西北省間實(shí)時(shí)平衡電力市場(chǎng)探索

周 鑫，馬曉偉，牛拴保，任 景，張小東，王智偉

（國家電網(wǎng)有限公司西北分部，陜西省西安市 710048）

0 引言

推進(jìn)電力市場(chǎng)化改革是落實(shí)《關(guān)于進(jìn)一步深化電力體制改革的若干意見》［1］、在新時(shí)代加快完善社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)體制的重要措施。電力現(xiàn)貨市場(chǎng)是現(xiàn)代電力市場(chǎng)體系的關(guān)鍵組成部分，具有價(jià)格發(fā)現(xiàn)、促進(jìn)發(fā)用電市場(chǎng)主體競(jìng)爭(zhēng)、落實(shí)中長期交易合同、調(diào)節(jié)實(shí)時(shí)運(yùn)行偏差以及引導(dǎo)電力投資規(guī)劃等重要作用。

電力現(xiàn)貨市場(chǎng)按時(shí)間分為日前市場(chǎng)、日內(nèi)市場(chǎng)、實(shí)時(shí)平衡市場(chǎng)。中國的電力現(xiàn)貨市場(chǎng)運(yùn)營又分省內(nèi)和省間兩級(jí)現(xiàn)貨市場(chǎng)，省內(nèi)現(xiàn)貨建設(shè)已取得了階段性成就［2-4］，省間現(xiàn)貨市場(chǎng)尚處于研究設(shè)計(jì)階段。其中省間日前、日內(nèi)現(xiàn)貨市場(chǎng)可供借鑒的研究較多［5-9］，省間實(shí)時(shí)平衡市場(chǎng)相關(guān)研究不足。

供需實(shí)時(shí)平衡是電力系統(tǒng)運(yùn)行的關(guān)鍵目標(biāo)，北美、歐洲等地區(qū)電力市場(chǎng)均開展了電能實(shí)時(shí)平衡市場(chǎng)的建設(shè)運(yùn)行，并取得了諸多成功經(jīng)驗(yàn)［10-11］。這些實(shí)時(shí)平衡市場(chǎng)的組織運(yùn)營與各調(diào)度機(jī)構(gòu)相關(guān)，無論是統(tǒng)一平衡的美國PJM區(qū)域電力市場(chǎng)，還是分區(qū)平衡的歐洲電力市場(chǎng)，其實(shí)時(shí)平衡市場(chǎng)的組織均由各獨(dú)立系統(tǒng)運(yùn)營商（independent system operator，ISO）或輸電系統(tǒng)運(yùn)營商（transmission system operator，TSO）所對(duì)應(yīng)的調(diào)度機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé)，實(shí)時(shí)平衡市場(chǎng)的平衡范圍也限于各調(diào)度機(jī)構(gòu)控制區(qū)，割裂了互聯(lián)電網(wǎng)的實(shí)時(shí)平衡互濟(jì)資源，為更好地服務(wù)新能源消納，提高市場(chǎng)流動(dòng)性，歐盟委員會(huì)已頒布法令要求建立一個(gè)歐洲范圍的平衡平臺(tái)［12］。而中國統(tǒng)一調(diào)度、分級(jí)管理的調(diào)度管理體系與新能源消納需求同樣要求不能僅滿足于建立省內(nèi)實(shí)時(shí)平衡市場(chǎng)，而應(yīng)按照電網(wǎng)發(fā)展、調(diào)度管理特點(diǎn)及市場(chǎng)發(fā)展水平適時(shí)建設(shè)有中國特色的省間實(shí)時(shí)平衡市場(chǎng)，從而充分挖掘大電網(wǎng)實(shí)時(shí)互濟(jì)潛力，保障電網(wǎng)安全和新能源消納，降低實(shí)時(shí)平衡成本。

