導語：電力市場典型微電網(wǎng)控制策略研究一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

［摘要］通過對電力市場中電量市場、容量市場、輔助服務市場的市場改革辦法及市場化手段等信息的重點分析，基于電力市場交易模式，從微電網(wǎng)自身的源－網(wǎng)－荷－儲－車協(xié)調(diào)控制能力和多能源管控能力等技術(shù)優(yōu)勢出發(fā)，分別針對不同電力市場提出了微電網(wǎng)參與方式和控制模式，深入研究了以微電網(wǎng)作為運營主體的經(jīng)營策略和商業(yè)運營模式。

［關(guān)鍵詞］電力市場;微電網(wǎng);電量市場;容量市場;輔助服務

1電力市場改革背景和契機

隨著微電網(wǎng)技術(shù)與分布式能源技術(shù)的不斷發(fā)展，歐美的資本市場已逐漸開始將目光投向微電網(wǎng)，這一極具市場前景的未來電網(wǎng)概念上。在我國，隨著電力市場改革的不斷深化，電力市場有望實現(xiàn)全面市場化，微電網(wǎng)也必將出現(xiàn)新的發(fā)展動力與盈利模式［1］。《關(guān)于進一步深化電力體制改革的若干意見》以“管住中間、放開兩頭”為導向，隨著電力市場改革穩(wěn)步推進，將實現(xiàn)電力市場開放。以期售電環(huán)節(jié)獨立，督促形成獨立的輸配電價，從而完善存在多元化售電競爭主體的開放電力市場［2］。在開放的電力市場中，微電網(wǎng)運營商(micro-girdoperator，MGO)通過興建微電網(wǎng)，組合電源側(cè)及負荷側(cè)，優(yōu)化能源消費方式，提供更加高效、多樣化的能源服務，從而形成售電主體，參與電力市場批發(fā)與零售等多個相關(guān)環(huán)節(jié)［3］。

2微電網(wǎng)技術(shù)優(yōu)勢分析

2.1加強微電網(wǎng)運營商主體。微電網(wǎng)系統(tǒng)是一個集發(fā)、輸、變、配、用于一體的電力系統(tǒng)。微電網(wǎng)系統(tǒng)中電源種類多樣，新能源占比高，系統(tǒng)配置靈活，設備可控性強，并且深入了解用戶的用電習慣，在電力市場中具有很強的技術(shù)競爭力和經(jīng)營優(yōu)勢。電力市場改革的核心在于競爭，MGO組建的售電主體以提供優(yōu)質(zhì)可靠的能源電力保證為基礎，通過充分開放的市場競爭，可為微電網(wǎng)內(nèi)的電力用戶提供更為優(yōu)質(zhì)、高效的能源電力供給方式，從而降低能源電力供給成本，提高能源電力利用效率，促進新能源消費滲透率的提高［4］。2.2優(yōu)化電源側(cè)及儲能控制方式。微電網(wǎng)具備對電源系統(tǒng)和儲能系統(tǒng)等能源電力發(fā)電設備的強大控制能力［5］。微電網(wǎng)內(nèi)接入的大量新能源發(fā)電系統(tǒng)，均依靠變流器或逆變器等電力電子設備進行可控電能變換，并匯入微電網(wǎng)系統(tǒng)，大量的可控電能變換裝置的應用和良好的信息網(wǎng)絡覆蓋，為微電網(wǎng)內(nèi)的電能的快速、準確的高效利用提供足夠的能力和技術(shù)支撐。微電網(wǎng)技術(shù)能實現(xiàn)多種分布式電源的整合利用，組成統(tǒng)一的可控可調(diào)單元，便于微電網(wǎng)內(nèi)能量資源的靈活配置和調(diào)度管理。