電改對(duì)電網(wǎng)調(diào)度運(yùn)行方式管理的影響

引言：我國(guó)電力市場(chǎng)化建設(shè)起步于上世紀(jì)末，大體經(jīng)歷了省級(jí)電力市場(chǎng)試點(diǎn)、區(qū)域電力市場(chǎng)試點(diǎn)、節(jié)能發(fā)電調(diào)度試點(diǎn)和大用戶(hù)與發(fā)電企業(yè)直接交易試點(diǎn)等階段。以《中共中央國(guó)務(wù)院關(guān)于進(jìn)一步深化電力體制改革的若干意見(jiàn)》（中發(fā)[2015]9號(hào)）為標(biāo)志展開(kāi)了新一輪的電力體制改革。本次方案以體制與機(jī)制改革并重，提出了建設(shè)相對(duì)獨(dú)立的交易機(jī)構(gòu)、開(kāi)放增量配電業(yè)務(wù)、培育售電市場(chǎng)等體制改革措施，提出了“三放開(kāi)”的機(jī)制改革措施，抓住了制約我國(guó)電力市場(chǎng)化進(jìn)程中的關(guān)鍵因素，力圖構(gòu)建一個(gè)“公平、開(kāi)放、有序、競(jìng)爭(zhēng)、完整”的電力市場(chǎng)體系，還原電力的商品屬性，以市場(chǎng)機(jī)制優(yōu)化配置電力資源，促進(jìn)新能源和可再生能源消納，引導(dǎo)科學(xué)合理的電力規(guī)劃，保障電力系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行，啟動(dòng)了我國(guó)電力工業(yè)的新一輪電力市場(chǎng)化進(jìn)程。

傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)運(yùn)行方式管理主要包括檢修計(jì)劃管理、安全穩(wěn)定校核、電力電量平衡、送電計(jì)劃等多個(gè)方面，主要是基于政府下達(dá)的送電計(jì)劃和電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。在新電改形勢(shì)下，調(diào)度機(jī)構(gòu)傳統(tǒng)的運(yùn)行方式管理將面臨著很大挑戰(zhàn)和機(jī)遇，調(diào)度機(jī)構(gòu)將更多面對(duì)市場(chǎng)主體，運(yùn)行方式安排在保障電力供應(yīng)和電力安全的同時(shí)，還需要考慮保證交易計(jì)劃的有效執(zhí)行。

01 電力體制改革環(huán)境分析

9號(hào)文及其配套文件為本輪電力體制改革的最高綱領(lǐng)文件，按照改革精神各省區(qū)成立了相應(yīng)的電力交易機(jī)構(gòu)，同時(shí)已經(jīng)組織開(kāi)展了年度長(zhǎng)協(xié)、月度競(jìng)價(jià)、增量交易、跨省跨區(qū)交易、中長(zhǎng)期合同交易等各種類(lèi)型的電力交易。電力市場(chǎng)建設(shè)不斷增速，當(dāng)前的電力體制改革在電力調(diào)度領(lǐng)域存在以下幾個(gè)特點(diǎn)：

一是深化電力體制改革不是單純的以經(jīng)濟(jì)效益為單一目標(biāo)，將要把握促進(jìn)發(fā)展、保障安全、提高效率，滿(mǎn)足經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、環(huán)境、民生等多目標(biāo)要求和循序漸進(jìn)等基本原則，放開(kāi)兩頭、監(jiān)管中間，構(gòu)建統(tǒng)一開(kāi)放的電力市場(chǎng)體系，促進(jìn)電力行業(yè)科學(xué)發(fā)展。

二是電網(wǎng)是電力市場(chǎng)的載體，電網(wǎng)與電力市場(chǎng)的發(fā)展相互影響。當(dāng)前電網(wǎng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，電源結(jié)構(gòu)豐富，網(wǎng)絡(luò)約束多，安全約束壓力大，必須充分考慮電力交易對(duì)電網(wǎng)安全的影響，確保電網(wǎng)的安全運(yùn)行。

