电力市场理论及其应用(综述)课件

电力市场理论研究与应用第一次汇报电力市场理论研究与应用第一次汇报1第一篇电力市场基本理论及总体结构电力市场基本概念电力买卖双方相互作用以决定其电价和电量的过程定义基本特征基本原则公平、公正、公开开放性、竞争性网络性、协调性第一篇电力市场基本理论及总体结构电力市场基本概念电力买卖2明确电力市场的目标

针对不同发展阶段的电力市场，其改革目标不同。最终目标：最大限度利用市场手段来提高电力工业生产效率，降低电力生产和供应成本，实现资源的优化配置。明确电力市场的目标最终目标：最大限度利用市场手段来提高电力工3电力市场理论研究的主要方向政策环境和市场结构电价体系交易机制技术支持系统市场环境下的调度和控制市场机制下电力系统安全稳定分析方法和控制策略电力市场经济稳定性及阻塞管理机制电力市场中安全与经济的协调市场环境下的输电网络管理电力市场理论研究的主要方向政策环境和市场结构4电力市场的目标模式垄断单一批发电力批发零售竞争发电、输电、配电均垄断，不可以选择供应者。厂网分家发电侧引入竞争，输配电仍垄断，不允许直接进入输电网卖电给最终用户。所有用户可根据电价和服务质量选择零售商，获得购电选择权。输配电分开，输电网放开，配电公司垄断经营，大用户获得购电选择权。电力市场的目标模式垄断单一批发电力批发零售竞争发电、输电、配5电力市场的交易模型电力联营体（pool）模式将电网看作电能交易的中心，所有发电商及用户与电网运营中心发生经济关系。电力市场的单一购买者，即电网运营机构，与参与市场竞争的各个独立发电商进行电能交易。“1+N”模式（单一购买者模式，属于联营体模式）2.双边交易模式3.P+B模式4.多边交易模式电力市场的交易模型电力联营体（pool）模式6电力市场中的交易类型1.中长期合约交易2.期货与期权交易根据预先签订的合同商定付款方式，在预定时期内进行电量的交易。在发电侧竞争的单一购买者电力市场中为年度或月度竞价。期货交易是按一定规章制度进行的期货合约的买卖。期权交易是指在未来一定时期可以买卖的权利。电力市场中的交易类型1.中长期合约交易2.期货与期权交易73.日前交易4.辅助服务交易5.实时交易每30min为一个交易时段，发电商参与竞标，由交易中心决定最优交易计划及结算电价。包含发电公司必须提供的基本辅助服务及市场运行部门购买使用的有偿辅助服务。在实时运行前短时间内进行，通过各个发电机组申报的可调容量和报价，确定最优方案，调整实时交易，以维持系统安全。3.日前交易4.辅助服务交易5.实时交易每308电力市场运营结构

期货与期权交易市场中长期合约交易市场日前交易市场辅助服务市场实时交易（平衡）市场

发电公司

电力大用户

配电公司

电力小用户电力市场运营结构期货与期权交易市场发电公司9电力市场竞价模式限量竞争模式限价竞争模式基于两部制电价的竞价模式分次竞价模式上网电量的一部分由购电合同包销，价格为政府批准的上网电价；其余由发电公司竞价上网。最高、最低限价：防止电价失控；最高、最低涨跌幅度限制：控制电价变化速度及范围。容量电价、电量电价总量公布的分次拍卖总量不公布的分次拍卖电力市场竞价模式限量竞争模式上网电量的一部分由购电10分段竞价模式逐步开放的市场模式当量电价的竞价模式基于期货理论的电力市场竞价模式期权交易模式机组每天申报一条价格-利用小时曲线，按报价由低到高形成带负荷优先顺序。交易双方在确定的将来时间按已签订的价格购买或出售一定电量。交易对象为按已签订的价格购买或出售一定电量的权利。

