本發(fā)明涉及電力市場(chǎng)領(lǐng)域，具體涉及一種荷網(wǎng)源協(xié)調(diào)控制模式下的電力電量合約交易方法。

背景技術(shù)：

面對(duì)日益嚴(yán)重的能源危機(jī)和大氣污染，近年來以風(fēng)電和太陽能光伏發(fā)電為代表的新能源企業(yè)迅猛發(fā)展，我國(guó)風(fēng)電裝機(jī)容量已據(jù)世界之首。然而，作為重要風(fēng)電基地的內(nèi)蒙、甘肅、河北、吉林、新疆等能源大省，由于電網(wǎng)調(diào)峰能力不足、網(wǎng)架結(jié)構(gòu)和外送通道滯后，棄風(fēng)/棄光現(xiàn)象日益嚴(yán)重，此外新能源出力的間歇性、隨機(jī)性等特點(diǎn)又對(duì)消納帶來了一定困難。同時(shí)，高載能企業(yè)作為重要的工業(yè)負(fù)荷，具有電量消耗大、電壓等級(jí)高、用電負(fù)荷率高及大部分企業(yè)配備自備電廠等特征。高載能企業(yè)具有很好的調(diào)節(jié)能力，生產(chǎn)決策對(duì)電價(jià)敏感決定其具有較高地響應(yīng)積極性。因此，在荷網(wǎng)源協(xié)調(diào)控制模式下，結(jié)合新能源(源側(cè))和高載能企業(yè)(荷側(cè))的兩者需求，通過有效地協(xié)調(diào)機(jī)制以實(shí)現(xiàn)雙方匹配是關(guān)鍵問題所在。

目前世界上很多國(guó)家和地區(qū)鼓勵(lì)通過市場(chǎng)化手段實(shí)現(xiàn)不同類型資源的利益調(diào)節(jié)，促進(jìn)清潔能源多發(fā)滿發(fā)并實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的目標(biāo)。針對(duì)這一情況，本發(fā)明設(shè)計(jì)了一種荷網(wǎng)源協(xié)調(diào)控制模式下的電力電量合約交易方法。在荷網(wǎng)源協(xié)調(diào)控制模式下，提出了具有“日電力考核月電量結(jié)算”特征的電力電量合約交易模式，以實(shí)現(xiàn)最大限度地新能源消納。

經(jīng)初步檢索，暫未發(fā)現(xiàn)有與本

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
相關(guān)的專利條目。

發(fā)明內(nèi)容

為克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提出一種荷網(wǎng)源協(xié)調(diào)控制模式下的電力電量合約交易方法。

實(shí)現(xiàn)上述目的所采用的解決方案為：

一種荷網(wǎng)源協(xié)調(diào)控制模式下的電力電量合約交易方法，所述方法包括以下步驟：

(1)明確交易市場(chǎng)成員范圍，確定申報(bào)交易的優(yōu)先級(jí)；

(2)根據(jù)各參與方申報(bào)的電量-電價(jià)對(duì)，確定匹配優(yōu)先級(jí)，進(jìn)行集中撮合交易，直至滿足撮合結(jié)束的有效條件，獲得各參與方的交易補(bǔ)償電價(jià)和交易電量；

(3)明確電力電量違約考核規(guī)則，在荷網(wǎng)源協(xié)調(diào)控制模式下合約執(zhí)行時(shí)對(duì)交易方進(jìn)行日電力考核和合約電量考核；

(4)電費(fèi)結(jié)算和支付。

優(yōu)選的，所述步驟(1)中，所述交易市場(chǎng)成員包括：新能源發(fā)電企業(yè)、電力用戶高載能企業(yè)。

優(yōu)選的，所述步驟(2)中，所述匹配優(yōu)先級(jí)包括，買方按照?qǐng)?bào)價(jià)從高到低的順序排定交易優(yōu)先級(jí)，賣方按照?qǐng)?bào)價(jià)從低到高確定優(yōu)先級(jí)，進(jìn)行高低匹配撮合。

