王俊 海南电网电力调度控制中心
吴冕 华南理工大学
吴问足 中国南方电网电力调度控制中心
“解市”第一期介绍了由于正备用约束达界产生的出清高价不中标现象。除正备用约束达界外,还有哪些因素可能导致出清高价不中标现象产生?本期结合2024年11月结算试运行期间海南出清顶价时段的结果,梳理了机组爬坡约束达界、系统一次调频约束达界、机组处于开停机过程等三个典型场景,深入分析相关机理。
在2024年11月南方区域电力市场结算试运行期间某时段,海南出清价格为申报价格上限(786元/兆瓦时)。海南有三台机组出力未完全调出,其中标电力情况如图1所示:
图1:典型时刻海南三台机组的中标电力
图1中,三台机组的出力上、下限相同,报价均低于所在节点出清价格(786元/兆瓦时,海南价格上限),但机组的中标电力均小于出力上限。下面分别对三台机组的出清高价不中标现象展开分析:
机组1:爬坡约束达界
发电机组的爬坡速率是指机组在单位时间内能够增加或减少的出力。机组1当前时刻与上一时刻的出力之差等于爬坡速率上限,如下图所示:
图2:机组上爬坡约束达界
当机组1所在节点新增单位负荷需求时,由于上爬坡约束达界,无法继续上调,此时将由具备上调能力的其他更高价机组平衡新增负荷,因此机组1所在的节点出清价格将高于机组1报价,而机组1剩余出力无法调出。
机组2:系统一次调频约束达界
根据《南方电网有功功率运行备用技术规范》的一次调频备用容量要求,所有在运机组统一设置预留一次调频备用约束,以确保系统留足一次调频备用容量。
当机组2所在节点新增单位负荷时,由于预留了一定的一次调频容量,剩余出力无法调出,如图3所示:
图3:机组2留有一次调频容量,无法继续上调
为满足系统在一次调频约束的前提下最小化系统总成本,南方区域电力现货市场出清程序将安排低价机组尽可能多发电,一次调频备用容量由高价机组提供,这与“解市”第一期介绍的正备用约束达界情况同理。因此,在图3中,报价低于机组2的机组出力已经全部调出,机组2所在的节点出清价格将高于机组2的报价。
机组3:处于开停机过程
图1中,机组3的出力低于出力下限,即机组3正处于停机过程中,其停机过程的出力曲线如图4所示:
图4:机组3的停机过程出力曲线
发电机组在开停机过程中,必须按固有的开停机曲线调整出力,不具备调节能力。因此当机组3所处节点新增负荷需求时,机组3无法定价,由其他机组定价。
总结
从上述海南典型时刻出清结果看,机组报价低于市场价但申报出力未全额中标,分别是受机组爬坡约束达界、系统一次调频约束达界、机组处于开停机过程三个因素的影响。可以看到,机组在某些工况下不具备向上调节能力是产生该现象的一个重要原因,当机组处于出力受限、供热、固定出力、二次调频中标等情况时,同样可能出现“所在节点高价,但机组出力未带满”的市场出清结果,感兴趣的读者可以参照分析。因此,对机组而言,提升性能、提高有功调节速率、扩大运行范围等措施均可降低这种现象的发生概率,提升机组在现货市场中的盈利能力。
编辑 姜黎 韩晓彤
审核 黄燕华