D第四讲发电市场.ppt

第四讲发电市场,一、电力市场划分二、发电市场的细分市场三、发电市场的竞价模式四、发电市场的竞价策略参考文献,一、电力市场划分,市场空间：国家市场、区域市场、省级市场市场类型：发电市场、输电市场、配电市场、售电市场时间类型：合约市场、现货市场；期货市场、期权市场,国家电力市场,独立发电公司1,独立发电公司n,独立发电公司2,国家电网公司,区域电网公司1,区域电网公司2,区域电网公司n,区域电力市场,独立发电公司1,独立发电公司n,独立发电公司2,区域电网公司,省级电网企业1,省级电网企业n,省级电网企业2,网间互送电,省级电力市场,独立发电公司1,独立发电公司n,独立发电公司2,省级电力市场,供电公司,供电公司n,供电公司,省外送受电,市场类型：发电市场、输电市场、配电市场、售电市场,发电市场,输电市场,配电市场,售电市场,二、发电市场的细分市场,1、合约市场2、现货市场：日前市场、实时市场、辅助服务市场3、期货市场4、期权市场,从时间角度，可分为：合约市场和现货市场1、合约市场：（1）合约市场的作用：是为了减少完全依赖现货市场价格和电网安全风险，保证电力市场的有序性、安全性、价格的平稳性、电力生产的连续性有足够的时间增加电力交易竞争的深度和在更广的范围内进行发电资源的优化配置,9,（2）合约市场的竞价模式：月为单位进行竞价；基于典型负荷曲线竞价,机组A,机组B,机组C,合约市场应该允许发电公司多次报价,负荷,时间,2、现货市场：日前市场、实时市场、辅助服务日前市场,抽水蓄能交易决策,火电交易计划决策,水电交易计划决策,购售电交易决策,有功安全校正,购电电价决策,断面安全校正,N-1安全校正,可视化系统,发电厂报价管理,短期负荷预测,日前市场：（1）建立满足公平性的发电计划“无约束发电计划”“机组可行发电计划”“机组和电网可行的发电计划”（2）防止发电商过度投机的价格形成机制,12,区域B,区域A,潮流方向出现阻塞,发电资源稀缺,发电资源富裕,价格上调,价格下降,（3）.经济与安全相协调的分区价格机制,（4）安全校核的新策略及其方法,交易计划,如果发生问题，修改线路容量、断面潮流和区域最大发电功率参数,有约束电力交易,电网稳态与动态安全校核,实时市场,实时数据库管理系统,图形及人机界面系统,商用数据库,静态安全分析,实时调度计划决策：阻塞管理实时竞价过发电计划管理,AGC模块,SCADA,状态估计,在线潮流,超短期母线负荷预测,有功安全校正,实时市场,为了保证供需平衡、维持系统稳定，电力市场运行部门可以在当天实时修改发电厂发电计划，发布实时调度命令。日前市场与实际市场的偏差，由实时市场补充。,辅助服务市场,电厂辅助服务申报,日前辅助服务交易计划,AGC交易结果,辅助服务报价管理,预调度计划,旋转备用交易结果,非旋转备用交易结果,系统辅助服务需求,辅助服务定价算法,不同市场之间的协调,月远期合同市场,年远期合同市场,日前市场,实时市场,年度与月度市场之间的协调,月度市场与日前市场之间的协调,日前市场与实时交易市场的协调,合约电量的时间、空间分布的合理性,辅助服务市场,差价合约：电力交易市场中一种常用的规避价格风险的方式,发电商与供电商（或大用户）协商签定的购售电合约，合约价为事先协商，而供电商总是按市场实际结算价格与交易中心结算当市场价格高于合约价格时，发电商把差价部分付给供电商；当市场价格低于合约价格时，供电商把差价部分付给发电商。,价格,时间,市场价,合约价,发,供,发,供,差价合约,3、期货市场,金融期货合约（FuturesContracts）是指协议双方同意在约定的将来某个日期按约定的条件（包括价格、交割地点、交割方式）买入或卖出一定标准数量的某种金融工具的标准化协议。合约中规定的价格就是期货价格(FuturesPrice)。,4、期权市场,金融期权（Option），是指赋予其购买者在规定期限内按双方约定的价格（简称协议价格）或执行价格购买或出售一定数量某种金融资产的权利的合约。按期权买者的权利划分，期权可分为看涨期权（CallOption）和看跌期权（PutOption）。按期权买者执行期权的时限划分，期权可分为欧式期权和美式期权。,三、发电市场的竞价模式,1、概述2、分时竞价模式3、单边电力市场竞价模式4、简化竞价模式5、分段竞价模式,1、发电市场的竞价模式概述,（1）发电市场的运作模式双边交易模式（bilateral)交易中心集中竞价出清模式（pool),（2）出清价,电力需求曲线,发电短期边际成本曲线,P,Q,0,每个发电厂的发电机组生产有功功率的边际成本不同，而用户对电价的承受能力也不相同。