電力市場(chǎng)輔助服務(wù)定價(jià)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(chǎng)輔助服務(wù)定價(jià)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(guò)程的方法計(jì)算AGC機(jī)組調(diào)節(jié)量，能夠量化AGC機(jī)組調(diào)節(jié)量。綜合考慮現(xiàn)有AGC容量、電量補(bǔ)償以及AGC機(jī)組調(diào)節(jié)量補(bǔ)償，得到改進(jìn)AGC輔助服務(wù)補(bǔ)償方法。改進(jìn)的AGC補(bǔ)償機(jī)制能夠充分反映機(jī)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(yùn)行。

AGC；調(diào)節(jié)量；補(bǔ)償

0 前言

AGC是電力系統(tǒng)跟蹤負(fù)荷變化、維持系統(tǒng)頻率、保證電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的重要手段，也是電力市場(chǎng)輔助服務(wù)的重要組成部分。在電力市場(chǎng)中，市場(chǎng)必須為AGC輔助服務(wù)支付合理的價(jià)格。公平、合理有效的AGC定價(jià)能夠通過(guò)價(jià)格信號(hào)引導(dǎo)和促進(jìn)市場(chǎng)成員積極提供優(yōu)質(zhì)AGC服務(wù)，因此AGC的定價(jià)成為AGC輔助服務(wù)研究的核心問(wèn)題。

目前，AGC輔助服務(wù)研究主要集中在對(duì)AGC輔助服務(wù)質(zhì)量評(píng)價(jià)、考核方面。文獻(xiàn) [2]提出了AGC服務(wù)效能的考核和結(jié)算方法。文獻(xiàn) [3]結(jié)合云南電網(wǎng)實(shí)際對(duì)AGC輔助服務(wù)考核標(biāo)準(zhǔn)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(yùn)行環(huán)境。文獻(xiàn) [6]研究了輔助服務(wù)考核與補(bǔ)償模型，對(duì)AGC輔助服務(wù)補(bǔ)償費(fèi)用提出了基于AGC貢獻(xiàn)量的計(jì)算公式。文獻(xiàn) [7]對(duì)AGC輔助服務(wù)成本的構(gòu)成、分?jǐn)偛呗赃M(jìn)行了研究。

國(guó)內(nèi)對(duì)AGC輔助服務(wù)補(bǔ)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(shí)施細(xì)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(shí)施細(xì)則》。目前對(duì)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(bǔ)償分析

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

AGC容量補(bǔ)償費(fèi)用=AGC容量服務(wù)供應(yīng)量× R1(元/兆瓦小時(shí))。其中，AGC容量服務(wù)供應(yīng)量=AGC當(dāng)月投運(yùn)率×每個(gè)調(diào)度時(shí)段的容量服務(wù)供應(yīng)量之和。每個(gè)調(diào)度時(shí)段的容量服務(wù)供應(yīng)量=每個(gè)調(diào)度時(shí)段征用的機(jī)組AGC調(diào)節(jié)容量 (兆瓦) ×調(diào)度時(shí)段的長(zhǎng)度(小時(shí))。

AGC電量補(bǔ)償費(fèi)用=AGC實(shí)際調(diào)節(jié)電量 (兆瓦時(shí))×R2(元/兆瓦時(shí))。其中，AGC實(shí)際調(diào)節(jié)電量為機(jī)組根據(jù)AGC調(diào)度指令要求比計(jì)劃發(fā)電曲線增發(fā)、減發(fā)電量絕對(duì)值之和。

AGC輔助服務(wù)補(bǔ)償?shù)哪康脑谟谘a(bǔ)償電廠側(cè)AGC使用成本。容量補(bǔ)償目的是補(bǔ)償機(jī)組的AGC旋轉(zhuǎn)備用成本，電量補(bǔ)償是目的補(bǔ)償機(jī)組的AGC偏離計(jì)劃帶來(lái)的調(diào)節(jié)成本。目前采用的方法并未考慮因機(jī)組持續(xù)參與調(diào)節(jié)產(chǎn)生的調(diào)節(jié)量帶來(lái)的設(shè)備損耗、機(jī)組檢修附加成本，部分機(jī)組調(diào)度側(cè)投AUTO模式機(jī)組需參與ACE調(diào)節(jié)。這些機(jī)組承擔(dān)ACE調(diào)節(jié)的頻繁擾動(dòng)，AGC調(diào)節(jié)極為頻繁，機(jī)組所承擔(dān)的AGC調(diào)節(jié)量相對(duì)較大，但調(diào)節(jié)電量反而可能會(huì)低于部分固定帶負(fù)荷機(jī)組。因此部分機(jī)組因頻繁調(diào)節(jié)所帶來(lái)的附加成本無(wú)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(bǔ)償中更加準(zhǔn)確量化機(jī)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(jī)組投AUTO模式，無(wú)條件承擔(dān)ACE實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)非常頻繁。B機(jī)組投AUTOA模式，僅在ACE進(jìn)入緊急區(qū)或次緊急區(qū)承擔(dān)調(diào)節(jié)量，相對(duì)A機(jī)組調(diào)節(jié)頻率略有降低。C機(jī)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(dá)的AGC指令參與全天調(diào)峰。

