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電改對電網(wǎng)調(diào)度運行方式管理的影響

2019-04-12

  我國電力市場化建設(shè)起步于上世紀末,大體經(jīng)歷了省級電力市場試點、區(qū)域電力市場試點、節(jié)能發(fā)電調(diào)度試點和大用戶與發(fā)電企業(yè)直接交易試點等階段。以《中共中央國務(wù)院關(guān)于進一步深化電力體制改革的若干意見》(中發(fā)[2015]9號)為標志展開了新一輪的電力體制改革。本次方案以體制與機制改革并重,提出了建設(shè)相對獨立的交易機構(gòu)、開放增量配電業(yè)務(wù)、培育售電市場等體制改革措施,提出了“三放開”的機制改革措施,抓住了制約我國電力市場化進程中的關(guān)鍵因素,力圖構(gòu)建一個“公平、開放、有序、競爭、完整”的電力市場體系,還原電力的商品屬性,以市場機制優(yōu)化配置電力資源,促進新能源和可再生能源消納,引導(dǎo)科學(xué)合理的電力規(guī)劃,保障電力系統(tǒng)安全可靠運行,啟動了我國電力工業(yè)的新一輪電力市場化進程。

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  傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)運行方式管理主要包括檢修計劃管理、安全穩(wěn)定校核、電力電量平衡、送電計劃等多個方面,主要是基于政府下達的送電計劃和電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行。在新電改形勢下,調(diào)度機構(gòu)傳統(tǒng)的運行方式管理將面臨著很大挑戰(zhàn)和機遇,調(diào)度機構(gòu)將更多面對市場主體,運行方式安排在保障電力供應(yīng)和電力安全的同時,還需要考慮保證交易計劃的有效執(zhí)行。

  01 電力體制改革環(huán)境分析

  9號文及其配套文件為本輪電力體制改革的最高綱領(lǐng)文件,按照改革精神各省區(qū)成立了相應(yīng)的電力交易機構(gòu),同時已經(jīng)組織開展了年度長協(xié)、月度競價、增量交易、跨省跨區(qū)交易、中長期合同交易等各種類型的電力交易。電力市場建設(shè)不斷增速,當(dāng)前的電力體制改革在電力調(diào)度領(lǐng)域存在以下幾個特點:

  一是深化電力體制改革不是單純的以經(jīng)濟效益為單一目標,將要把握促進發(fā)展、保障安全、提高效率,滿足經(jīng)濟、社會、環(huán)境、民生等多目標要求和循序漸進等基本原則,放開兩頭、監(jiān)管中間,構(gòu)建統(tǒng)一開放的電力市場體系,促進電力行業(yè)科學(xué)發(fā)展。

  二是電網(wǎng)是電力市場的載體,電網(wǎng)與電力市場的發(fā)展相互影響。當(dāng)前電網(wǎng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜,電源結(jié)構(gòu)豐富,網(wǎng)絡(luò)約束多,安全約束壓力大,必須充分考慮電力交易對電網(wǎng)安全的影響,確保電網(wǎng)的安全運行。

  三是加強可再生能源發(fā)電全額保障性收購管理,大力促進清潔能源跨省跨區(qū)交易,在更大范圍內(nèi)消納。提高清潔能源的消納水平,為從根本上解決棄風(fēng)、棄光、棄水問題提供政策基礎(chǔ),保障今后可再生能源產(chǎn)業(yè)持續(xù)健康發(fā)展。

  四是市場建設(shè)初期采用“計劃+市場”的模式。國家計劃、地方政府協(xié)議以外的電量,不再納入發(fā)用電計劃,由發(fā)電企業(yè)與售電企業(yè)、用戶直接交易確定,形成計劃電與市場電并存的局面。

  02 電力體制改革對電網(wǎng)調(diào)度運行方式管理的影響

  電網(wǎng)運行控制方面

  電網(wǎng)的規(guī)模體量大,大規(guī)模交直流混聯(lián),電網(wǎng)運行特性復(fù)雜,長期運行在承載能力極限,高度依賴安全穩(wěn)定控制措施,電網(wǎng)運行控制面臨矛盾較多、安全壓力較大。傳統(tǒng)的電力調(diào)度運行方式管理,主要基于電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行和電力的可靠供應(yīng)。在日前,調(diào)度機構(gòu)主動安排第二日全網(wǎng)的發(fā)電機組開機組合、機組出力曲線、備用容量、輸變電設(shè)備檢修停電等各個環(huán)節(jié),在滿足安全約束的前提下,優(yōu)化運行方式安排。