三是加強(qiáng)可再生能源發(fā)電全額保障性收購(gòu)管理，大力促進(jìn)清潔能源跨省跨區(qū)交易，在更大范圍內(nèi)消納。提高清潔能源的消納水平，為從根本上解決棄風(fēng)、棄光、棄水問(wèn)題提供政策基礎(chǔ)，保障今后可再生能源產(chǎn)業(yè)持續(xù)健康發(fā)展。

四是市場(chǎng)建設(shè)初期采用“計(jì)劃+市場(chǎng)”的模式。國(guó)家計(jì)劃、地方政府協(xié)議以外的電量，不再納入發(fā)用電計(jì)劃，由發(fā)電企業(yè)與售電企業(yè)、用戶(hù)直接交易確定，形成計(jì)劃電與市場(chǎng)電并存的局面。

02 電力體制改革對(duì)電網(wǎng)調(diào)度運(yùn)行方式管理的影響

電網(wǎng)運(yùn)行控制方面

電網(wǎng)的規(guī)模體量大，大規(guī)模交直流混聯(lián)，電網(wǎng)運(yùn)行特性復(fù)雜，長(zhǎng)期運(yùn)行在承載能力極限，高度依賴(lài)安全穩(wěn)定控制措施，電網(wǎng)運(yùn)行控制面臨矛盾較多、安全壓力較大。傳統(tǒng)的電力調(diào)度運(yùn)行方式管理，主要基于電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行和電力的可靠供應(yīng)。在日前，調(diào)度機(jī)構(gòu)主動(dòng)安排第二日全網(wǎng)的發(fā)電機(jī)組開(kāi)機(jī)組合、機(jī)組出力曲線(xiàn)、備用容量、輸變電設(shè)備檢修停電等各個(gè)環(huán)節(jié)，在滿(mǎn)足安全約束的前提下，優(yōu)化運(yùn)行方式安排。

隨著電力體制進(jìn)程的推進(jìn)，機(jī)組出力及開(kāi)機(jī)組合、潮流方式、備用容量等與電網(wǎng)安全相關(guān)的各種要素都將由市場(chǎng)確定，增加了運(yùn)行方式安排的復(fù)雜程度，擠壓了運(yùn)行方式安排的靈活性，客觀上造成調(diào)度機(jī)構(gòu)對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行的掌控能力下降，增加了調(diào)度保障電網(wǎng)安全的難度。同時(shí)，隨著交易規(guī)模的不斷擴(kuò)大，交易合同固化了更多的電網(wǎng)調(diào)節(jié)資源，正常情況下的電網(wǎng)運(yùn)行約束增加，影響了電網(wǎng)運(yùn)行控制能力。電力調(diào)度機(jī)構(gòu)在安排運(yùn)行方式時(shí)的原則，需要逐步轉(zhuǎn)變?yōu)楸Ｕ想娋W(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行、電力的可靠供應(yīng)和交易計(jì)劃的有效執(zhí)行。

調(diào)度計(jì)劃方面

傳統(tǒng)的調(diào)度計(jì)劃是由調(diào)度機(jī)構(gòu)按照國(guó)家指令性計(jì)劃、地方政府間框架協(xié)議、年度月度購(gòu)電計(jì)劃等中長(zhǎng)期計(jì)劃，結(jié)合第二日系統(tǒng)運(yùn)行情況、負(fù)荷預(yù)測(cè)水平、網(wǎng)絡(luò)約束、通道阻塞、輸變電設(shè)備檢修、機(jī)組開(kāi)機(jī)組合等情況，按照統(tǒng)一調(diào)度、分級(jí)管理的原則，統(tǒng)籌考慮，分解出第二日的全網(wǎng)各個(gè)機(jī)組的96點(diǎn)出力曲線(xiàn)，以及“西電東送”各個(gè)主通道送電曲線(xiàn)。各個(gè)市場(chǎng)主體，對(duì)于“西電東送”計(jì)劃和電廠發(fā)電計(jì)劃重點(diǎn)關(guān)注年度、月度計(jì)劃的完成情況，調(diào)度機(jī)構(gòu)在每日可以根據(jù)通道檢修情況、各省區(qū)供應(yīng)情況、天然來(lái)水情況等，進(jìn)行較多的調(diào)整曲線(xiàn)安排，有較高的靈活度，只需確保年度、月度計(jì)劃滿(mǎn)足“三公”調(diào)度原則。