優(yōu)選的，所述步驟(3)中，對(duì)新能源發(fā)電企業(yè)進(jìn)行日電力考核，以調(diào)度中心下發(fā)的協(xié)議消納發(fā)電計(jì)劃曲線為考核基線對(duì)合約電量進(jìn)行考核，所述合約電量包括違約超發(fā)電量和違約少發(fā)電量：

新能源發(fā)電企業(yè)的實(shí)際增發(fā)功率曲線超過功率允許偏差上限的發(fā)電量為違約超發(fā)電量C_g+，表達(dá)式如下：

C_g+＝∫(ΔG(t)-G_lim+(t))dt (1)

新能源發(fā)電企業(yè)實(shí)際增發(fā)功率曲線低于功率允許偏差下限的發(fā)電量為違約少發(fā)電量C_g-，表達(dá)式如下：

C_g-＝∫(G_lim-(t)-ΔG(t))dt (2)

其中，ΔG(t)為新能源實(shí)際增發(fā)功率曲線，G_lim+(t)為新能源協(xié)議消納發(fā)電計(jì)劃功率允許偏差上限曲線；G_lim-(t)為新能源協(xié)議消納發(fā)電計(jì)劃功率允許偏差下限曲線,t表示時(shí)間。

優(yōu)選的，所述步驟(3)中，對(duì)電力用戶高載能企業(yè)進(jìn)行日電力考核，以協(xié)議消納調(diào)整用電曲線為考核基線對(duì)合約電量進(jìn)行考核，所述合約電量包括違約超用電量和違約少用電量：

電力用戶高載能企業(yè)實(shí)際調(diào)整功率曲線超過功率允許偏差上限的用電量為違約超用電量C_l+，表達(dá)式如下：

C_l+＝∫(ΔL(t)-L_lim+(t))dt (3)

電力用戶高載能企業(yè)實(shí)際調(diào)整功率曲線低于功率允許偏差下限的用電量為違約少用電量C_l-，表達(dá)式如下：

C_l-＝∫(L_lim-(t)-ΔL(t))dt (4)

其中，ΔL(t)為電力用戶高載能企業(yè)實(shí)際調(diào)整功率曲線，L_lim+(t)為用戶協(xié)議消納調(diào)整用電功率允許偏差上限曲線；L_lim-(t)為用戶協(xié)議消納調(diào)整用電功率允許偏差下限曲線。

優(yōu)選的，所述步驟(4)在合約執(zhí)行期內(nèi)，電費(fèi)結(jié)算按照月度結(jié)算年度清算的原則，由具有法人資格的電力公司分別與買賣雙方按月進(jìn)行結(jié)算。

與最接近的現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的技術(shù)方案具有以下有益效果：

本發(fā)明提供的技術(shù)方案充分考慮了將新能源(源側(cè))和高載能企業(yè)(荷側(cè))兩者的發(fā)用電特點(diǎn)，充分調(diào)動(dòng)了高載能企業(yè)的調(diào)節(jié)能力，參與協(xié)調(diào)控制以實(shí)現(xiàn)可再生能源的深度消納。

本發(fā)明通過市場(chǎng)化手段調(diào)動(dòng)源荷各參與方進(jìn)行集中撮合(競(jìng)價(jià))交易，具有“日電力考核月電量結(jié)算”特征的電力電量合約能真正意義上實(shí)現(xiàn)新能源發(fā)電和負(fù)荷用電之間的電力平衡。相比傳統(tǒng)中長(zhǎng)期電量合約，本發(fā)明提供的技術(shù)方案更能適應(yīng)新能源出力的隨機(jī)波動(dòng)性，進(jìn)一步提升新能源棄風(fēng)棄光電量的消納能力。此外，本發(fā)明提供的交易模式有利于培育市場(chǎng)交易成員，推動(dòng)我國(guó)電力市場(chǎng)改革進(jìn)程，更適合我國(guó)目前計(jì)劃與市場(chǎng)雙軌并行發(fā)展的過渡階段。