机组分为市场机组与市场外机组。容量电价与电量电价的组合。分段竞价模式机组每天申报一条价格-利用小时曲线11电力市场层次结构初期可分为如下三个层次：电力市场层次结构初期可分为如下三个层次：12第二篇电力市场交易理论与运作机制中长期合约交易市场及其运作机制电力期货与电力期权交易市场日前交易市场的结构与模式及运作机制辅助服务市场的运作及基本规则实时平衡市场的运作第二篇电力市场交易理论与运作机制中长期合约交易市场及其13年度合约交易市场年度合约交易以年或月为交易时段；根据对下一交易年度的负荷预测，可将电网发电量可分为：年度基数电量Enb、年度竞价电量Enj、预留电量Enl；年度竞价电量=年度负荷预测电量×（1－年度预留系数）－年度基数电量年度合约交易市场年度合约交易以年或月为交易时段；年度竞价电量14月度交易合约市场月度交易以日为交易时段；根据下一交易月度的负荷预测，可将电网发电量分为：年度基数电量的分月电量Enb、年度竞价电量的分月电量Enj、月度竞价电量Eyj、月度预留电量Eyl。月度竞价电量=月度负荷预测电量×（1－月度预留系数）－年度基数电量在该月的分摊电量－年度竞价在该月的分摊电量月度交易合约市场月度交易以日为交易时段；月度竞价电量=15合约市场分组竞价在电力市场初期，考虑到参与电力市场的各个电厂机组的类型、还贷情况、发电成本存在差异，将各机组分成五组：分组情况25341不参与竞争机组水电组有还贷任务的火电机组燃煤机组燃油机组核电、无法实时监视的机组、风电、径流小水电合约市场分组竞价在电力市场初期，考虑到参与电力16各组的最高限价与其竞争电量的乘积所形成的竞争上网电价应低于由销售电价减去输电和供电成本倒推产生的综合发电上网电价。在保证新建机组有一定还贷电量、执行充分利用水电的能源政策的前提下，各组的竞价电量占总负荷电量的比例应与各组的阶段电价成反比。各组竞价电量的确定原则：最高电价的确定原则：各组的最高限价与其竞争电量的乘积所形成的竞争上17期货交易方式竞价式交易投标式交易相对式交易协商式交易最常见、最基本的方式；买卖双方在交易大厅，按照“价格优先、时间优先”的原则进行竞争。期货交易方式竞价式交易投标式交易相对式交易协商式交易18期货与期权的关系期货与期权的关系19期货交易与期权交易的关系期货交易与期权交易的关系20日前电力市场运作的模式可分为三种：电力联营体模型下的日前交易市场、双边交易模型下的日前交易市场、经纪人模式。日前电力市场运作的模式可分为三种：电力联营体模21电力市场理论及其应用(综述)课件22日前交易市场的运作机制负荷预报与发布数据申报与审核竞价原则交易机制电力交易中心隔15或30min向市场成员公布负荷情况发电公司在交易日前向电力交易中心申报必需的技术数据尽可能使购电价格接近发电的社会平均成本对没有通过安全校核的无约束发电出力计划，对区域进行分区，采用分区电价机制日前交易市场的运作机制负荷预报与发布数据申报与审核竞价原则交23辅助服务

辅助服务贯穿每一个交易时段，是在市场中确保电网安全、稳定运行的重要手段。恢复及黑启动替代备用无功及电压支持非旋转备用有功频率控制（AGC）旋转备用发电辅助服务辅助服务辅助服务贯穿每一个交易时段，是在市场中24有功频率控制（AGC）交易市场AGC控制的三种模式：以网际联络线交换功率为目标的控制模式（CNIC）以电网频率为目标的模式（CFC）以网际联络线交换功率及电网频率联合控制为目标的控制模式（TBC）参与AGC控制的成员，必须具备二次AGC能力。有功频率控制（AGC）交易市场AGC控制的三种模式：以网际联25AGC申报的内容应包括：有效AGC出力范围：AGC机组的工作区间AGC价格曲线：采用的是单位容量报价的方式，单位为元/MWAGC调频死区：机组调频无法动作的区间AGC响应速率：机组可以响应系统频率变化的调整速率AGC响应时间：调频响应延迟时间AGC申报的内容应包括：有效AGC出力范围：AGC机组的工作26AGC的购买决策系统AGC需求预测系统AGC实时需求实时AGC调度修正AGC出力范围AGC服务计划AGC服务申报有功日前市场出力计划系统AGC需求预测AGC服务计划AGC服务申报当系统频率发生变化时，系统计划购买AGC服务的机组全部统一动作。若AGC总容量不足，对剩余机组按AGC优先顺序进行计划外购买。AGC的购买决策系统AGC需求预测系实时AGC调度修正AGC27旋转备用市场