在電力體制改革后，市場(chǎng)主體更加豐富，交易品種更加豐富，送電計(jì)劃中的成分更加復(fù)雜和多元化。例如對(duì)于電廠發(fā)電計(jì)劃，存在基數(shù)電量、年度長(zhǎng)協(xié)電量、月度競(jìng)價(jià)電量、日前日內(nèi)交易、發(fā)電權(quán)交易、增量交易等，各個(gè)品種時(shí)間維度不同，不同時(shí)間內(nèi)的價(jià)格不同。發(fā)電調(diào)度計(jì)劃模型更加復(fù)雜，增大了調(diào)度執(zhí)行電量分解的復(fù)雜性。

同時(shí)，市場(chǎng)電與計(jì)劃電協(xié)調(diào)困難。市場(chǎng)電與計(jì)劃電并存，調(diào)度需要同時(shí)保證交易合同剛性執(zhí)行和計(jì)劃電量完成均衡，在電量分解、計(jì)劃安排、實(shí)時(shí)調(diào)度等各個(gè)環(huán)節(jié)，都與市場(chǎng)主體的利益密切相關(guān)。由于缺少市場(chǎng)化的電力平衡機(jī)制，負(fù)荷偏差、水情變化、新能源發(fā)電隨機(jī)因素、故障檢修等均可能造成交易合同無(wú)法完成、計(jì)劃電量無(wú)法均衡執(zhí)行。

電力體制改革對(duì)調(diào)度運(yùn)行的規(guī)范化和精益化水平提出了更高要求。在市場(chǎng)化環(huán)境下，調(diào)度行為會(huì)對(duì)市場(chǎng)成員利益帶來(lái)較大影響，信息的公開(kāi)程度變高，社會(huì)監(jiān)管力度加大，因此，調(diào)度機(jī)構(gòu)必須在嚴(yán)格依法依規(guī)調(diào)度及落實(shí)相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的同時(shí)，提高調(diào)度決策的精益化水平，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)安全和市場(chǎng)效率的協(xié)調(diào)統(tǒng)一。

安全穩(wěn)定校核方面

安全校核對(duì)維持電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行有至關(guān)重要的影響。在運(yùn)行方式安排之前調(diào)度機(jī)構(gòu)會(huì)對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行方式制定相應(yīng)的安全邊界條件，方式安排完成后對(duì)結(jié)果進(jìn)行安全校核。以安全運(yùn)行為基礎(chǔ)，以年度電量均衡為目標(biāo)，滾動(dòng)調(diào)整計(jì)劃，保證了電網(wǎng)運(yùn)行安全裕度，給調(diào)度預(yù)留了必要的調(diào)整空間。

隨著電力交易電量占比逐步提高，交易品種逐漸增多，交易頻度不斷上升，交易范圍不斷擴(kuò)大，現(xiàn)有以年度均衡、滾動(dòng)調(diào)整為核心的調(diào)度方式將難以適應(yīng)市場(chǎng)化要求。市場(chǎng)交易導(dǎo)致電網(wǎng)潮流多變，增加了安全穩(wěn)定分析工作的復(fù)雜性。市場(chǎng)主體自由參與市場(chǎng)，電力系統(tǒng)運(yùn)行中的不確定因素增加，導(dǎo)致傳統(tǒng)的離線(xiàn)型安全穩(wěn)定分析難以適應(yīng)市場(chǎng)快速變化的要求，同時(shí)現(xiàn)有較為粗放的中長(zhǎng)期安全校核模式也不能滿(mǎn)足要求。

電力體制改革下，電力調(diào)度機(jī)構(gòu)需要將滾動(dòng)安全校核的時(shí)間維度推進(jìn)到日前和在線(xiàn)。中長(zhǎng)期安全校核需要借鑒日前量化安全校核的經(jīng)驗(yàn)，推動(dòng)中長(zhǎng)期安全校核由經(jīng)驗(yàn)校核向量化校核轉(zhuǎn)變，提高校核的準(zhǔn)確性和規(guī)范性。