附圖說明

圖1是本發(fā)明提供的荷網(wǎng)源協(xié)調(diào)控制模式示意圖。

圖2是本發(fā)明提供的新能源發(fā)電的電力考核示意圖。

圖3是本發(fā)明提供的荷網(wǎng)源協(xié)調(diào)控制模式下的電力電量合約交易方法示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式做進(jìn)一步的詳細(xì)說明。

本發(fā)明是一種荷網(wǎng)源協(xié)調(diào)控制模式下的電力電量合約交易方法，相比傳統(tǒng)中長(zhǎng)期電量合約交易有較大的不同，采取了如附圖1所示的技術(shù)方案進(jìn)行實(shí)現(xiàn)?；诖笠?guī)模風(fēng)/光電/高載能并網(wǎng)的荷-網(wǎng)-源協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)，源荷雙側(cè)信息得以進(jìn)行實(shí)時(shí)交互，是電力電量合約交易的基本保障，是合約執(zhí)行并進(jìn)行電力考核的依據(jù)。在荷網(wǎng)源協(xié)調(diào)控制模式下，可以實(shí)現(xiàn)利用負(fù)荷側(cè)資源即高載能企業(yè)的調(diào)節(jié)能力實(shí)時(shí)消納新能源棄風(fēng)棄光電量，能真正意義上達(dá)到新能源發(fā)電和負(fù)荷用電之間的電力平衡。在荷網(wǎng)源協(xié)調(diào)控制模式下，具體控制流程：①負(fù)荷側(cè)高載能企業(yè)向調(diào)度中心上送負(fù)荷調(diào)節(jié)能力曲線和原始計(jì)劃曲線；②新能源企業(yè)根據(jù)預(yù)測(cè)上報(bào)限電基準(zhǔn)值和棄風(fēng)棄光電力需求曲線；③調(diào)度中心對(duì)供需進(jìn)行電力曲線匹配；④調(diào)度中心向高載能負(fù)荷下發(fā)調(diào)節(jié)需求；⑤高載能負(fù)荷根據(jù)實(shí)際情況反饋上報(bào)修正后的調(diào)整用電計(jì)劃，即形成協(xié)議消納調(diào)整用電曲線；⑥調(diào)度中心根據(jù)實(shí)際可調(diào)度情況給新能源企業(yè)下發(fā)出力計(jì)劃，即形成協(xié)議消納發(fā)電計(jì)劃曲線。圖1給出了荷網(wǎng)源協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)的控制流程示意圖。

在荷網(wǎng)源協(xié)調(diào)控制模式下，電力電量合約交易模式包括下列步驟:

1、明確交易市場(chǎng)成員范圍，確定申報(bào)交易的優(yōu)先級(jí)。

交易市場(chǎng)成員范圍：

①新能源發(fā)電企業(yè)：已并網(wǎng)發(fā)電、具有獨(dú)立法人資格、出力不受網(wǎng)架和時(shí)段限制的集中式光伏、風(fēng)電新能源電廠。

②電力用戶高載能企業(yè)：符合準(zhǔn)入條件規(guī)定的電解鋁、鐵合金、電石、碳化硅等高載能企業(yè)，用電容量在315KVA及以上且年用電量在一定標(biāo)準(zhǔn)以上的新興產(chǎn)業(yè)；同時(shí)包含企業(yè)所屬自備電廠。

確定申報(bào)優(yōu)先級(jí)：

綜合考慮參與交易各市場(chǎng)成員的差異性，根據(jù)各電網(wǎng)的實(shí)際情況確定申報(bào)優(yōu)先權(quán)，確保交易結(jié)果更合理。如根據(jù)實(shí)際電網(wǎng)的棄風(fēng)/棄光水平、裝機(jī)容量占比、政府補(bǔ)貼力度、地域差異等因素，在申報(bào)前明確規(guī)定各市場(chǎng)成員的容量配比以及申報(bào)優(yōu)先級(jí)等。

