卫鹏杰
(国网山西省电力公司电力调度控制中心,山西太原 030001)
随着2017 年《山西省电力中长期交易规则(暂行)》施行,电力体制改革拉开了新的篇章,电量市场化交易进入新的阶段。《山西省电力中长期交易规则(暂行)》明确要求“调度机构承担各类交易的安全校核义务”[1],说明安全校核是电力中长期交易的重要环节。随着交易品种的逐步推出,电力中长期交易安全校核工作量不断攀升,安全校核的实效性要求不断提高,安全校核成为调度机构日常的主要工作之一。准确、及时、高效地完成电力中长期交易安全校核工作成为调度机构关心的课题。
《山西省电力中长期交易规则(暂行)》规定要求“安全校核基于预测电量、预测负荷、发电设备检修计划、电网设备检修计划等边界条件进行”。随着电力市场化改革的不断深入,发电单元市场化交易规模、交易频次逐年增加,发电单元年度发电量计划高频度调整。发电单元发电量计划直接影响后期机组运行安排,同时也制约着电网检修计划的编制与执行。发电单元发电能力的研判,成为中长期交易安全校核的核心工作之一。
1.1.1 发电单元基础电量的分配
目前,发电单元基础电量分配原则有2 种:一是按照山西省能源局下发的各发电单元年度基础电量,考虑机组检修计划,按照日历天数平均分配到每天;二是考虑电网度冬度夏电力平衡需求实际,将基础电量分配在度冬度夏期间。2 种分配方式各有优劣:全年平均分配模式没有考虑基础电量对电力平衡的影响,度冬度夏集中分配模式未能满足发电企业希望基础电量早早“落袋为安”的需求。目前发电单元基础电量分配常采用考虑机组检修信息的电量全年度平均分配方式。
1.1.2 电力中长期交易安全校核现状
电力中长期交易安全校核目标之一是实现发电单元年度电量计划的动态校核,确保各发电单元电量计划可有效执行、各发电单元出力时刻满足全网电力平衡需求,满足电网潮流安全约束。现阶段,电力中长期交易安全校核主要实现了发电单元电量计划的动态校核,确保各发电单元电量计划可有效执行。开展发电单元发电能力—电量交易校核主要思路为综合考虑发电单元电量已完成情况、基础电量分配情况、机组检修计划、机组停机(停备、临时检修)情况,结合主网检修约束、断面安全约束、潮流约束等边界条件及预计机组发电平均负荷率,研判发电单元发电能力。通过对比发电单元市场化交易电量计划、发电单元发电能力,完成发电单元市场化交易电量计划的电量校核。
随着年度双边交易、年度集中竞价交易、月度双边交易、月度集中竞价交易、合同转让交易、年度交易的分月合同滚动调整等交易品种的开展,调度机构需要长期、持续跟踪发电单元市场化电量交易计划,随时滚动校核,确保发电单元市场化交易电量的可执行。目前,发电单元电量交易计划的电量校核仅从发电单元发电能力的角度验证了发电单元电量交易计划的可行性,无法验证网络约束等其他约束对发电单元交易电量计划执行的影响。同时,发电单元发电能力—电量交易校核中预计机组发电平均负荷率,只是校核人员依据人工经验设定,尚无科学计算依据,对计算发电单元可运行天数会产生一定的影响。另外,新能源发电量、外送电量及省内经济运行状况均可能影响全年市场化交易总量,进而影响发电单元市场化交易电量计划。
《山西省电力中长期交易规则(暂行)》要求“调度机构应研究开发中长期交易安全校核技术支持系统”。考虑实际工作需要,建议开展全年逐日96点潮流计算及安全校核,即在完成机组开机组合的基础上,进行逐日96 点机组出力的计算、网络潮流分布校验,实现满足全网电力平衡需求、满足电网潮流安全约束的各发电单元出力预测及各发电单元交易电量计划的预测,真正实现电力中长期交易的安全校核。统筹考虑新设备投产负荷预测、统配用电负荷预测、母线负荷预测、新能源出力预测、外送电量及外送曲线预测、电网检修、机组检修计划等信息,通过开发专门应用程序滚动完成逐日96点发电计划编制及安全校核,实现各发电单元逐时出力预测及交易电量计划的滚动预测。
按照用户上报的投产及用电计划计算用户投产负荷。火电机组按照当月投产、下月转商运计算,新投产风电、光伏出力参照地理位置最近场站的出力预测值。
综合考虑社会经济增长、新能源出力影响、特殊事件、特殊天气、节假日影响,依据历史同期负荷,逐日进行统配用电负荷预测96 点曲线、母线负荷96 点曲线预测。考虑用户投产及用电计划以及新能源场站出力预测,修正母线负荷预测96 点曲线预测值。
风电、光伏按照同一场站近3 年同一时刻出力系数平均值作为预测日同一时刻出力系数,计算各新能源逐日96 点出力预测。针对风电、光伏大规模、集中式投产,新能源出力有可能因电网调峰原因部分受限。
依据前3 年外送96 点曲线,并综合考虑社会经济增长、新能源消纳外送临时增供等情况,逐日预测96 点外送曲线并分别计算全年京津唐、长南荆特高压、雁淮直流年度计划、月度增供、临时增供电量。
年度电网检修计划、机组检修计划作为安全校核的基本数据,应根据最新安排滚动更新,确保安全校核计算符合实际。
根据电网安全约束、电力平衡、冬季供暖、清洁能源消纳等实际情况,综合考虑滚动更新电网检修、机组计划检修、机组临停、机组影响出力、负荷预测、新能源出力预测、西龙池调用及外送电力,按照山西省能源局年度基础电量目标和市场化交易电量计划,预排发电单元全年度运行方式,形成365 天开机方式组合,实现全网电力平衡、发电单元电量计划的全年动态预测与校核。
为了提高考虑电力平衡、网络约束的电力中长期校核效率,所有机组出力可根据地域、是否供热、是否为雁淮直流配套机组等因素分别设置调整规则。可选择性地进行典型时刻潮流计算,即统计统配用电负荷低谷、平峰、高峰时刻,外送低谷、平峰、高峰时刻及新能源出力高峰、低谷时刻,进行典型时刻全网潮流及网络约束验证。每次校核均应生成校核报告,明确校核前提条件、校核结果,说明在校核前提条件下,各发电单元完成交易电量计划的置信度。
本文针对当前电力中长期交易安全校核的现状及存在的问题,结合考虑电力平衡、网络约束的电力中长期交易安全校核情况,提出了基本原则与设想。今后应根据设想完成电力中长期交易安全校核相关程序的开发,并进行实际应用,为电力中长期交易的科学有序开展提供有力支持。