2.3提升負荷側(cè)用電管理能力。微電網(wǎng)運營商作為公共電網(wǎng)與電力用戶之間的橋梁紐帶，基于對電力用戶用電習慣的深入了解和大量歷史數(shù)據(jù)分析，可以通過多種手段培育電力用戶的用電習慣和方式，引導電力用戶合理用電節(jié)電，激勵電力用戶大規(guī)模積極參與到負荷側(cè)用電管理中，對于負荷側(cè)用電設備參與到電力市場之中起到重要引導和培育作用。隨著新能源電動汽車保有量的持續(xù)不斷的大量增長，電動汽車群體逐步積累，運用V2G(vehicletogrid)技術(shù)，可使得電動車與電網(wǎng)實現(xiàn)能量雙向交互流動，隨著對電動車車群的使用特性和規(guī)律的不斷掌握和深入學習，通過建立車群的“群調(diào)群控”平臺系統(tǒng)，可將微電網(wǎng)內(nèi)的電動車轉(zhuǎn)變?yōu)榭煽康囊苿觾δ芟到y(tǒng)，納入到微電網(wǎng)能量統(tǒng)一協(xié)調(diào)控制體系中。這樣，電動車擁有者可在保障其電動車可靠充電的情況下，一起配合微電網(wǎng)運營商參與到電力市場活動之中，獲得相應的經(jīng)濟效益。微電網(wǎng)運營商由于深入電力用戶側(cè)，充分了解電力用戶的消費習慣和方式，根據(jù)客戶的不同需求，能夠為其提供切實有效的、量身定制的能源電力供應方案。微電網(wǎng)運營商向電力用戶提供多種能源電力套餐及組合，電力用戶可結(jié)合自身的用電特性和電力需求，選擇適合自身用電習慣的電力套餐服務［6］。包括:(1)能源屬性:新能源套餐、化石能源套餐等;(2)時間維度:短期日度、月度及長期年度套餐等;(3)電價分級:分時電價套餐、尖峰電價套餐或?qū)崟r電價套餐等。MGO可與電力用戶簽訂用電負荷管理合同，內(nèi)容包括:可中斷負荷、應急用戶側(cè)響應和直接控制負荷等，參與直接負荷控制策略的用戶，可根據(jù)合同約定，獲取相應的經(jīng)濟補償。微電網(wǎng)運營商根據(jù)當前的不同的運行策略和電力市場需求信息，對簽訂合同的用戶采用實時的相應負荷控制管理，以實現(xiàn)微電網(wǎng)的經(jīng)營目標和保障微電網(wǎng)系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行的最優(yōu)化控制。MGO通過實時監(jiān)測大電網(wǎng)的運行狀態(tài)、電力市場電價等信息，綜合分析大電網(wǎng)系統(tǒng)對靈活性資源的需求，然后通過微電網(wǎng)控制器直接控制調(diào)整用戶側(cè)的用電負荷，如削減用電負荷，中斷負荷供電、分時輪轉(zhuǎn)負荷等，充分釋放電力用戶側(cè)靈活調(diào)節(jié)能力，為大電網(wǎng)系統(tǒng)提供可靠的靈活性資源，為電網(wǎng)提供可靠性和靈活性支撐。綜上所述，在電力市場環(huán)境下，通過建設微電網(wǎng)形成售電運營主體，可以充分利用分布式能源，提供差異化能源電力服務、冷熱電聯(lián)供、新能源高滲透、能源綜合降耗管理等多樣化的手段來拓展業(yè)務類型和提供多種能源服務，提高其競爭力，參與電力市場運行。隨著微電網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展和不斷進步，在電力市場領域，以微電網(wǎng)運營商為主體的能源電力服務模式可能將取代傳統(tǒng)的電價銷售模式，成為未來發(fā)展的主流。