2、進(jìn)行集中撮合(競(jìng)價(jià))交易，根據(jù)各參與交易方申報(bào)電量-電價(jià)對(duì)確定匹配優(yōu)先級(jí)，進(jìn)行“高低匹配”撮合直至滿足撮合結(jié)束的有效條件，獲得各參與方的交易補(bǔ)償電價(jià)和交易電量。

①新能源發(fā)電企業(yè)(買方)根據(jù)自身?xiàng)夛L(fēng)/棄光水平、盈利空間及對(duì)對(duì)手的競(jìng)價(jià)猜測(cè)等情況，申報(bào)一輪交易電量與購(gòu)買報(bào)價(jià)；電力用戶高載能企業(yè)(賣方)根據(jù)自身用電特性、可調(diào)節(jié)能力、調(diào)節(jié)成本和利潤(rùn)空間等，申報(bào)一輪交易電量與出讓報(bào)價(jià)；

②確定匹配優(yōu)先級(jí)，買方按照?qǐng)?bào)價(jià)從高到低的順序排定交易優(yōu)先級(jí)，賣方按照?qǐng)?bào)價(jià)從低到高確定優(yōu)先級(jí)，若報(bào)價(jià)一樣則交易電量多者優(yōu)先，進(jìn)行優(yōu)先級(jí)的“高低匹配”撮合；當(dāng)賣方申報(bào)交易電量中達(dá)成交易的比例值達(dá)到預(yù)設(shè)閥值(該條件為撮合結(jié)束的有效條件)，則撮合結(jié)束。將優(yōu)先級(jí)最高的買賣雙方進(jìn)行電量-電價(jià)匹配，若購(gòu)買報(bào)價(jià)不低于出讓報(bào)價(jià)且買賣雙方申報(bào)的交易電量未全部成交則匹配成功，然后撮合優(yōu)先級(jí)次高的交易，以此類推；若購(gòu)買報(bào)價(jià)高于出讓報(bào)價(jià)或買賣雙方申報(bào)的交易電量任何一方已全部成交，則該輪撮合結(jié)束；檢查最終交易電量是否滿足要求(如賣方申報(bào)交易電量90％以上達(dá)成交易)，若沒滿足則該輪撮合失敗，進(jìn)行新一輪報(bào)價(jià)；

③若本輪撮合有效，則按照最終匹配電量進(jìn)行與出清結(jié)果的安全約束校核，如果不滿足，則從成交的“交易對(duì)”中從后往前依次調(diào)整與阻塞相關(guān)的匹配電量，并從未成交的“交易對(duì)”中從前往后進(jìn)行交易電量補(bǔ)充，直至滿足約束條件。

④檢查最終交易電量是否滿足要求，滿足則完成本次交易否則進(jìn)行新一輪報(bào)價(jià)。

⑤交易結(jié)束，獲得各參與方的交易補(bǔ)償電價(jià)和交易電量。

3、明確電力電量違約考核規(guī)則，在荷網(wǎng)源協(xié)調(diào)控制模式下合約執(zhí)行時(shí)對(duì)交易方進(jìn)行日電力考核和電量考核。

在荷網(wǎng)源協(xié)調(diào)控制模式下的電力電量合約其特點(diǎn)在于，一方面需對(duì)各參與交易方進(jìn)行日發(fā)用電曲線的電力考核，違約超發(fā)(用)和違約少發(fā)(用)均屬于違約；另一方面，在合約執(zhí)行期內(nèi)滿足規(guī)定功率允許范圍內(nèi)的累計(jì)消納新能源發(fā)(用)電量/累計(jì)消納新能源少發(fā)(用)電量均滿足合約交易電量，否則視為違約。