处在开机状态，并能在极短时间内响应调度，为系统提供出力的机组。响应时间已并网发电，但负荷没带满的机组；停下来的水电机组；火电机组维持全速运转，随时可以并网发电。市场成员正向旋转备用报价；机组正常运行出力范围；各出力区间旋转备用的跟踪能力。申报数据旋转备用市场响应时间已并网发电，但负荷没带满的28非旋转备用市场处在停机状态，并能在短期内成为可调度机组，为系统提供出力。响应时间非旋转备用容量价格；机组开停机出力-时间特性曲线；机组开机后可提供备用范围；机组达到满出力的时间。申报数据非旋转备用市场处在停机状态，并能在短期内成为可调度机组，为系29旋转与非旋转备用市场旋转与非旋转备用市场30实时平衡市场日前计划给出的出力水平AGC机组响应实际运行的负荷水平出现较大偏差

由于天气、电网故障等偶然因素实时平衡市场为了周期性的恢复AGC机组的基本工作位置实时平衡市场日前计划给出的出力水平AGC机组响应实际运行的负31

上（下）调范围及上（下）调价格；也可以采用封存的日前市场发电报价作为实时市场的报价。

实时平衡市场鼓励发电商参与调节电力不平衡，愿意参与平衡市场的发电商可以提前数小时申报：在实时调度中：决定启用上调或下调机组按价格从低到高调用机组最后一台调节机组为边际调节机组，其调节报价成为边际调节价格。上（下）调范围及上（下）调价格；实时平衡市32第三篇电力市场预测、分析电力市场需求预测

从已知的经济、社会发展和电力系统需求情况出发，通过对历史数据的分析和研究，以未来年份经济、社会发展情况的预测结果为依据，对电力需求做出预先的估计和预测。电力系统负荷预测制定发电计划和电力系统发展规划的基础第三篇电力市场预测、分析电力市场需求预测33负荷预测分类从预测时间的角度：预测内容包括电量预测（全社会电量等）及电力预测（峰谷差等）；进行常规预测时遵循“近大远小”的原则。主要是对日负荷曲线的预测；在短期负荷预测时，利用负荷自身发展规律，并在此过程中设法计及各种相关因素的影响，以提高预测精度。中长期负荷预测短期负荷预测负荷预测分类从预测时间的角度：预测内容包括电量预测（全社34市场分析与评估市场分析与评估系统AAEM功能：采集、分析相关信息，模拟未来时段内的市场行为，分析预测短期、中期系统供需平衡和系统安全情况，并发布。目的：保证交易中心对未来时段市场可能出现的安全与经济状况有一定把握；使发电商了解未来时段的发、用电计划，减少其生产的盲目性。市场分析与评估市场分析与评估系统AAEM功能：35AAEM的分类：AAEM的分类：36电力市场理论研究与应用第一次汇报电力市场理论研究与应用第一次汇报37第一篇电力市场基本理论及总体结构电力市场基本概念电力买卖双方相互作用以决定其电价和电量的过程定义基本特征基本原则公平、公正、公开开放性、竞争性网络性、协调性第一篇电力市场基本理论及总体结构电力市场基本概念电力买卖38明确电力市场的目标