中國西北電網(wǎng)具有地域廣闊、新能源占比高、實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)資源分布不均等特點(diǎn)，中國西北各省內(nèi)部電能實(shí)時(shí)平衡困難，相較其他區(qū)域，省間實(shí)時(shí)互濟(jì)需求更強(qiáng)、作用更大。隨著新能源裝機(jī)容量增長及未來電力市場(chǎng)發(fā)展，有必要設(shè)計(jì)更加科學(xué)的省間實(shí)時(shí)平衡市場(chǎng)規(guī)則，調(diào)動(dòng)各類市場(chǎng)主體參與實(shí)時(shí)平衡。本文結(jié)合西北電網(wǎng)調(diào)度運(yùn)行特點(diǎn)，借鑒國際實(shí)時(shí)市場(chǎng)建設(shè)經(jīng)驗(yàn)，研究西北省間實(shí)時(shí)平衡市場(chǎng)理論體系，銜接省間現(xiàn)貨和西北省內(nèi)現(xiàn)貨、輔助服務(wù)市場(chǎng)，保障未來市場(chǎng)環(huán)境下西北區(qū)域電力系統(tǒng)安全運(yùn)行和新能源有效消納，降低電網(wǎng)運(yùn)行成本，并為中國省間電力現(xiàn)貨市場(chǎng)建設(shè)及未來的市場(chǎng)融合提供參考。

1 西北電網(wǎng)實(shí)時(shí)平衡現(xiàn)狀

1.1 西北電網(wǎng)新能源消納對(duì)實(shí)時(shí)運(yùn)行的影響

2019年，西北電網(wǎng)新能源裝機(jī)容量達(dá)到約100 GW，占全網(wǎng)總裝機(jī)容量的36%西北全網(wǎng)新能源實(shí)際最大出力達(dá)45.36 GW，超過當(dāng)日全網(wǎng)最大用電負(fù)荷的一半，西北全網(wǎng)新能源年發(fā)電量占總發(fā)電量的比例達(dá)18.02%，高于國家電網(wǎng)區(qū)域平均值1倍以上，西北新能源高占比特征凸顯。

從新能源日發(fā)電特性看，2019年西北電網(wǎng)最大日波動(dòng)幅度達(dá)到34.35 GW，接近當(dāng)日負(fù)荷的一半，西北電網(wǎng)新能源理論出力15 min值每日最大變化數(shù)值分布在3 GW左右（如圖1所示），相當(dāng)于西北電網(wǎng)最大水電廠裝機(jī)容量（3.50 GW），達(dá)到其他單個(gè)水電廠裝機(jī)容量的2倍，新能源出力的波動(dòng)性對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行產(chǎn)生重大影響。同時(shí)，新能源預(yù)測(cè)準(zhǔn)確度偏低，特別是風(fēng)功率超短期預(yù)測(cè)在上爬坡和下爬坡過程中仍表現(xiàn)出較為顯著的誤差特點(diǎn)［13］，導(dǎo)致新能源預(yù)測(cè)出力與實(shí)際出力偏差較大，也對(duì)電網(wǎng)實(shí)時(shí)運(yùn)行產(chǎn)生重大影響。未來，隨著新能源的持續(xù)發(fā)展，新能源出力的波動(dòng)性和預(yù)測(cè)偏差對(duì)電網(wǎng)實(shí)時(shí)平衡的影響將進(jìn)一步加大。

圖1 西北電網(wǎng)新能源理論出力15 min變化日最大值圖Fig.1 Maximum of 15 min changes of renewable energy theoretical output in Northwest China power grid

1.2 西北電網(wǎng)省間實(shí)時(shí)平衡的必要性

西北電網(wǎng)與國家電網(wǎng)主網(wǎng)通過直流聯(lián)網(wǎng)，而直流系統(tǒng)通常并不適合分鐘級(jí)的頻繁出力計(jì)劃調(diào)整，西北電網(wǎng)在實(shí)時(shí)平衡中主要依靠西北內(nèi)部資源。