①實(shí)際發(fā)用電功率允許偏差

在任何時(shí)段，各參與交易方實(shí)際運(yùn)行曲線與調(diào)度中心下達(dá)的協(xié)議消納發(fā)用電計(jì)劃曲線(包括臨時(shí)調(diào)整曲線)所定功率允許偏差范圍按照現(xiàn)行管理規(guī)定執(zhí)行，所定功率允許偏差范圍為裝機(jī)容量或用電容量的規(guī)定百分比，對(duì)于超發(fā)(用)或者少發(fā)(用)均以違約處理。對(duì)于新能源的考核基線為協(xié)議消納發(fā)電計(jì)劃曲線，對(duì)于電力用戶高載能企業(yè)的考核基線為協(xié)議消納調(diào)整用電曲線。以新能源企業(yè)發(fā)電的電力考核為例，其示意圖如圖2所示。

②新能源發(fā)電企業(yè)買方電力電量違約考核

在合約執(zhí)行期內(nèi)新能源實(shí)際消納發(fā)電量為新能源實(shí)際增發(fā)功率曲線在時(shí)間上的積分，表達(dá)式如下：

C_g＝∫ΔG(t)dt (1)

其中，ΔG(t)為新能源實(shí)際增發(fā)功率曲線。

在任何時(shí)段，如果新能源發(fā)電企業(yè)違反調(diào)度指令發(fā)電、不發(fā)電或違反調(diào)度指令超出允許偏差范圍發(fā)電，造成超發(fā)或少發(fā)的電量部分為違約超發(fā)或少發(fā)電量。違約超發(fā)或少發(fā)電量包括以下三種情形：(1)未經(jīng)同意擅自開機(jī)或停機(jī)造成超發(fā)或少發(fā)的電量；(2)超出規(guī)定的允許偏差范圍發(fā)電經(jīng)警告無效造成超發(fā)或少發(fā)的電量；(3)緊急情況下，不聽從調(diào)度要求減少或增加機(jī)組出力的指令造成超發(fā)或少發(fā)的電量。

當(dāng)新能源實(shí)際增發(fā)功率曲線超過功率允許偏差上限的發(fā)電量為違約超發(fā)電量，表達(dá)式如下：

C_g+＝∫(ΔG(t)-G_lim+(t))dt (2)

當(dāng)新能源實(shí)際增發(fā)功率曲線低于功率允許偏差下限的發(fā)電量為違約少發(fā)電量，表達(dá)式如下：

C_g-＝∫(G_lim-(t)-ΔG(t))dt (3)

其中，G_lim+(t)為新能源協(xié)議消納發(fā)電計(jì)劃功率允許偏差上限曲線；G_lim-(t)為新能源協(xié)議消納發(fā)電計(jì)劃功率允許偏差下限曲線,t表示時(shí)刻，在電量計(jì)算時(shí)需對(duì)功率在執(zhí)行時(shí)間區(qū)間內(nèi)進(jìn)行積分。

在合約執(zhí)行期內(nèi)滿足規(guī)定的允許功率偏差范圍內(nèi)所形成的發(fā)電量，為累計(jì)消納新能源發(fā)電量C_G，表達(dá)式如下：

C_G＝C_g-C_g+ (4)

當(dāng)合約執(zhí)行期結(jié)束，累計(jì)消納新能源發(fā)電量大于合約交易電量C_g0時(shí)為合約超消納發(fā)電量C_g0+，表達(dá)式為：

C_g0+＝C_G-C_g0 (5)

當(dāng)合約執(zhí)行期結(jié)束，累計(jì)消納新能源發(fā)電量減去由自身造成的違約少發(fā)電量小于合約交易電量C_g0時(shí)為合約少消納發(fā)電量C_g0-，表達(dá)式為：

C_g0-＝C_g0-C_G-C_g- (6)

③電力用戶高載能企業(yè)賣方電力電量違約考核

在合約執(zhí)行期內(nèi)電力用戶高載能企業(yè)實(shí)際消納新能源用電量為用戶用電實(shí)際調(diào)整功率曲線在時(shí)間上的積分，表達(dá)式如下：