檢修計(jì)劃方面

傳統(tǒng)的檢修計(jì)劃由各個(gè)分、子公司設(shè)備維護(hù)部門(mén)報(bào)送年度、月度檢修停電需求，調(diào)度機(jī)構(gòu)根據(jù)系統(tǒng)運(yùn)行情況、設(shè)備檢修情況、電力供應(yīng)情況、安全約束、系統(tǒng)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)等，綜合統(tǒng)籌優(yōu)化編制檢修計(jì)劃。

電力市場(chǎng)環(huán)境下，檢修安排會(huì)直接影響市場(chǎng)成員參與市場(chǎng)交易的程度，進(jìn)而影響市場(chǎng)成員的經(jīng)濟(jì)收益。在交易達(dá)成后，調(diào)度機(jī)構(gòu)安排檢修計(jì)劃不應(yīng)該影響交易計(jì)劃的完成。

電力市場(chǎng)對(duì)調(diào)度安排檢修工作的科學(xué)性、精細(xì)化、規(guī)范化以及統(tǒng)籌協(xié)調(diào)水平提出更高的要求。調(diào)度機(jī)構(gòu)在安排檢修計(jì)劃，不僅需滿(mǎn)足電力供應(yīng)和安全運(yùn)行，還需不影響交易計(jì)劃完成。調(diào)度機(jī)構(gòu)需要進(jìn)一步提高計(jì)劃的精細(xì)化和合理化，加強(qiáng)計(jì)劃執(zhí)行的剛性，同時(shí)完善規(guī)則，明確調(diào)度的職責(zé)邊界，通過(guò)技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)調(diào)度檢修工作的精細(xì)化。

03 適應(yīng)電力市場(chǎng)的調(diào)度運(yùn)行方式管理

新一輪電力體制改革對(duì)傳統(tǒng)的運(yùn)行方式管理產(chǎn)生了深刻的影響，調(diào)度機(jī)構(gòu)應(yīng)該積極作為、主動(dòng)適應(yīng)電力體制改革帶來(lái)的變化，不斷提高運(yùn)行方式管理水平，保證電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行、用戶(hù)可靠有序供電、電力市場(chǎng)高效有序運(yùn)作。

適應(yīng)當(dāng)前以中長(zhǎng)期電量合同模式為主的市場(chǎng)階段

在該階段，運(yùn)行方式管理的核心是針對(duì)中長(zhǎng)期電量合同開(kāi)展中長(zhǎng)期安全校核。需要加強(qiáng)開(kāi)展以下工作：

開(kāi)展月度中長(zhǎng)期母線(xiàn)有功負(fù)荷預(yù)測(cè)；

開(kāi)展電網(wǎng)安全校核的年度、月度檢修計(jì)劃制定管理；

開(kāi)展以考慮安全約束月度機(jī)組組合為核心的中長(zhǎng)期電量安全校核；

完善日前、日內(nèi)調(diào)度計(jì)劃制定的規(guī)則、流程、模型和方法；

完善適應(yīng)電網(wǎng)安全分析的綜合防御系統(tǒng)。

適應(yīng)未來(lái)以現(xiàn)貨市場(chǎng)為核心的市場(chǎng)階段

在現(xiàn)貨市場(chǎng)模式下，市場(chǎng)的競(jìng)價(jià)周期以及電力交易的出清和結(jié)算將以日為單位，對(duì)日前交易和計(jì)劃的精確性和合理性提出更高的要求。

在該階段，調(diào)度部門(mén)核心是做好日前、日內(nèi)的發(fā)電調(diào)度計(jì)劃和安全校核。需要加強(qiáng)開(kāi)展以下工作：

開(kāi)展考慮用戶(hù)側(cè)負(fù)荷申報(bào)系統(tǒng)及母線(xiàn)負(fù)荷預(yù)測(cè)；

研究基于日前SCUC和SCED的調(diào)度計(jì)劃管理及流程；

研究基于交流潮流閉環(huán)優(yōu)化的日前安全校核；

開(kāi)展關(guān)鍵技術(shù)研究和技術(shù)支持系統(tǒng)建設(shè)。