西北內(nèi)部平衡資源時(shí)空分布不均。一是西北電網(wǎng)覆蓋3個(gè)時(shí)區(qū)，用電負(fù)荷與新能源，特別是光伏出力在省與省之間存在天然的錯(cuò)峰效應(yīng)。二是西北電網(wǎng)的水電主要在甘肅和青海，火電主要在陜西、寧夏和新疆，新能源消納受限，目前主要在甘肅和新疆，實(shí)時(shí)平衡的供需分布不均。三是夏季汛期水電大發(fā)期間的西北水電機(jī)組以及冬季新疆、寧夏等地大量轉(zhuǎn)供熱的火電機(jī)組實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)能力受限。四是從市場(chǎng)力方面來看，省間實(shí)時(shí)互濟(jì)有助于擴(kuò)大發(fā)電側(cè)供給，抑制各省內(nèi)發(fā)電主體在實(shí)時(shí)平衡中的市場(chǎng)力，在西北各省煤電資源整合的背景下這點(diǎn)尤其重要。五是西北為保障新能源消納所采用的主網(wǎng)保安全、省網(wǎng)減少備用的備用管理模式也在負(fù)荷高峰增大了省間平衡互濟(jì)需求。

高占比的新能源與實(shí)時(shí)平衡資源的時(shí)空分布不均以及新能源的波動(dòng)性與預(yù)測(cè)偏差，使得西北各省日前及日內(nèi)較長時(shí)間尺度的發(fā)電計(jì)劃在實(shí)際執(zhí)行時(shí)存在較大偏差。2019年，為解決西北各省實(shí)時(shí)平衡問題，西北調(diào)度控制機(jī)構(gòu)開展實(shí)時(shí)控制區(qū)置換、實(shí)時(shí)雙邊交易、日內(nèi)跨省調(diào)峰輔助服務(wù)交易、援疆電量庫等省間實(shí)時(shí)平衡交易日均約40筆，日均省間實(shí)時(shí)平衡電量約30 GW·h，約占西北電網(wǎng)日均用電量的1.7%。通過開展省間實(shí)時(shí)平衡，有效保障了西北電網(wǎng)實(shí)時(shí)平衡安全與新能源高效利用，2019年西北電網(wǎng)新能源利用率達(dá)到92.3%，6年來首次突破90%。

1.3 西北電網(wǎng)實(shí)時(shí)平衡調(diào)度面臨的問題

目前的西北省間實(shí)時(shí)平衡工具中除日內(nèi)跨省調(diào)峰輔助服務(wù)交易具有較多的日內(nèi)市場(chǎng)化屬性外，其余調(diào)整手段都是基于網(wǎng)對(duì)網(wǎng)框架協(xié)議，省與省之間實(shí)時(shí)互濟(jì)的價(jià)格、互濟(jì)電量結(jié)算返還的方式都在中長期時(shí)間尺度上協(xié)商。這在目前發(fā)用電計(jì)劃放開的市場(chǎng)化環(huán)境下帶來3個(gè)方面問題:一是新能源高占比導(dǎo)致系統(tǒng)運(yùn)行波動(dòng)性增強(qiáng)情況下，中長期尺度的價(jià)格協(xié)議無法反映實(shí)時(shí)平衡資源的時(shí)間價(jià)值，不能激勵(lì)更多的實(shí)時(shí)平衡資源投資，不利于源網(wǎng)荷儲(chǔ)協(xié)同互動(dòng)，進(jìn)而影響新能源持續(xù)發(fā)展消納；二是現(xiàn)行各類網(wǎng)對(duì)網(wǎng)的省間實(shí)時(shí)平衡互濟(jì)交易由于不能直接對(duì)應(yīng)到各發(fā)用電市場(chǎng)主體，導(dǎo)致省內(nèi)現(xiàn)貨市場(chǎng)產(chǎn)生不平衡結(jié)算資金問題；三是由調(diào)度員代理的省間雙邊實(shí)時(shí)互濟(jì)交易，一方面不能體現(xiàn)實(shí)時(shí)變化的電力系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境中各市場(chǎng)主體的參與意愿，增大了市場(chǎng)環(huán)境下調(diào)度人員的交易合規(guī)風(fēng)險(xiǎn)，另一方面也不具有集中出清的全局最優(yōu)性。故而有必要適應(yīng)電力市場(chǎng)改革形勢(shì)，研究建立更加科學(xué)的西北省間實(shí)時(shí)平衡市場(chǎng)。

