]對AGC輔助服務(wù)成本的構(gòu)成、分攤策略進行了研究。

國內(nèi)對AGC輔助服務(wù)補償方法主要依據(jù)為《并網(wǎng)發(fā)電廠輔助服務(wù)管理暫行辦法》，各區(qū)域電網(wǎng)以此為依據(jù)制定實施細則。南方電網(wǎng)區(qū)域?qū)嵤┮罁?jù)為 《南方區(qū)域并網(wǎng)發(fā)電廠輔助服務(wù)管理實施細則》。目前對于現(xiàn)行的AGC輔助服務(wù)考核方法優(yōu)化的相關(guān)研究較少。

1 AGC輔助服務(wù)補償分析

按 《南方區(qū)域并網(wǎng)發(fā)電廠輔助服務(wù)管理實施細則》規(guī)定，AGC服務(wù)補償包括容量補償及電量補償兩部分。

AGC容量補償費用=AGC容量服務(wù)供應(yīng)量× R1(元/兆瓦小時)。其中，AGC容量服務(wù)供應(yīng)量=AGC當(dāng)月投運率×每個調(diào)度時段的容量服務(wù)供應(yīng)量之和。每個調(diào)度時段的容量服務(wù)供應(yīng)量=每個調(diào)度時段征用的機組AGC調(diào)節(jié)容量 (兆瓦) ×調(diào)度時段的長度(小時)。

AGC電量補償費用=AGC實際調(diào)節(jié)電量 (兆瓦時)×R2(元/兆瓦時)。其中，AGC實際調(diào)節(jié)電量為機組根據(jù)AGC調(diào)度指令要求比計劃發(fā)電曲線增發(fā)、減發(fā)電量絕對值之和。

AGC輔助服務(wù)補償?shù)哪康脑谟谘a償電廠側(cè)AGC使用成本。容量補償目的是補償機組的AGC旋轉(zhuǎn)備用成本，電量補償是目的補償機組的AGC偏離計劃帶來的調(diào)節(jié)成本。目前采用的方法并未考慮因機組持續(xù)參與調(diào)節(jié)產(chǎn)生的調(diào)節(jié)量帶來的設(shè)備損耗、機組檢修附加成本，部分機組調(diào)度側(cè)投AUTO模式機組需參與ACE調(diào)節(jié)。這些機組承擔(dān)ACE調(diào)節(jié)的頻繁擾動，AGC調(diào)節(jié)極為頻繁，機組所承擔(dān)的AGC調(diào)節(jié)量相對較大，但調(diào)節(jié)電量反而可能會低于部分固定帶負荷機組。因此部分機組因頻繁調(diào)節(jié)所帶來的附加成本無法體現(xiàn)，不利于提高電廠參與調(diào)峰調(diào)頻的積極性。如何在輔助服務(wù)補償中更加準確量化機組AGC輔助服務(wù)的調(diào)節(jié)量是本文研究的主要目的。

圖1中，調(diào)度側(cè)A機組投AUTO模式，無條件承擔(dān)ACE實時調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)非常頻繁。B機組投AUTOA模式，僅在ACE進入緊急區(qū)或次緊急區(qū)承擔(dān)調(diào)節(jié)量，相對A機組調(diào)節(jié)頻率略有降低。C機組投BASEO模式，不參與ACE調(diào)節(jié)，僅根據(jù)調(diào)度員人工下達的AGC指令參與全天調(diào)峰。

從表1統(tǒng)計可以看到，同等裝機容量機組，調(diào)節(jié)容量相同情況下，AGC調(diào)節(jié)最為頻繁的A機組反而補償費用最低；C機組調(diào)節(jié)量最小，但因C機組偏離計劃曲線積分電量高，獲得補償遠超A、B機組。產(chǎn)生這種問題的主要原因是現(xiàn)有AGC輔助服務(wù)補償中，僅考慮了容量和電量因素，對于AGC調(diào)節(jié)過程所產(chǎn)生的調(diào)節(jié)量未做考慮，而AGC調(diào)節(jié)過程的調(diào)節(jié)量恰是AGC作用的的重要組成。

圖1 發(fā)電計劃及實際曲線

表1 AGC輔助服務(wù)補償對照表

2 基于調(diào)節(jié)過程的AGC調(diào)節(jié)量補償

本文在現(xiàn)有容量、電量補償基礎(chǔ)上，提出增加基于AGC實際調(diào)節(jié)過程的AGC調(diào)節(jié)量計算方法能夠計量AGC控制機組的調(diào)節(jié)量，此方法能夠更加合理體現(xiàn)機組因調(diào)節(jié)過程所帶來的成本差異，使得AGC補償更趨公平合理。

AGC輔助服務(wù)補償=容量補償+電量補償+調(diào)節(jié)量補償 (1)

容量補償和電量補償依據(jù) 《南方區(qū)域并網(wǎng)發(fā)電廠輔助服務(wù)管理實施細則》規(guī)定的計算方法，本文實際計算中取 《南方區(qū)域并網(wǎng)發(fā)電廠輔助服務(wù)管理實施細則》中云南省相應(yīng)補償價格進行計算。