從表1統(tǒng)計(jì)可以看到，同等裝機(jī)容量機(jī)組，調(diào)節(jié)容量相同情況下，AGC調(diào)節(jié)最為頻繁的A機(jī)組反而補(bǔ)償費(fèi)用最低；C機(jī)組調(diào)節(jié)量最小，但因C機(jī)組偏離計(jì)劃曲線積分電量高，獲得補(bǔ)償遠(yuǎn)超A、B機(jī)組。產(chǎn)生這種問(wèn)題的主要原因是現(xiàn)有AGC輔助服務(wù)補(bǔ)償中，僅考慮了容量和電量因素，對(duì)于AGC調(diào)節(jié)過(guò)程所產(chǎn)生的調(diào)節(jié)量未做考慮，而AGC調(diào)節(jié)過(guò)程的調(diào)節(jié)量恰是AGC作用的的重要組成。

圖1 發(fā)電計(jì)劃及實(shí)際曲線

表1 AGC輔助服務(wù)補(bǔ)償對(duì)照表

2 基于調(diào)節(jié)過(guò)程的AGC調(diào)節(jié)量補(bǔ)償

本文在現(xiàn)有容量、電量補(bǔ)償基礎(chǔ)上，提出增加基于AGC實(shí)際調(diào)節(jié)過(guò)程的AGC調(diào)節(jié)量計(jì)算方法能夠計(jì)量AGC控制機(jī)組的調(diào)節(jié)量，此方法能夠更加合理體現(xiàn)機(jī)組因調(diào)節(jié)過(guò)程所帶來(lái)的成本差異，使得AGC補(bǔ)償更趨公平合理。

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

容量補(bǔ)償和電量補(bǔ)償依據(jù) 《南方區(qū)域并網(wǎng)發(fā)電廠輔助服務(wù)管理實(shí)施細(xì)則》規(guī)定的計(jì)算方法，本文實(shí)際計(jì)算中取 《南方區(qū)域并網(wǎng)發(fā)電廠輔助服務(wù)管理實(shí)施細(xì)則》中云南省相應(yīng)補(bǔ)償價(jià)格進(jìn)行計(jì)算。

式中，Q為AGC補(bǔ)償費(fèi)用，元；R為補(bǔ)償價(jià)格系數(shù)，取2元/MW-min；B為累計(jì)調(diào)節(jié)量；S為AGC過(guò)程調(diào)節(jié)量，定義曲線上1 MW=1 min=1單位調(diào)節(jié)量，計(jì)算機(jī)組調(diào)節(jié)曲線實(shí)際長(zhǎng)度即為機(jī)組調(diào)節(jié)量；S′為AGC過(guò)程調(diào)節(jié)量基準(zhǔn)值；m為AGC考核時(shí)段總數(shù)；kn為各考核時(shí)段AGC性能評(píng)價(jià)系數(shù)，為便于機(jī)組間比較調(diào)節(jié)量補(bǔ)償產(chǎn)生的補(bǔ)償影響，本文假定參與A、B、C機(jī)組AGC調(diào)節(jié)性能相同，各考核時(shí)段調(diào)節(jié)性能評(píng)價(jià)系數(shù)統(tǒng)一取kn=0.9。

3 實(shí)例分析

3.1 實(shí)例參數(shù)

A、B、C三臺(tái)發(fā)電機(jī)計(jì)劃及實(shí)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(tái)發(fā)電機(jī)調(diào)節(jié)相關(guān)參數(shù)見(jiàn)表2。

表2 發(fā)電機(jī)基本參數(shù)

3.2 實(shí)例計(jì)算

按式2計(jì)算方法計(jì)算得到A、B、C三臺(tái)發(fā)電機(jī)調(diào)節(jié)量補(bǔ)償如表3所示，A機(jī)組承擔(dān)了最多的調(diào)節(jié)量，C機(jī)組按定功率模式調(diào)節(jié)量最小，A機(jī)獲得了最多的調(diào)節(jié)量補(bǔ)償，C機(jī)調(diào)節(jié)量補(bǔ)償最少，B機(jī)居中。

表3 AGC調(diào)節(jié)量對(duì)比

表4 AGC補(bǔ)償對(duì)比

圖2 機(jī)組AGC補(bǔ)償對(duì)比圖

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

4 結(jié)束語(yǔ)

如何利用準(zhǔn)確、有效的價(jià)格信號(hào)引導(dǎo)市場(chǎng)成員提供和購(gòu)買服務(wù)是電力市場(chǎng)的核心問(wèn)題。文中通過(guò)引入AGC調(diào)節(jié)量補(bǔ)償，補(bǔ)償了部分機(jī)組因AGC頻繁調(diào)節(jié)所帶來(lái)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(chǎng)運(yùn)營(yíng)的公平原則，有利于保證電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行和保證電能質(zhì)量。

輔助服務(wù)補(bǔ)償和考核的定價(jià)在我國(guó)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(jì)量方法，對(duì)于如何合理評(píng)價(jià)機(jī)組AGC服務(wù)質(zhì)量、進(jìn)一步優(yōu)化計(jì)量方法以及如何體現(xiàn)我國(guó)國(guó)情的同時(shí)借鑒國(guó)外電力市場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)，確保AGC輔助服務(wù)定價(jià)能夠客觀、公正的反映提供服務(wù)機(jī)組的實(shí)際成本等問(wèn)題上，還有很多實(shí)際問(wèn)題需要進(jìn)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(shí)施細(xì)則 [Z].

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

[3] 黎孟巖，朱濤，王達(dá)達(dá)，等.電力市場(chǎng)環(huán)境下云南電網(wǎng)AGC輔助服務(wù)問(wèn)題 [J].南方電網(wǎng)技術(shù)，2011，5(6)：60-63.

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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(yùn)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(chǎng)、高電壓及絕緣技術(shù)研究工作 (e-mail)65016642＠qq.com。