2 西北省間實(shí)時(shí)平衡市場(chǎng)機(jī)制設(shè)計(jì)

2.1 西北省間實(shí)時(shí)平衡市場(chǎng)運(yùn)作思路

西北省間實(shí)時(shí)平衡市場(chǎng)通過發(fā)揮大電網(wǎng)省間互濟(jì)作用，解決省內(nèi)實(shí)時(shí)平衡資源不足問題，由西北電網(wǎng)調(diào)度機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé)組織，市場(chǎng)成員可包括各類發(fā)電商、承擔(dān)部分保底供電責(zé)任的各省電網(wǎng)企業(yè)、零售商、大用戶、市場(chǎng)成員委托代理機(jī)構(gòu)等。

與目前試運(yùn)行的省內(nèi)實(shí)時(shí)平衡市場(chǎng)及一些國際實(shí)時(shí)平衡市場(chǎng)不同，西北省間實(shí)時(shí)平衡市場(chǎng)天然是一個(gè)雙邊市場(chǎng)，負(fù)責(zé)省間實(shí)時(shí)平衡市場(chǎng)運(yùn)營的調(diào)度機(jī)構(gòu)不需要進(jìn)行負(fù)荷預(yù)測(cè)和新能源預(yù)測(cè)，相關(guān)預(yù)測(cè)由各市場(chǎng)成員或其委托代理機(jī)構(gòu)自行負(fù)責(zé)，在省內(nèi)市場(chǎng)預(yù)出清的基礎(chǔ)上根據(jù)自己的余缺情況在省間市場(chǎng)進(jìn)行平衡互濟(jì)競(jìng)價(jià)交易。

2.2 西北省間實(shí)時(shí)平衡市場(chǎng)競(jìng)價(jià)出清設(shè)計(jì)

2.2.1市場(chǎng)出清模型

以美國PJM為代表的統(tǒng)一集中出清市場(chǎng)理論上可實(shí)現(xiàn)資源最優(yōu)配置，但不符合中國以省為實(shí)體的電力管理現(xiàn)狀，并且節(jié)點(diǎn)電價(jià)計(jì)算復(fù)雜。多個(gè)市場(chǎng)兩兩之間獨(dú)立開展增量交易協(xié)調(diào)與目前西北電網(wǎng)的省間實(shí)時(shí)互濟(jì)方式類似，屬于一種連續(xù)交易，不能達(dá)到統(tǒng)一出清的社會(huì)福利全局最大化效果［14］，并且由于電力系統(tǒng)交流網(wǎng)絡(luò)特性，可能影響其他省電網(wǎng)的潮流斷面。歐洲多個(gè)市場(chǎng)之間基于潮流的耦合方法［15］計(jì)算簡(jiǎn)單，考慮了對(duì)跨區(qū)交易影響較大的區(qū)內(nèi)關(guān)鍵支路約束，減少了阻塞，是一種更適應(yīng)西北省間實(shí)時(shí)平衡市場(chǎng)的競(jìng)價(jià)出清建模方法。

綜合考慮計(jì)算量以及省間交易對(duì)省內(nèi)關(guān)鍵潮流斷面的影響，采用基于潮流的市場(chǎng)耦合方法對(duì)所有省間潮流斷面及省內(nèi)部分關(guān)鍵潮流斷面約束進(jìn)行建模，形成以省為競(jìng)價(jià)價(jià)區(qū)，以省間實(shí)時(shí)平衡社會(huì)福利最大化為目標(biāo)，考慮供需功率平衡、關(guān)鍵潮流斷面支路剩余可用輸電容量約束、負(fù)荷與機(jī)組出力上下限約束的西北省間實(shí)時(shí)平衡市場(chǎng)競(jìng)價(jià)出清模型，對(duì)省間平無須求競(jìng)價(jià)進(jìn)行集中優(yōu)化出清。