C_l＝∫ΔL(t)dt (7)

其中，ΔL(t)為電力用戶高載能企業(yè)實(shí)際調(diào)整功率曲線。

在任何時(shí)段，如果電力用戶高載能企業(yè)反調(diào)度指令超用電、不用電或違反調(diào)度指令超出允許偏差范圍用電，造成超發(fā)或少發(fā)的電量部分為甲方違約超用或少用電量。違約超用或少用電量包括以下兩種情形：(1)超出規(guī)定的允許偏差范圍造成超用或少用的電量；(2)緊急情況下，不聽從調(diào)度要求減少或增加出力的指令造成超用或少用的電量。

當(dāng)電力用戶高載能企業(yè)實(shí)際調(diào)整功率曲線超過功率允許偏差上限的用電量為違約超用電量，表達(dá)式如下：

C_l+＝∫(ΔL(t)-L_lim+(t))dt (8)

當(dāng)電力用戶高載能企業(yè)實(shí)際調(diào)整功率曲線低于功率允許偏差下限的用電量為違約少用電量，表達(dá)式如下：

C_l-＝∫(L_lim-(t)-ΔL(t))dt (9)

其中，L_lim+(t)為用戶協(xié)議消納調(diào)整用電功率允許偏差上限曲線；L_lim-(t)為用戶協(xié)議消納調(diào)整用電功率允許偏差下限曲線。

在合約執(zhí)行期內(nèi)滿足規(guī)定的允許功率偏差范圍內(nèi)所形成的用電量，為累計(jì)消納新能源用電量C_L，表達(dá)式如下：

C_L＝C_l-C_l+ (10)

當(dāng)合約執(zhí)行期結(jié)束，電力用戶高載能企業(yè)累計(jì)消納新能源用電量大于合約交易電量C_l0時(shí)為合約超消納用電量C_l0+，表達(dá)式為：

C_l0+＝C_L-C_l0 (11)

當(dāng)合約執(zhí)行期結(jié)束，累計(jì)消納新能源用電量減去由自身造成的違約少用電量后小于合約交易電量C_l0時(shí)為合約少消納用電量C_l0-，表達(dá)式為：

C_l0-＝C_l0-C_L-C_l- (12)

4、電費(fèi)結(jié)算和支付

合約執(zhí)行期內(nèi)，電費(fèi)結(jié)算按照月度結(jié)算年度清算的原則，由具有法人資格的電力公司分別與買賣雙方按月進(jìn)行結(jié)算。

對(duì)于電力用戶高載能企業(yè)賣方，電力公司每月按照高載能用戶實(shí)際支付的下網(wǎng)電費(fèi)金額向其開具結(jié)算發(fā)票。

高載能企業(yè)月度結(jié)算電費(fèi)＝下網(wǎng)電價(jià)*月度用電量－交易補(bǔ)償電價(jià)*月度累計(jì)消納新能源用電量

對(duì)于新能源發(fā)電企業(yè)買方，每月按照電力公司實(shí)際支付的上網(wǎng)電費(fèi)向其開具結(jié)算發(fā)票。

新能源月度結(jié)算電費(fèi)＝上網(wǎng)標(biāo)桿電價(jià)*月度發(fā)電量－交易補(bǔ)償電價(jià)*月度累計(jì)消納新能源發(fā)電量

最后應(yīng)當(dāng)說明的是:以上實(shí)施例僅用于說明本申請(qǐng)的技術(shù)方案而非對(duì)其保護(hù)范圍的限制,盡管參照上述實(shí)施例對(duì)本申請(qǐng)進(jìn)行了詳細(xì)的說明,所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:本領(lǐng)域技術(shù)人員閱讀本申請(qǐng)后依然可對(duì)申請(qǐng)的具體實(shí)施方式進(jìn)行種種變更、修改或者等同替換，但這些變更、修改或者等同替換，均在申請(qǐng)待批的權(quán)利要求保護(hù)范圍之內(nèi)。