  隨著電力體制進程的推進,機組出力及開機組合、潮流方式、備用容量等與電網(wǎng)安全相關(guān)的各種要素都將由市場確定,增加了運行方式安排的復(fù)雜程度,擠壓了運行方式安排的靈活性,客觀上造成調(diào)度機構(gòu)對電網(wǎng)運行的掌控能力下降,增加了調(diào)度保障電網(wǎng)安全的難度。同時,隨著交易規(guī)模的不斷擴大,交易合同固化了更多的電網(wǎng)調(diào)節(jié)資源,正常情況下的電網(wǎng)運行約束增加,影響了電網(wǎng)運行控制能力。電力調(diào)度機構(gòu)在安排運行方式時的原則,需要逐步轉(zhuǎn)變?yōu)楸U想娋W(wǎng)的安全穩(wěn)定運行、電力的可靠供應(yīng)和交易計劃的有效執(zhí)行。

  調(diào)度計劃方面

  傳統(tǒng)的調(diào)度計劃是由調(diào)度機構(gòu)按照國家指令性計劃、地方政府間框架協(xié)議、年度月度購電計劃等中長期計劃,結(jié)合第二日系統(tǒng)運行情況、負荷預(yù)測水平、網(wǎng)絡(luò)約束、通道阻塞、輸變電設(shè)備檢修、機組開機組合等情況,按照統(tǒng)一調(diào)度、分級管理的原則,統(tǒng)籌考慮,分解出第二日的全網(wǎng)各個機組的96點出力曲線,以及“西電東送”各個主通道送電曲線。各個市場主體,對于“西電東送”計劃和電廠發(fā)電計劃重點關(guān)注年度、月度計劃的完成情況,調(diào)度機構(gòu)在每日可以根據(jù)通道檢修情況、各省區(qū)供應(yīng)情況、天然來水情況等,進行較多的調(diào)整曲線安排,有較高的靈活度,只需確保年度、月度計劃滿足“三公”調(diào)度原則。

  在電力體制改革后,市場主體更加豐富,交易品種更加豐富,送電計劃中的成分更加復(fù)雜和多元化。例如對于電廠發(fā)電計劃,存在基數(shù)電量、年度長協(xié)電量、月度競價電量、日前日內(nèi)交易、發(fā)電權(quán)交易、增量交易等,各個品種時間維度不同,不同時間內(nèi)的價格不同。發(fā)電調(diào)度計劃模型更加復(fù)雜,增大了調(diào)度執(zhí)行電量分解的復(fù)雜性。

  同時,市場電與計劃電協(xié)調(diào)困難。市場電與計劃電并存,調(diào)度需要同時保證交易合同剛性執(zhí)行和計劃電量完成均衡,在電量分解、計劃安排、實時調(diào)度等各個環(huán)節(jié),都與市場主體的利益密切相關(guān)。由于缺少市場化的電力平衡機制,負荷偏差、水情變化、新能源發(fā)電隨機因素、故障檢修等均可能造成交易合同無法完成、計劃電量無法均衡執(zhí)行。

  電力體制改革對調(diào)度運行的規(guī)范化和精益化水平提出了更高要求。在市場化環(huán)境下,調(diào)度行為會對市場成員利益帶來較大影響,信息的公開程度變高,社會監(jiān)管力度加大,因此,調(diào)度機構(gòu)必須在嚴格依法依規(guī)調(diào)度及落實相關(guān)技術(shù)標準的同時,提高調(diào)度決策的精益化水平,實現(xiàn)電網(wǎng)安全和市場效率的協(xié)調(diào)統(tǒng)一。

  安全穩(wěn)定校核方面

  安全校核對維持電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行有至關(guān)重要的影響。在運行方式安排之前調(diào)度機構(gòu)會對電網(wǎng)運行方式制定相應(yīng)的安全邊界條件,方式安排完成后對結(jié)果進行安全校核。以安全運行為基礎(chǔ),以年度電量均衡為目標,滾動調(diào)整計劃,保證了電網(wǎng)運行安全裕度,給調(diào)度預(yù)留了必要的調(diào)整空間。