此外，根據(jù)西北調(diào)度運(yùn)行歷史經(jīng)驗(yàn)，火電機(jī)組啟停在日前安排，水電機(jī)組由于可迅速啟停，故認(rèn)為可在零到最大發(fā)電能力之間調(diào)節(jié)，并且西北基本無燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電機(jī)組之類的快速啟停資源參與實(shí)時(shí)平衡，故在本模型中暫無需考慮火電、水電機(jī)組啟停問題。

2.2.2市場(chǎng)基本競(jìng)價(jià)出清流程

在各類日前市場(chǎng)出清形成省間交易計(jì)劃結(jié)果后至實(shí)時(shí)運(yùn)行時(shí)刻T?45 min前，各西北省間實(shí)時(shí)平衡市場(chǎng)參與主體可申報(bào)T時(shí)刻及之后以15 min為間隔的各運(yùn)行時(shí)段的增減出力/負(fù)荷以及相應(yīng)報(bào)價(jià)信息，其中發(fā)電方減少出力相當(dāng)于用電方增加負(fù)荷，用電方減少負(fù)荷相當(dāng)于發(fā)電方增加出力。各類申報(bào)都應(yīng)基于在其他非實(shí)時(shí)市場(chǎng)已獲得的發(fā)用電交易計(jì)劃，禁止投機(jī)性虛擬申報(bào)。此外，西北省間實(shí)時(shí)市場(chǎng)不考慮機(jī)組組合問題，要求所有參與市場(chǎng)的燃煤火電機(jī)組必須是實(shí)時(shí)運(yùn)行前45 min已正常運(yùn)行機(jī)組。考慮省內(nèi)市場(chǎng)的運(yùn)行，省間實(shí)時(shí)市場(chǎng)滾動(dòng)出清時(shí)間間隔暫設(shè)為30 min。

3 西北省間實(shí)時(shí)平衡市場(chǎng)與其他市場(chǎng)的協(xié)調(diào)運(yùn)作

3.1 省間實(shí)時(shí)平衡市場(chǎng)與其他市場(chǎng)關(guān)系

省間中長期市場(chǎng)、跨區(qū)跨省富余新能源現(xiàn)貨市場(chǎng)/省間現(xiàn)貨市場(chǎng)是西北省間實(shí)時(shí)平衡市場(chǎng)的前期市場(chǎng)，各市場(chǎng)出清結(jié)果形成的省間交易計(jì)劃是西北省間實(shí)時(shí)平衡市場(chǎng)的交易基準(zhǔn)，可用于關(guān)鍵支路剩余輸電能力等計(jì)算。初期西北調(diào)峰輔助服務(wù)市場(chǎng)也可作為西北省間實(shí)時(shí)平衡市場(chǎng)的前期市場(chǎng)，但由于常規(guī)機(jī)組可在西北省間實(shí)時(shí)平衡市場(chǎng)申報(bào)減出力價(jià)格作為購電方，故后期根據(jù)政策要求也可在日內(nèi)將西北調(diào)峰輔助服務(wù)市場(chǎng)融入西北省間實(shí)時(shí)平衡市場(chǎng)。

借鑒當(dāng)前省間與省內(nèi)兩級(jí)市場(chǎng)的運(yùn)作方式，西北省間實(shí)時(shí)平衡市場(chǎng)和西北各省內(nèi)實(shí)時(shí)市場(chǎng)采用順序出清的方法，先由各省內(nèi)實(shí)時(shí)平衡市場(chǎng)進(jìn)行預(yù)出清，作為各市場(chǎng)主體參與省間實(shí)時(shí)平衡市場(chǎng)的依據(jù)，在西北省間實(shí)時(shí)平衡市場(chǎng)出清后，將出清結(jié)果返回西北各省內(nèi)實(shí)時(shí)市場(chǎng)作為各省內(nèi)實(shí)時(shí)平衡市場(chǎng)出清的邊界條件，由西北各省內(nèi)實(shí)時(shí)平衡市場(chǎng)得出參與省內(nèi)市場(chǎng)的市場(chǎng)主體最終發(fā)用電計(jì)劃。對(duì)于部分跨區(qū)直流配套機(jī)組等不參與西北各省內(nèi)實(shí)時(shí)平衡市場(chǎng)的市場(chǎng)主體，直接在西北省間實(shí)時(shí)平衡市場(chǎng)出清后得到最終的發(fā)用電計(jì)劃。各市場(chǎng)間的關(guān)系見圖2。