3參與電力市場活動分析

3.1電量市場。電力系統(tǒng)運行的基本要任是保持發(fā)電和用電的實時平衡，電量市場是維持電力供需平衡的制度安排，通常由電網(wǎng)系統(tǒng)調(diào)度機構(gòu)負責運行。為保證系統(tǒng)運行的實時供需平衡，調(diào)度部門仍按照傳統(tǒng)調(diào)度模式安排機組出力計劃和調(diào)整機組實際出力情況，同時為了提高整體系統(tǒng)實時運行的經(jīng)濟性，并反映電力系統(tǒng)實時電力供需情況和功率平衡成本，基于實時調(diào)度的市場化的平衡管理機制，電量平衡市場，被引入到電力市場的概念中。建立電力交易的現(xiàn)貨市場和有效的市場化電量平衡機制，電網(wǎng)公司提供電量實時價格信號，以解決實際運行功率與長期運行出現(xiàn)偏差時差額電量問題，電網(wǎng)公司采用合理的溢價機制和合約機制，建立有效的、充滿競爭的、無歧視的現(xiàn)貨交易機制，形成周期內(nèi)的發(fā)電曲線和結(jié)算價格。MGO以提供電量平衡資源的市場成員身份，參與電量平衡市場運行和市場結(jié)算。MGO可有效地整合其能源電力調(diào)整能力，構(gòu)建全新的能源電力技術(shù)競爭優(yōu)勢，MGO可通過實時跟蹤電網(wǎng)公司及電力交易中心的電力平衡曲線及電量電價曲線，并基于MGO系統(tǒng)內(nèi)的負荷預測數(shù)據(jù)，根據(jù)微電網(wǎng)自身電源發(fā)電能力水平、儲能系統(tǒng)運行工況、負荷需求及可控狀態(tài)、系統(tǒng)內(nèi)負荷預測和平衡計劃和V2G車聯(lián)網(wǎng)控制等海量信息，通過微電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)(micro-gridcontrolcenter，MGCC)控制本系統(tǒng)內(nèi)的各發(fā)電設備，綜合利用整合新能源資源，操作儲能系統(tǒng)，協(xié)調(diào)負荷側(cè)用戶，實現(xiàn)不同模式下的電量市場參與。MGO還可以完善電量批發(fā)和零售業(yè)務相結(jié)合經(jīng)營策略，并實時結(jié)算電量費用，最后獲取相應報酬。3.2容量市場。電力系統(tǒng)是在設備檢修、事故、調(diào)頻、高峰等情況下仍能保證電力市場需求而需要增設的電力系統(tǒng)發(fā)電容量。容量市場是一種經(jīng)濟激勵機制，使得可靠的發(fā)電機組在電力系統(tǒng)面對高峰負荷或突發(fā)容量缺失時，可以充分發(fā)揮容量冗余，并在不確定性較高的能量市場中獲得穩(wěn)定經(jīng)濟收入。容量市場中，MGO需要在微電網(wǎng)系統(tǒng)實時運行中保留相應的安全容量供電網(wǎng)公司調(diào)度，即使不被調(diào)用，也可依據(jù)容量市場中簽訂的容量市場合同，根據(jù)出清價格，獲取相應的報酬。該容量被調(diào)用后產(chǎn)生的電量也可在電量市場進行出清結(jié)算。除了安全容量可以調(diào)用，MGO還可以通過整合所運行管轄系統(tǒng)內(nèi)的各電能資源利用情況，協(xié)調(diào)用戶側(cè)電能消費計劃，調(diào)動儲能系統(tǒng)為電網(wǎng)公司提供更多的容量服務，參與到容量市場之中。同樣電網(wǎng)公司和交易中心實時容量需求曲線和容量保價信息，MGO由于深入了解用戶側(cè)用電消費習慣，并可綜合控制調(diào)度自身系統(tǒng)內(nèi)的能源資源，可以更深層次的參與到容量市場經(jīng)營中，以提供電力系統(tǒng)所需的各項容量服務，獲取增益。根據(jù)電網(wǎng)運行的周期特點，可以在日前市場結(jié)束后開啟交易，至實時運行前結(jié)束，平衡電能以電量為交易標的，按運行中實際被調(diào)用的電量進行結(jié)算。也可以簽署長期容量市場合同，為電網(wǎng)公司提供合同期內(nèi)約定的容量調(diào)度，以便MGO合理輪轉(zhuǎn)設備運行，安排設備投運、檢修計劃，優(yōu)化能源資源的利用水平，提高電網(wǎng)整體的安全性和經(jīng)濟性，提供更好的容量服務。3.3輔助服務市場。電力市場輔助服務是指為維護電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行，保證電能質(zhì)量，除正常電能生產(chǎn)、輸送、使用外，由發(fā)電企業(yè)、電網(wǎng)經(jīng)營企業(yè)和電力用戶提供的服務。包括一次調(diào)頻、自動發(fā)電控制、調(diào)峰、無功調(diào)節(jié)、備用、黑啟動等。在實時運行期間，電網(wǎng)公司通過頻率響應、調(diào)頻等進行快速功率平衡，維持頻率穩(wěn)定，當通過超短期負荷預測發(fā)現(xiàn)潛在的能量不平衡時，電網(wǎng)公司則會主動調(diào)整、調(diào)用相關(guān)的輔助服務功能。MGO是在實際運行中根據(jù)系統(tǒng)頻率變化或調(diào)度指令改變自身出力，通過用戶側(cè)負荷響應及儲能技術(shù)，提供輔助服務，以幫助系統(tǒng)恢復穩(wěn)定。根據(jù)市場需求變化，MGO可及時做出響應，提供快速、準確的輔助服務，按調(diào)度下發(fā)的參數(shù)及曲線運行。在運行結(jié)束后，MGO從電力交易機構(gòu)或電網(wǎng)調(diào)度獲取交易信息和調(diào)度信息，從電網(wǎng)公司獲取計量信息和輔助服務的調(diào)用信息。為適用市場競爭機制，MGO根據(jù)自己的運行情況，在日前市場，通過競價的方式提供各類輔助服務資源，同時MGO依據(jù)自身的特性，上報輔助服務報價曲線，參與到不同類型的輔助服務投標中。MGO可以實現(xiàn)靈活性資源的優(yōu)化配置、降低電力系統(tǒng)的輔助服務成本，按市場出清的編輯價格計算輔助服務費用，增加自身收益。

4結(jié)論

綜上所述，在電力市場改革背景下，隨著現(xiàn)代電力市場的逐步形成和完善，微電網(wǎng)依靠自身強大的能源整合能力和負荷側(cè)管理能力，依托控制技術(shù)優(yōu)勢，實時跟蹤電力市場的電價變化和服務差異，不斷發(fā)現(xiàn)并利用各種盈利機會，具備全新的技術(shù)優(yōu)勢和廣闊的發(fā)展空間，形成微電網(wǎng)運營主體或虛擬能源電力服務商，充分參與到電力市場競爭，為市場競爭增添動力和活力，成為電力市場的有力競爭主體。

作者:劉志豪 單位:中國恩菲工程技術(shù)有限公司