  隨著電力交易電量占比逐步提高,交易品種逐漸增多,交易頻度不斷上升,交易范圍不斷擴大,現(xiàn)有以年度均衡、滾動調(diào)整為核心的調(diào)度方式將難以適應(yīng)市場化要求。市場交易導(dǎo)致電網(wǎng)潮流多變,增加了安全穩(wěn)定分析工作的復(fù)雜性。市場主體自由參與市場,電力系統(tǒng)運行中的不確定因素增加,導(dǎo)致傳統(tǒng)的離線型安全穩(wěn)定分析難以適應(yīng)市場快速變化的要求,同時現(xiàn)有較為粗放的中長期安全校核模式也不能滿足要求。

  電力體制改革下,電力調(diào)度機構(gòu)需要將滾動安全校核的時間維度推進到日前和在線。中長期安全校核需要借鑒日前量化安全校核的經(jīng)驗,推動中長期安全校核由經(jīng)驗校核向量化校核轉(zhuǎn)變,提高校核的準確性和規(guī)范性。

  檢修計劃方面

  傳統(tǒng)的檢修計劃由各個分、子公司設(shè)備維護部門報送年度、月度檢修停電需求,調(diào)度機構(gòu)根據(jù)系統(tǒng)運行情況、設(shè)備檢修情況、電力供應(yīng)情況、安全約束、系統(tǒng)運行風(fēng)險等,綜合統(tǒng)籌優(yōu)化編制檢修計劃。

  電力市場環(huán)境下,檢修安排會直接影響市場成員參與市場交易的程度,進而影響市場成員的經(jīng)濟收益。在交易達成后,調(diào)度機構(gòu)安排檢修計劃不應(yīng)該影響交易計劃的完成。

  電力市場對調(diào)度安排檢修工作的科學(xué)性、精細化、規(guī)范化以及統(tǒng)籌協(xié)調(diào)水平提出更高的要求。調(diào)度機構(gòu)在安排檢修計劃,不僅需滿足電力供應(yīng)和安全運行,還需不影響交易計劃完成。調(diào)度機構(gòu)需要進一步提高計劃的精細化和合理化,加強計劃執(zhí)行的剛性,同時完善規(guī)則,明確調(diào)度的職責(zé)邊界,通過技術(shù)手段實現(xiàn)調(diào)度檢修工作的精細化。

  03 適應(yīng)電力市場的調(diào)度運行方式管理

  新一輪電力體制改革對傳統(tǒng)的運行方式管理產(chǎn)生了深刻的影響,調(diào)度機構(gòu)應(yīng)該積極作為、主動適應(yīng)電力體制改革帶來的變化,不斷提高運行方式管理水平,保證電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行、用戶可靠有序供電、電力市場高效有序運作。

  適應(yīng)當(dāng)前以中長期電量合同模式為主的市場階段

  在該階段,運行方式管理的核心是針對中長期電量合同開展中長期安全校核。需要加強開展以下工作:

  開展月度中長期母線有功負荷預(yù)測;

  開展電網(wǎng)安全校核的年度、月度檢修計劃制定管理;

  開展以考慮安全約束月度機組組合為核心的中長期電量安全校核;

  完善日前、日內(nèi)調(diào)度計劃制定的規(guī)則、流程、模型和方法;

  完善適應(yīng)電網(wǎng)安全分析的綜合防御系統(tǒng)。

  適應(yīng)未來以現(xiàn)貨市場為核心的市場階段

  在現(xiàn)貨市場模式下,市場的競價周期以及電力交易的出清和結(jié)算將以日為單位,對日前交易和計劃的精確性和合理性提出更高的要求。

  在該階段,調(diào)度部門核心是做好日前、日內(nèi)的發(fā)電調(diào)度計劃和安全校核。需要加強開展以下工作:

  開展考慮用戶側(cè)負荷申報系統(tǒng)及母線負荷預(yù)測;

  研究基于日前SCUC和SCED的調(diào)度計劃管理及流程;

  研究基于交流潮流閉環(huán)優(yōu)化的日前安全校核;

  開展關(guān)鍵技術(shù)研究和技術(shù)支持系統(tǒng)建設(shè)。

  原標題:電改對電網(wǎng)調(diào)度運行方式管理的影響


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