式中，Q為AGC補償費用，元；R為補償價格系數(shù)，取2元/MW-min；B為累計調(diào)節(jié)量；S為AGC過程調(diào)節(jié)量，定義曲線上1 MW=1 min=1單位調(diào)節(jié)量，計算機組調(diào)節(jié)曲線實際長度即為機組調(diào)節(jié)量；S′為AGC過程調(diào)節(jié)量基準值；m為AGC考核時段總數(shù)；kn為各考核時段AGC性能評價系數(shù)，為便于機組間比較調(diào)節(jié)量補償產(chǎn)生的補償影響，本文假定參與A、B、C機組AGC調(diào)節(jié)性能相同，各考核時段調(diào)節(jié)性能評價系數(shù)統(tǒng)一取kn=0.9。

3 實例分析

3.1 實例參數(shù)

A、B、C三臺發(fā)電機計劃及實際出力曲線如圖1所示。調(diào)度側(cè)控制模式分別為 AUTO、AUTOA、BASEO。A、B、C三臺發(fā)電機調(diào)節(jié)相關(guān)參數(shù)見表2。

表2 發(fā)電機基本參數(shù)

3.2 實例計算

按式2計算方法計算得到A、B、C三臺發(fā)電機調(diào)節(jié)量補償如表3所示，A機組承擔(dān)了最多的調(diào)節(jié)量，C機組按定功率模式調(diào)節(jié)量最小，A機獲得了最多的調(diào)節(jié)量補償，C機調(diào)節(jié)量補償最少，B機居中。

表3 AGC調(diào)節(jié)量對比

表4 AGC補償對比

圖2 機組AGC補償對比圖

按式1計算方法計算得到A、B、C三臺發(fā)電機AGC輔助服務(wù)補償如表4、圖2所示。合計1為 《南方區(qū)域并網(wǎng)發(fā)電廠輔助服務(wù)管理實施細則》中計算方法得到的補償，合計2為按本文方法改進后的AGC輔助服務(wù)補償結(jié)果?？梢?，僅考慮AGC容量補償和電量補償情況下，頻繁參與調(diào)節(jié)的A、B機組獲得的AGC補償與其他機組差異不大；合計2計算結(jié)果顯示，有效補償了因機組承擔(dān)ACE調(diào)節(jié)而增加的過程調(diào)節(jié)量，補償費用顯著增加。

4 結(jié)束語

如何利用準確、有效的價格信號引導(dǎo)市場成員提供和購買服務(wù)是電力市場的核心問題。文中通過引入AGC調(diào)節(jié)量補償，補償了部分機組因AGC頻繁調(diào)節(jié)所帶來的附加成本，能夠有效引導(dǎo)電廠積極參與系統(tǒng)調(diào)峰調(diào)頻，有利于保證電力市場運營的公平原則，有利于保證電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行和保證電能質(zhì)量。

輔助服務(wù)補償和考核的定價在我國尚在探索、發(fā)展階段。文中僅研究了AGC輔助服務(wù)調(diào)節(jié)量的計量方法，對于如何合理評價機組AGC服務(wù)質(zhì)量、進一步優(yōu)化計量方法以及如何體現(xiàn)我國國情的同時借鑒國外電力市場經(jīng)驗，確保AGC輔助服務(wù)定價能夠客觀、公正的反映提供服務(wù)機組的實際成本等問題上，還有很多實際問題需要進一步研究。

[1] 南方區(qū)域并網(wǎng)發(fā)電廠輔助服務(wù)管理實施細則 [Z].

[2] 姚鵬，楊軼雷，張靠社，等.電力市場環(huán)境下AGC服務(wù)考核和結(jié)算 [J].電力系統(tǒng)及其自動化學(xué)報，2013，25 (4)：108-111.

[3] 黎孟巖，朱濤，王達達，等.電力市場環(huán)境下云南電網(wǎng)AGC輔助服務(wù)問題 [J].南方電網(wǎng)技術(shù)，2011，5(6)：60-63.

[4] 許婧，趙學(xué)順，甘德強，等.有功和AGC聯(lián)合電力市場調(diào)度模型及定價分析 [J].電力系統(tǒng)自動化，2004，28 (6)：14-18.

[5] 張慧琦，曹宇鵬，王海波.黑龍江省電網(wǎng)AGC定量評估與經(jīng)濟補償方法 [J].黑龍江電力，2009，31(1)：13-16.

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[7] 王娟娟.有功功率平衡輔助服務(wù)成本與交易的相關(guān)理論研究 [D].大連：大連理工大學(xué)，2012.

Research on AGC Ancillary Services Pricing under Electricity Market

SUN Huali1，WANG Shengjiang1，LUO Linglin2
(1.Yunnan Power Grid Corporation，Kunming 650011，China；2.Kunming University Of Science And Technology，Kunming 650500，China)

Based on amount of adjustment method for AGC units in the process of adjustment，to quantify adjustment of AGC units. Considering the existing AGC capacity，power compensation and adjustment compensation of AGC units，improved compensation method for AGC ancillary service.Improving the compensation system of the AGC can fully reflect the additional cost of units involved in the regulation，help to raise the enthusiasm of participating in AGC control in power plant，improvegrid power quality and the safe and stable operation.

AGC；regulating quantity；compensation

TM73

B

1006-7345(2015)04-0045-03

2015-01-25

孫華利 (1983)，男，碩士，工程師，云南電網(wǎng)公司，從事電網(wǎng)調(diào)度運行工作 (e-mail)48304546＠qq.com。

王圣江 (1979)，男，碩士，工程師，云南電網(wǎng)公司，從事電網(wǎng)安全監(jiān)督管理工作 (e-mail)4093180＠qq.com。

羅靈琳 (1983)，女，碩士，講師，昆明理工大學(xué)，從事電力市場、高電壓及絕緣技術(shù)研究工作 (e-mail)65016642＠qq.com。