针对不同发展阶段的电力市场，其改革目标不同。最终目标：最大限度利用市场手段来提高电力工业生产效率，降低电力生产和供应成本，实现资源的优化配置。明确电力市场的目标最终目标：最大限度利用市场手段来提高电力工39电力市场理论研究的主要方向政策环境和市场结构电价体系交易机制技术支持系统市场环境下的调度和控制市场机制下电力系统安全稳定分析方法和控制策略电力市场经济稳定性及阻塞管理机制电力市场中安全与经济的协调市场环境下的输电网络管理电力市场理论研究的主要方向政策环境和市场结构40电力市场的目标模式垄断单一批发电力批发零售竞争发电、输电、配电均垄断，不可以选择供应者。厂网分家发电侧引入竞争，输配电仍垄断，不允许直接进入输电网卖电给最终用户。所有用户可根据电价和服务质量选择零售商，获得购电选择权。输配电分开，输电网放开，配电公司垄断经营，大用户获得购电选择权。电力市场的目标模式垄断单一批发电力批发零售竞争发电、输电、配41电力市场的交易模型电力联营体（pool）模式将电网看作电能交易的中心，所有发电商及用户与电网运营中心发生经济关系。电力市场的单一购买者，即电网运营机构，与参与市场竞争的各个独立发电商进行电能交易。“1+N”模式（单一购买者模式，属于联营体模式）2.双边交易模式3.P+B模式4.多边交易模式电力市场的交易模型电力联营体（pool）模式42电力市场中的交易类型1.中长期合约交易2.期货与期权交易根据预先签订的合同商定付款方式，在预定时期内进行电量的交易。在发电侧竞争的单一购买者电力市场中为年度或月度竞价。期货交易是按一定规章制度进行的期货合约的买卖。期权交易是指在未来一定时期可以买卖的权利。电力市场中的交易类型1.中长期合约交易2.期货与期权交易433.日前交易4.辅助服务交易5.实时交易每30min为一个交易时段，发电商参与竞标，由交易中心决定最优交易计划及结算电价。包含发电公司必须提供的基本辅助服务及市场运行部门购买使用的有偿辅助服务。在实时运行前短时间内进行，通过各个发电机组申报的可调容量和报价，确定最优方案，调整实时交易，以维持系统安全。3.日前交易4.辅助服务交易5.实时交易每3044电力市场运营结构

期货与期权交易市场中长期合约交易市场日前交易市场辅助服务市场实时交易（平衡）市场

发电公司

电力大用户

配电公司

电力小用户电力市场运营结构期货与期权交易市场发电公司45电力市场竞价模式限量竞争模式限价竞争模式基于两部制电价的竞价模式分次竞价模式上网电量的一部分由购电合同包销，价格为政府批准的上网电价；其余由发电公司竞价上网。最高、最低限价：防止电价失控；最高、最低涨跌幅度限制：控制电价变化速度及范围。容量电价、电量电价总量公布的分次拍卖总量不公布的分次拍卖电力市场竞价模式限量竞争模式上网电量的一部分由购电46分段竞价模式逐步开放的市场模式当量电价的竞价模式基于期货理论的电力市场竞价模式期权交易模式机组每天申报一条价格-利用小时曲线，按报价由低到高形成带负荷优先顺序。交易双方在确定的将来时间按已签订的价格购买或出售一定电量。交易对象为按已签订的价格购买或出售一定电量的权利。