圖2 西北省間實(shí)時(shí)平衡市場(chǎng)與其他市場(chǎng)關(guān)系Fig.2 Relationships between cross-provincial real-time balancing market and other markets in Northwest China

3.2 模擬算例

模擬算例采用的電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖3所示，Z1，Z2，…Z5表示西北五省。除省間聯(lián)絡(luò)線外，添加了Z2省部分影響省間實(shí)時(shí)平衡交易的關(guān)鍵支路。為簡(jiǎn)化問題，算例僅考慮省間實(shí)時(shí)平衡市場(chǎng)與Z2省省內(nèi)實(shí)時(shí)市場(chǎng)的協(xié)調(diào)運(yùn)作。Z2省某日負(fù)荷、新能源出力、省間聯(lián)絡(luò)線外送計(jì)劃、等效負(fù)荷曲線（用電負(fù)荷+聯(lián)絡(luò)線外送電力?新能源出力）如圖4所示。

Z2省當(dāng)日常規(guī)電源開機(jī)最大、最小可調(diào)分別為19 820 MW、9 300 MW，等效負(fù)荷曲線最大、最小值分別為19 630 MW（18:00）、8 850 MW（14:30）。Z2省等效負(fù)荷最大、最小時(shí)刻增發(fā)出力報(bào)價(jià)數(shù)據(jù)、相同時(shí)刻省間實(shí)時(shí)平衡市場(chǎng)五省區(qū)部分機(jī)組增發(fā)/減發(fā)出力報(bào)價(jià)數(shù)據(jù)如表1和表2所示。此處為簡(jiǎn)化問題，所有競(jìng)價(jià)簡(jiǎn)化為一段報(bào)價(jià)，并且不考慮其他類型市場(chǎng)主體報(bào)價(jià)信息，設(shè)定Z2省機(jī)組省內(nèi)、省間實(shí)時(shí)市場(chǎng)申報(bào)價(jià)格相同。

圖3 西北省間實(shí)時(shí)平衡網(wǎng)絡(luò)Fig.3 Network of cross-provincial real-time balancing in Northwest China

圖4 某日負(fù)荷、新能源出力、聯(lián)絡(luò)線計(jì)劃及等效負(fù)荷曲線Fig.4 Curves of load,renewable power output,tie-line power plan,equivalent load on a certain day

表1 省間實(shí)時(shí)平衡市場(chǎng)競(jìng)價(jià)數(shù)據(jù)(14:30)Table 1 Bidding data of cross-provincial real-time balancing market(14:30)

用以上數(shù)據(jù)模擬省間實(shí)時(shí)平衡市場(chǎng)與省內(nèi)實(shí)時(shí)市場(chǎng)的協(xié)調(diào)運(yùn)作。在Z2省內(nèi)實(shí)時(shí)市場(chǎng)對(duì)14:30競(jìng)價(jià)信息預(yù)出清時(shí)可知存在450 MW新能源無法在省內(nèi)市場(chǎng)消納，通過省間市場(chǎng)賣電。在Z2省內(nèi)實(shí)時(shí)市場(chǎng)對(duì)18:00競(jìng)價(jià)信息預(yù)出清，邊際電價(jià)為G240申報(bào)的380元/（MW·h），G21、G22等市場(chǎng)主體在無法完成18:00省內(nèi)市場(chǎng)出力計(jì)劃時(shí)可通過省間實(shí)時(shí)平衡市場(chǎng)購電，降低省內(nèi)實(shí)時(shí)市場(chǎng)可能的高電價(jià)帶來的損失，省間實(shí)時(shí)平衡市場(chǎng)出清后作為省內(nèi)市場(chǎng)邊界，省內(nèi)實(shí)時(shí)市場(chǎng)正式出清時(shí)邊際電價(jià)降至G230申報(bào)的270元/（MW·h）。最終通過西北省間實(shí)時(shí)平衡市場(chǎng)與省內(nèi)實(shí)時(shí)市場(chǎng)的協(xié)同運(yùn)作，降低了省內(nèi)實(shí)時(shí)市場(chǎng)負(fù)荷高峰的電價(jià)水平，促進(jìn)了新能源消納，模擬結(jié)果如表3所示。

