实时电力市场事后定价机制研究

实时电能市场通过组织实时平衡交易消除系统中的不平衡功率,对维持系统的安全稳定运行有重要意义。结算机制确定金钱流向,引导市场成员的行为,是实时市场的重要组成部分。目前实时市场主要采用两种结算机制:事前电价结算机制和事后电价结算机制。事前电价机制采用事前电价结算不平衡电量,事前电价计算简单、易于理解,但是无法反映真实的供电成本,并且易导致机组策略出力;事后电价结算机制采用事后电价结算不平衡电量,事后电价可激励机组按照调度指令出力,但事后电价计算复杂、不易理解。目前除PJM、新英格兰和加州实时电力市场采用事后电价结算外,其他实时电力市场都采用事前电价结算。深入研究结算机制,尤其是事后电价,对通过经济手段加强实时电力市场的稳定性和有序性有重要意义。 本文通过对事前电价和事后电价两种结算机制的分析,指出:采用事前电价结算时,机组受利益最大化趋使,存在故意违反调度指令的趋势;采用事后电价结算时,机组违反调度指令的行为将受到惩罚,因此采用事后电价结算可激励机组遵守调度指令。本文提出了事后电价的经济学理论基础委托-代理理论,通过建立基于委托-代理理论的事后定价机制模型,推导理想化的事后电价公式,并与实际电力市场使用的事后定价机制相比较。通过公式推导和算例仿真,比较这两种事后定价机制在激励机组遵守调度指令方面的效果。算例仿真结果表明:理论事后定价机制的效果优于实际事后定价机制。 电力网络传输限制是电力市场区别于其他商品市场的一个重要特点。本文后一部分主要讨论阻塞对事后定价机制的影响。当线路阻塞时,实际事后电价不一定小于事前电价,原因是阻塞价格过高。阻塞价格虽然可提供线路阻塞的经济信号,但是阻塞价格过高将给用户带来负担、导致机组行使市场力、不利于系统稳定。阻塞价格过高是节点边际电价固有的问题,不论事后电价还是事前电价,都必须正视这一问题。阻塞价格过高除了传统认为的阻塞区的机组利用阻塞报高价外,还与阻塞区外的机组报低价有关。本文通过对阻塞价格的详细分析,提出报价对阻塞的灵敏度的概念。ISO可根据报价对阻塞的灵敏度判断机组的报价倾向,对这些倾向设置相应的报价上限管制和报价下限管制,从而减小阻塞价格、遏制机组策略报价的行为。