机组分为市场机组与市场外机组。容量电价与电量电价的组合。分段竞价模式机组每天申报一条价格-利用小时曲线47电力市场层次结构初期可分为如下三个层次：电力市场层次结构初期可分为如下三个层次：48第二篇电力市场交易理论与运作机制中长期合约交易市场及其运作机制电力期货与电力期权交易市场日前交易市场的结构与模式及运作机制辅助服务市场的运作及基本规则实时平衡市场的运作第二篇电力市场交易理论与运作机制中长期合约交易市场及其49年度合约交易市场年度合约交易以年或月为交易时段；根据对下一交易年度的负荷预测，可将电网发电量可分为：年度基数电量Enb、年度竞价电量Enj、预留电量Enl；年度竞价电量=年度负荷预测电量×（1－年度预留系数）－年度基数电量年度合约交易市场年度合约交易以年或月为交易时段；年度竞价电量50月度交易合约市场月度交易以日为交易时段；根据下一交易月度的负荷预测，可将电网发电量分为：年度基数电量的分月电量Enb、年度竞价电量的分月电量Enj、月度竞价电量Eyj、月度预留电量Eyl。月度竞价电量=月度负荷预测电量×（1－月度预留系数）－年度基数电量在该月的分摊电量－年度竞价在该月的分摊电量月度交易合约市场月度交易以日为交易时段；月度竞价电量=51合约市场分组竞价在电力市场初期，考虑到参与电力市场的各个电厂机组的类型、还贷情况、发电成本存在差异，将各机组分成五组：分组情况25341不参与竞争机组水电组有还贷任务的火电机组燃煤机组燃油机组核电、无法实时监视的机组、风电、径流小水电合约市场分组竞价在电力市场初期，考虑到参与电力52各组的最高限价与其竞争电量的乘积所形成的竞争上网电价应低于由销售电价减去输电和供电成本倒推产生的综合发电上网电价。在保证新建机组有一定还贷电量、执行充分利用水电的能源政策的前提下，各组的竞价电量占总负荷电量的比例应与各组的阶段电价成反比。各组竞价电量的确定原则：最高电价的确定原则：各组的最高限价与其竞争电量的乘积所形成的竞争上53期货交易方式竞价式交易投标式交易相对式交易协商式交易最常见、最基本的方式；买卖双方在交易大厅，按照“价格优先、时间优先”的原则进行竞争。期货交易方式竞价式交易投标式交易相对式交易协商式交易54期货与期权的关系期货与期权的关系55期货交易与期权交易的关系期货交易与期权交易的关系56日前电力市场运作的模式可分为三种：电力联营体模型下的日前交易市场、双边交易模型下的日前交易市场、经纪人模式。日前电力市场运作的模式可分为三种：电力联营体模57电力市场理论及其应用(综述)课件58日前交易市场的运作机制负荷预报与发布数据申报与审核竞价原则交易机制电力交易中心隔15或30min向市场成员公布负荷情况发电公司在交易日前向电力交易中心申报必需的技术数据尽可能使购电价格接近发电的社会平均成本对没有通过安全校核的无约束发电出力计划，对区域进行分区，采用分区电价机制日前交易市场的运作机制负荷预报与发布数据申报与审核竞价原则交59辅助服务

辅助服务贯穿每一个交易时段，是在市场中确保电网安全、稳定运行的重要手段。恢复及黑启动替代备用无功及电压支持非旋转备用有功频率控制（AGC）旋转备用发电辅助服务辅助服务辅助服务贯穿每一个交易时段，是在市场中60有功频率控制（AGC）交易市场AGC控制的三种模式：以网际联络线交换功率为目标的控制模式（CNIC）以电网频率为目标的模式（CFC）以网际联络线交换功率及电网频率联合控制为目标的控制模式（TBC）参与AGC控制的成员，必须具备二次AGC能力。有功频率控制（AGC）交易市场AGC控制的三种模式：以网际联61AGC申报的内容应包括：有效AGC出力范围：AGC机组的工作区间AGC价格曲线：采用的是单位容量报价的方式，单位为元/MWAGC调频死区：机组调频无法动作的区间AGC响应速率：机组可以响应系统频率变化的调整速率AGC响应时间：调频响应延迟时间AGC申报的内容应包括：有效AGC出力范围：AGC机组的工作62AGC的购买决策系统AGC需求预测系统AGC实时需求实时AGC调度修正AGC出力范围AGC服务计划AGC服务申报有功日前市场出力计划系统AGC需求预测AGC服务计划AGC服务申报当系统频率发生变化时，系统计划购买AGC服务的机组全部统一动作。若AGC总容量不足，对剩余机组按AGC优先顺序进行计划外购买。AGC的购买决策系统AGC需求预测系实时AGC调度修正AGC63旋转备用市场

处在开机状态，并能在极短时间内响应调度，为系统提供出力的机组。响应时间已并网发电，但负荷没带满的机组；停下来的水电机组；火电机组维持全速运转，随时可以并网发电。市场成员正向旋转备用报价；机组正常运行出力范围；各出力区间旋转备用的跟踪能力。申报数据旋转备用市场响应时间已并网发电，但负荷没带满的64非旋转备用市场处在停机状态，并能在短期内成为可调度机组，为系统提供出力。响应时间非旋转备用容量价格；机组开停机出力-时间特性曲线；