表2 省間實(shí)時(shí)平衡市場(chǎng)競(jìng)價(jià)數(shù)據(jù)(18:00)Table 2 Bidding data of cross-provincial real-time balancing market(18:00)

表3 省間實(shí)時(shí)平衡市場(chǎng)對(duì)某日省內(nèi)實(shí)時(shí)市場(chǎng)的影響模擬結(jié)果Table 3 Simulation result of impact of crossprovincial real-time balancing market on provincial real-time market on a certain day

4 結(jié)語

西北電網(wǎng)新能源占比高、各省實(shí)時(shí)平衡能力不足的客觀實(shí)際凸顯西北省間實(shí)時(shí)平衡互濟(jì)的必要性。建設(shè)西北省間實(shí)時(shí)平衡市場(chǎng)可以使市場(chǎng)發(fā)展與中國的電力系統(tǒng)調(diào)度管理體制以及西北實(shí)時(shí)平衡的客觀現(xiàn)狀相契合，有助于激勵(lì)市場(chǎng)成員參與系統(tǒng)實(shí)時(shí)平衡，使分散的市場(chǎng)主體利益訴求與集中調(diào)度體系相統(tǒng)一，從而保障市場(chǎng)化下電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行與新能源消納，降低各省實(shí)時(shí)平衡成本。

借鑒歐洲和美國PJM等國外市場(chǎng)建設(shè)成果，結(jié)合西北當(dāng)前省間實(shí)時(shí)平衡實(shí)際，提出了以省為價(jià)區(qū)開展雙邊競(jìng)價(jià)的省間實(shí)時(shí)平衡市場(chǎng)集中交易出清機(jī)制，闡述了西北省間實(shí)時(shí)平衡市場(chǎng)優(yōu)化出清模型，給出了交易競(jìng)價(jià)申報(bào)以及出清執(zhí)行的流程。最后，討論了西北省間實(shí)時(shí)平衡市場(chǎng)與西北區(qū)域已經(jīng)開展的其他市場(chǎng)間交互關(guān)系，展望了西北調(diào)峰市場(chǎng)與省間實(shí)時(shí)平衡市場(chǎng)的融合，并模擬了市場(chǎng)運(yùn)行效果。

中國省間電力現(xiàn)貨市場(chǎng)的建設(shè)需要充分考慮新能源消納、省間壁壘、獨(dú)特的調(diào)度管理體制等諸多因素，省間電力實(shí)時(shí)平衡市場(chǎng)的建設(shè)更是沒有范例可循，本文對(duì)建立西北省間電力實(shí)時(shí)平衡市場(chǎng)進(jìn)行了探索，為中國省間電力現(xiàn)貨市場(chǎng)建設(shè)以及未來的市場(chǎng)融合提供了思路。需要指出的是，由于省間現(xiàn)貨市場(chǎng)尚無運(yùn)營規(guī)則，故西北省間實(shí)時(shí)平衡市場(chǎng)相關(guān)機(jī)制規(guī)則還需在未來根據(jù)省間現(xiàn)貨市場(chǎng)規(guī)則進(jìn)行完善；對(duì)于電動(dòng)汽車以及儲(chǔ)能等靈活調(diào)整資源也需要進(jìn)一步針對(duì)性地設(shè)計(jì)市場(chǎng)參與規(guī)則并建模。此外，本文的省間實(shí)時(shí)平衡市場(chǎng)主要側(cè)重于電能量市場(chǎng)的討論，關(guān)于如何協(xié)調(diào)開展平衡容量市場(chǎng)等省間輔助服務(wù)市場(chǎng)尚待進(jìn)一步研究。