优先顺序确定发电短期边际成本或电力供给曲线，它与24小时期间内每个时段的电力需求曲线的交点确定了市场出清价（结算价格）。发电厂的市场势力：小：任何一个电厂无法影响市场出清价；大：控制出清价,（3）对于电力竞标的另一个重要问题是制定能处理发电机组跨时段约束的交易规则，如机组开停机时间约束、加减负荷速度（爬坡速度）约束和机组功率上下线约束等。,（4）将拍卖理论（auctiontheory)，一般理论的拍卖机制应用于电力市场，并考虑电力商品的特性，便可以设计出电力市场中的各种竞价机制。,（5）电力市场的竞价机制静态竞价：电厂只有一次竞价机会，分为歧视性竞价和统一价格竞价。歧视性竞价指赢了投标的电厂按其报价付给报酬；统一价格竞价按市场统一价给其报酬。动态竞价（迭代竞价）：电厂可以在观察市场出清价和其他对手的出清情况后修改自己的报价。开放式竞价：信息开放。密封竞价：信息保密。,（6）报价协议：单一报价和复合报价。单一报价：只要求电厂给出它将来每一时段的电价曲线，系统调度中心不负责机组启/停安排，由电厂自己考虑机组运行的物理限制。复合报价：要求电厂除了上报电价曲线外，还要上报机组爬坡速率、启/停费用、机组有功功率上下限制以及无负荷运转费等参数。,（7）市场的交易与出清是交易中心的核心任务。排队法，动态规划法，线形规划法。目前市场要求参与竞价的发电商按照报价协议向市场组织者（电力市场交易中心），上报自己次日每时段（如0.5小时）的电价和电量曲线。交易中心按照竞价协议通过计算处理得到系统合成供给曲线，与系统合成的需求曲线进行匹配，得到市场出清价和出清负荷，最后根据各个参与者的报价情况决定每个发电厂的出清电量。,电厂报价曲线,供给曲线,用户购电曲线,需求曲线,匹配,出清价,（8）发电市场的竞价模式分类分时竞价模式单边电力市场竞价模式简化竞价模式分段竞价模式,2、分时竞价模式,即使发电厂商和用户的直接双边交易是未来的电力市场的主要交易形式，整个电力系统的实时平衡交易仍是必不可少的。竞价上网交易是电力市场最具特色的交易形式。执行竞价上网的交易机构必须在没有任何自身的市场利益的基础上，才能保证这种交易的公正和公平，使电力市场健康运营。,2、分时竞价模式,（1）市场交易的一般模型,目标函数,约束条件,2、分时竞价模式,n：发电厂商数；ci:发电厂商的竞价曲线；pi：发电厂发电功率；PL：用户总需求；pL：某电价上的负荷；：电价,2、分时竞价模式,建立拉格朗日函数：,将式（1）、（2）联立求解，就可得出清价及各发电厂的发电出力。这就是电力市场中独立调度的优化调度模型。,2、分时竞价模式：某时段k电价确定过程,进入时段k,确定时段k的系统卖出电价m,确定时段k的系统买入电价p,确定时段k的系统卖出电价s,确定时段k的最终售出电价f,确定时段k的容量电价1,确定时段k的上抬电价2,确定时段k的配电电价3,出清价,失负荷概率,网络堵塞,输配电网,3、单边电力市场竞价模式,当电力市场不包括用电侧，即用户的电价尚未开放的情况下，用户的PL应为常数，需求弹性系数为0。,4、简化竞价模式,分时竞价模式对抽水蓄能、水电及其它给定电能的电厂的竞价没有很好处理，竞价也没有精确地反映机组的启停约束。简化竞价：简化电能、输电辅助服务的竞价，只要在市场价格下提出数量报表；PX协调电能买卖行为，其行为和一般典型的市场出清交换一样；滚动168h（周）市场替代1d或1h的市场；PX和ISO均不需要运行优化顺序及最优潮流程序以确定运行方式；买卖方对其买卖可以完全控制，并能保留其保密经济数据。,5、分段竞价模式,分段竞价机制把电能按连续生产或连续消费的时间分段，然后按段进行平衡和买卖，形成出清价。,5、分段竞价模式示意图,L3,T,PL,0,L1,L2,h1,h2,h3,四、发电市场的竞价策略,1、概念2、竞价策略分析,四、发电市场的竞价策略,概念：指发电商利用电力市场的这种非完美性不按边际成本报价而增加自身利益的报价行为。竞价策略的主要目标是考虑电力系统运行的各种规则和限制条件的基础上，通过合法地操纵市场力，合理选择报价曲线，谋求自身利益最大化。,四、发电市场的竞价策略,准确的成本分析是进行策略竞价的先决条件。即报价仍应基于成本曲线。对于竞争对手的估计。优化、合理的报价是竞价策略的目的。,发电机组的技术限制双边合同负荷预测，供需平衡预测前日市场价格对机组可用性的支付检修日、周、季负荷特性,竞价要考虑的因素,2、发电市场的竞价策略分析,确定竞价策略的方法预计未来的市场价格估计竞争者的竞价行为博弈论：得益矩阵、非完全竞争竞争模型市场模拟：市场优化组合,2、发电市场的竞价策略分析,按成本分析进行报价平均报价：上网电价=（发电成本+税金+利润）/发电量容量和电量综合报价：容量电价电量电价运行时段综合报价：基本电价电度