電力市場下AGC輔助服務的研究

摘 要：目前，電力市場廣泛采用AGC機組來提供輔助服務以實現電力調頻。要達到此類效果，應加強對電力市場下AGC輔助服務的研究。文章首先探討電力市場AGC服務的交易及調度問題，指出應通過價格競爭的方式來探討電力市場的AGC輔助服務，在分析AGC機組成本構成與經濟補償思路后，討論了兩種競價模式下的調頻服務市場AGC機組表現，可供行業參考借鑒。

關鍵詞：電力市場；AGC；輔助服務

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.20.224

我國國民經濟在新常態下的躍遷式發展導致電力能源的內需口徑擴大，電力市場日趨活躍。現代電網為靈活調整功率及頻率，大力研究開發出自動發電控制技術，即AGC技術，正發揮著積極的調控輔助服務作用。如今，大量基于AGC技術的機組研發問世并投入運行，展現了強有力的輔助服務功能。只有正確處理AGC技術所攜帶的經濟效能，深度考察AGC機組成本及效益，才是合理推動電力市場AGC服務表現的剛需性要求。

1 電力市場AGC服務的交易及調度問題

電力市場復雜環境下應分析更多的內在要素，AGC機組應視作特型商品引入市場并成為交易活動的對象存在。AGC的市場活動涉及的電能服務與調頻輔助服務，因而AGC的市場化具有了電能市場與調頻輔助服務市場等多路徑選擇。用戶在對電網穩定輸出提出更高要求的同時也對電網的網絡安全提出了更高標準。討論交易與調度問題，首先不能偏離公平性與最優性原則。前者針對發電公司側而言，指的是若機組對外提供的服務一致，則在交易、調度、資費等方面的標準也要一致。后者針對電網側而言，指的是在保持系統最佳運行狀態的同時控制投入成本及損耗最低化。

考慮到以眾多發電企業為主的電力市場趨于成熟，AGC調頻輔助服務欲達到可行經濟目標，適宜推行以競價為首要手段的多合同耦合模式。一般上，應指定AGC機組實施調頻輔助服務，同時結合機組成本分析合理給予經濟補償，具有可操作性。

2 AGC機組成本構成分析

AGC機組成本構成主要包括：

（1）低產機會成本。意指AGC機組投入運行后出現電力商品低產出的概率，具體成本損失可列式計算。（2）機組附加固定成本。包括：改造AGC機組突顯AGC功能的疊加成本；具備AGC功能的機組閑置未調試導致后期應用的接口調試成本；AGC商品成型投產自附成本。（3）低效態機組投運損耗成本。若AGC機組運行組態未達到理想值且工況曲線偏差較大，可致煤耗增高進而影響整體效率，損耗成本可自行累加施以周期性計算。（4）AGC機組運行費用以及維修費用因比例較小可不計。（5）AGC機組自損成本，自損標準無法確定且嚴重程度難于估量而不計。

3 AGC機組經濟補償

與發達國家相比，國內電力市場尚處于初級階段，AGC機組容量占總容量比尚低，需要由電網調度來控制AGC的發電運行，這樣就容易在功能上分開不同機組，如電能市場與輔助服務市場的機組要彼此獨立。提供AGC服務的發電公司原則上依據電網調度中心的相關辦法實施管理，輔助服務接受調度指令安排。AGC機組常規經濟補償基本思路為：AGC經濟補償費用=欠發電量補償費用（或多發電量補償費用）+AGC調節成本。

4 競價調頻服務市場中的AGC機組

隨著AGC機組投入增大，比重抬升且總服務能管力大于系統需求，新的調頻輔助服務市場真正成型。事實上，擁有競價本質的調頻服務市場將為AGC機組帶來更大經濟收益，當然還有賴于發電企業對各方面性能參數與政策的統籌兼顧。通常AGC機組可在混合或分解型市場模式下參入競價調頻服務市場。混合型市場中，調頻服務不再另設費用標準與交易渠道，而是僅關注AGC機組的電價，服務收益屬于電能收益一部分。AGC機組要對電能價格進行報價，區分AGC的準投運與非投運前提。AGC電能價格與不投運AGC的電能價格。分解型市場的調頻服務具備相對獨立的交易路徑與付費路徑。這說明，AGC處于電能市場將執行電能價格，處于調頻服務市場則執行服務價格。由于電能市場與調頻服務市場的順序會有不同，因此競價報價情況也有所不同。

5 電力市場中AGC機組的生產應用

（1）提升AGC應用響應速度的有效方法。以火電廠的AGC機組生產應用為例，為提升火電AGC機組運行響應速度，首先可考慮調整機組中PID過程的時間與階次，控制負荷響應過程的參數波動與實際延遲。其次，在機組中合理增強有效通風量，并積極調整煤量供給比例，以滿足負荷變化實際需求。第三是增強AGC指令對機組功率的控制響應靈敏度，有效更新控制方式來增強動態響應效果。第四是確定AGC負荷區間，以定壓方式來控制負荷升降從而改善蓄熱性能。

（2）AGC投入生產應用后對機組的影響。無論是火電廠還是水電廠，為滿足電網需求，都需要引入必要的AGC技術來運行機組。隨著AGC的投入應用，對機組的影響也愈加凸顯。第一，AGC機組隨電網負荷變化而變化，風、水、煤等機組內充物質的物化變化，會加重機組內壓與溫差，大大影響壽命。第二，調度AGC雖有設計的經濟分配功能，然而若繼續不重視負荷分配的經濟性，則調度對各種負荷信息掌握不足，容易使機組運行經濟性大大降低。第三，AGC方式下的機組運行，可能存在參數超限問題，無法匹配調度變負荷要求，使得負荷調節易中斷暫停。第四，AGC易影響機組運行穩定性，主要是因AGC指令變化過快，使得機組自我調節平率出現紊亂和失誤，內壓或溫度等因素變化更為激烈，機組難以保持穩定運行。

6 結束語

具有AGC功能的發電機組可參與到電能市場和調頻輔助服務市場中來，并且可通過基于不同合同的公開競價方式贏得對AGC輔助服務的效益研究。要客觀分析可影響AGC經濟效益的成本構成，并合理完善經濟補償思路，積極參考混合型與分解型兩種模式來研究調整AGC基本報價與限價，使得電力市場下的AGC輔助服務能夠發揮更大的經濟與社會效益。文章最后提出了電廠生產應用AGC機組在中提升響應速度方面的有效方法，同時指出了不利影響，以期在后期生產中加以規避和調整。

參考文獻：

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作者簡介：高峰（1975-），男，陜西藍田人，助理工程師，從事電量營銷工作。