吴问足 梁彦杰 中国南方电网电力调度控制中心
吴洋 王旭辉 赵栩 云南电网云南电力调度控制中心
吴冕 华南理工大学
在2024年11月13日南方区域电力现货市场结算试运行中,云南省内有4台火电机组(装机容量150万千瓦)全段报低价,在云南用电负荷和外送功率较相邻运行日无明显变化的情况下,却均在当日逐步安排停机。本期“解市”讨论这次云南多家火电报低价却安排停机的原因。
电力现货市场的出清结果应满足电力系统运行的两个基本要求:1)电力平衡,即电力系统中每时每刻的发电与负荷均相等;2)电网输配电设备输送功率极限,即为了保证安全,电网输变电设备上输送的电力功率要满足相应约束。
云南电网的电力平衡由4个方面构成,省内电厂发电+受入外来电(点对网电厂留存云南电量)-外送电=省内负荷,如图1所示。
图1:云南省电力平衡示意图
当日中午,云南省内光伏等清洁能源集中大发,点对网电厂按跨省优先计划向云南省送电,同时云南省内负荷需求处于较低水平,虽然有部分优先计划外送电量,但留给省内火电机组的发电空间极其有限。为满足电力平衡,必须减少火电机组开机数量,造成机组停机,如图2所示。
图2:云南早、晚间和午间的发用电组成部分
在进一步分析中我们发现,相比于前一日运行情况来看,新能源、点对网留存和省内负荷的出力变化并不大,火电停机的裕度基本被水电增发出力所占据。
一般而言,调节水电具有良好的调节能力,11月云南已由汛期转入枯期,调节水电水库虽然接近蓄满,但由于天然来水已较汛期大幅下降,调节水电普遍具有调节能力,可以有效参与系统调节。火电企业在选择报低价、保开机的情况下,为何出清让水电增加出力而让火电停机?
发电机组和负荷的出力能够直接影响电力系统输变电设备的输送功率。位于不同节点的发电机组和用电负荷对输变电设备输送功率的影响量是不一样的,这个影响量的大小我们称之为灵敏度。灵敏度反映了设备输送功率随机组出力变化而变化的“敏感程度”。例如,某台机组对某个设备输送功率的灵敏度为0.5,则该机组出力增加1兆瓦时,设备输送功率增加0.5兆瓦;同理,机组出力减少1兆瓦时,设备输送功率将减少0.5兆瓦。
不同位置(节点)发电机组对同一设备输送功率的灵敏度可能是不同的(事实上,灵敏度的计算与电网的拓扑结构和设备阻抗参数密切相关),下表列出了两种场景以帮助理解: