知识产权声明 本文件的知识产权属南方电网公司所有。对本文件的使用及处置应严格遵循南方电网公司有关规定或获取本文件的合同及约定的条件和要求。未经南方电网公司事先书面同意,不得对外披露、复制。 Intellectual Property Rights Statement This document is the property of and contains proprietary information owned by CSGand/or its related proprietor. You agree to treat this document in strict accordancewith the terms and conditions of the agreement under which it was provided to you.No disclosure or copy of this document is permitted without the prior writtenpermission of CSG. 南方区域电力现货市场结算试运行案例分析 四 一、电力市场原理 电的生产、交易、供应与普通商品具有共性。 一、电力市场原理 (一)电是一种特殊的商品 电的生产、交易、供应与普通商品相比,具有以下特殊性。 电力传输路径受物理规律决定 电力需要供需实时平衡 电力交易需要满足安全约束 •电力需要保证时刻平衡,不能储存,交割、运输、使用在同一时间完成。•一般商品可通过各种方式存储,供应、运输、需求可不在同一时间完成。 •电力传输路径受电网潮流、功率关系等物理规律影响,无法按照理想给定路线执行。•一般商品运输路径可通过双方明确,并直接执行。 •电力交易受到极为严格的物理安全约束,违反约束将影响交易的物理执行,甚至影响系统的安全运行。•一般商品交易过程并不存在物理安全约束。 一、电力市场原理 (一)电是一种特殊的商品 由于上述特性,电作为一种商品时,具有时空价值。 p空间价值:由于电力传输严格受限于电力系统物理规律,线路阻塞的出现将引起电价在空间范围出现差异。 p时间价值:不同电源、不同出力发电成本存在差异,当负荷变化引起发电条件出现改变时,市场价格发生变化。 一、电力市场原理 (二)电力市场的细分 基于不同交易标的、不同时间尺度、交割与否,可以对电力市场进行如下划分。 •按交易标的划分: 一、电力市场原理 (二)电力市场的细分 电能量市场:通过中长期→日前→实时,实现电量安排由粗略到精细的逐步完善。 •受负荷预测偏差、设备临时故障等因素影响,实时运行相比日前计划还会出现少量不平衡量•依据超短期负荷预测结果(准确率超过99%)和最新的电网运行方式进行出清,调节实际所需发电曲线与日前交易结果的偏差,实现电力实时平衡 •市场成员通过签订中长期合同满足基本负荷(或较为确定的负荷)需求•通过签订中长期合同,发用双方可以提前锁定大部分的电量、电价,起到规避风险的作用 •从国际成熟市场来看,美国PJM、英国的中长期电量占比分别约为75%、85%•2024年广东中长期电量占比89.3% 一、电力市场原理 (二)电力市场的细分 电能量市场:随着市场交易逐步趋近实际调度运行时点,逐渐收敛发现电能量在该时间、该空间的真实价值。 •电力实时平衡的市场化调节、电网安全约束的市场化调整;•实时平衡调整→发现电力商品在不同时段的价格;•实时阻塞管理→发现电力商品在不同区域的价格。 •市场成员在日前市场中申报全电量发电能力,并倾向于按照发电成本报价;•满足次日不同时段的电力平衡→发现电力商品在不同时段的价格;•满足电网安全运行约束→发现电力商品在不同区域的价格。 ©CSG 2025. All Rights Reserved现货价格能够为中长期交易价格提供参考;现货价格、中长期价格逐渐趋同,动态平衡 一、电力市场原理 (三)电力市场的交易组织流程 优先计划提前锁定跨省送受电及省内优先发用电的量价,刚性、优先兑现。 •计划发电(包括西电东送)提前确定优先安排,作为市场交易的边界条件。 •系统总负荷需求扣除计划发电后形成市场竞争发电空间,参与市场交易的机组通过报价出清形成各自发电曲线。 一、电力市场原理 (三)电力市场的交易组织流程 中长期交易提前锁定大部分量价,采用差价结算。 中长期电量按照中长期合同价格结算,现货市场的定价只用于现货与中长期偏差电量的结算(差价结算),能够保障市场主体在中长期市场中的合同收益。 一、电力市场原理 (三)电力市场的交易组织流程 现货市场按照最逼近实际的边界条件进行交易计算。 优先计划 •基于市场成员申报信息以及电网运行边界条件,采用安全约束机组组合(SCUC)、安全约束经济调度(SCED)程序进行优化计算,出清得到市场交易结果。 目标函数: 满足负荷需求的全系统总发电成本最小化(发电机组出力运行费用与启动费用之和最小化) 约束条件: 现货市场 •负荷平衡约束•支路潮流约束•机组出力上下限约束•机组有功功率调节速率约束•……•旋转备用约束•断面潮流约束 考虑安全约束的节点电价出清 在保证电网安全前提下,优先调用系统中报价最为便宜的机组,直至满足负荷需求 一、电力市场原理 一、电力市场原理 (三)电力市场的交易组织流程 节点电价的形成: 节点电价=系统能量价格+阻塞价格。 节点边际电价(Local Marginal Price, LMP)为电力系统某一节点增加一单位负荷需求时的供应成本,代表在某时间、某地点消费“多一度电”所要增加的系统成本,能充分反映电力的时空价值差异。 一、电力市场原理 (三)电力市场的交易组织流程 节点电价的形成: 节点电价=系统能量价格+阻塞价格。 节点边际电价(Local Marginal Price, LMP)为电力系统某一节点增加一单位负荷需求时的供应成本,代表在某时间、某地点消费“多一度电”所要增加的系统成本,能充分反映电力的时空价值差异。 一、电力市场原理 (三)电力市场的交易组织流程 优先计划提前锁定跨省送受电及省内优先发用电的量价,刚性、优先兑现。 出清系统 竞争发电量,确定结算价格(每十五分钟) 计量设备 n功能:根据资源最优配置以及安全约束制定发电计划及运行方式,提供日前中标电量与价格、实时价格 n功能:提供准确、可靠的电能量数据 交易管理系统完成交易申报,提供结算依据(每日) n功能:市场主体注册与申报,完成现货市场、中长期市场的批发和零售结算,提供市场化结算依据 营销系统 计量结算 n功能:电量计算、出单,对市场主体的收付及清算 南方区域电力现货市场结算试运行案例分析 四 二、南方区域电力市场基本情况 (一)市场建设基础 电源侧 南方五省(区)电源结构各异,资源互补优势突出;清洁能源装机比例高,新能源投产加快。 二、南方区域电力市场基本情况 (一)市场建设基础 n已建成“八交十一直”的远距离、大容量、超高压输电的西电东送主网架,东西跨度约2000公里。 n随着特高压直流输电、多端柔直互联等多项顶尖技术应用,形成世界上特性最为复杂、技术含量最高的电网之一。 n西电东送通道能力超过5800万千瓦,西电东送年送电量连续8年超过2000亿千瓦时。 n通过23回110kV及以上交流线路与港澳地区联网;通过17回110kV及以上交流线路与越南、老挝、缅甸等国家联网。 二、南方区域电力市场基本情况 南方五省(区)的社会经济发展水平、产业结构、用户电价承受能力各不相同。 人口与经济发展 南方电网供电面积超过100万平方公里,供电人口总数达2.7亿,2024年全社会用电量达到1.7万亿千瓦时,同比增长7.5%,用电量增速较全国高0.7个百分点,超过英法德等国,与印度基本持平。 二、南方区域电力市场基本情况 二、南方区域电力市场基本情况 (二)与其他市场的对比 与国网省间现货市场的差异 市场覆盖范围广,各省核心诉求不同甚至互相冲突,不像省级市场一样有一个强有力的主管单位主导决策 市场机制涉及各省核心利益,要保供应、促消纳、落实送电计划、维持价格平稳,需要兼顾的目标比省级市场更加复杂 涉及多层级纵向衔接、跨专业横向协同;涉及运营思维的转变、业务模式的变革;需要充分考虑试运与在运市场间的衔接 涉及到跨省、跨部门、多层级的技术支持系统;区域市场的规模远超省级市场,其中核心需要妥善解决大规模、非线性、多时段强耦合带来的复杂求解难题 二、南方区域电力市场基本情况 二、南方区域电力市场基本情况 (三)南方区域电力市场体系 在南方五省(区)范围内建成涵盖优先计划、中长期、现货、辅助服务的区域电力市场。 二、南方区域电力市场基本情况 (四)南方区域电力市场建设进展 南方区域电力市场建设从广东起步、向区域拓展,稳妥有序向前推进。 二、南方区域电力市场基本情况 (四)南方区域电力市场建设进展 南方区域电力现货市场累计组织开展了12轮不同周期的调电/结算试运行,2025年6月,在得到全场景、全周期、全流程充分检验的基础上,南方区域电力现货市场转入连续结算试运行。 南方区域电力现货市场结算试运行案例分析 四 三、南方区域电力现货市场关键机制 (一)如何维持各省政府主管部门保供稳价的自主权? 创建“1+N+5X”的南方区域电力市场规则体系,既确保区域市场统一设计,也保留各省自主调控空间。 南方区域电力市场运营规则 •区域市场运营总体纲要,明确了关键机制与衔接要求 南方区域电力市场信息披露管理实施细则 南方区域电力市场现货电能量交易细则 •已形成4份细则,后续根据市场发展继续拓展•对南方区域电力市场关键事项进行统一规范 •是各省内相配套的实施细则,包括各省适应区域现货的省内中长期细则、结算细则、与各省政策相衔接的相关办法•目的是在区域市场规则体系框架下,设计符合各省政策个性化要求的省内实施细则•因地制宜实现与各省实情相合的规则设计,保留各省政府主管部门保障能源安全稳定供应的自主调控空间 三、南方区域电力现货市场关键机制 (二)跨省如何建立行之有效的协商决策机制? ▼创建南方区域电力市场建设联席会议制度,搭建多省多元主体直接对话平台,实现跨省协同,政企联动,友好协商。 三、南方区域电力现货市场关键机制 (三)为什么南方区域电力现货市场选择统一出清模式? ▼“统一出清、两级协同运作”的区域现货市场模式更加符合南方区域电力系统特点。 ►“统一出清”模式下 ►南方区域电力系统特点 •完整的220kV以上主网建模,完整反映电气关系;•可以充分考虑电网安全约束及全盘衔接;•可以充分利用各省的供需时间差和调节性能,只会增强、不会削弱电力互济能力和清洁能源消纳能力。 •强耦合电网,各省物理联系密切;•南方电网规模庞大,运行方式复杂;•系统长期压极限运行,安全保障压力大。 ►“两级出清”模式下 •出清跨省送受电计划后再开展省内出清,非全盘最优化,且降低效 率。新能源出力大减/负荷大增增加省内错峰 三、南方区域电力现货市场关键机制 (四)统一出清如何确保各省电力供应? 三、南方区域电力现货市场关键机制 三、南方区域电力现货市场关键机制 (六)供应紧张情况下,如何合理执行跨省优先计划? 按照国家政策法规+各省政府达成的协议和共识,完善跨省优先计划分解调整机制。 ▼区域现货市场出清模型中设置跨省优先计划保障机制,确保市场出清结果与中长期交易计划有序衔接。 三、南方区域电力现货市场关键机制 (七)出清模型如何适应多目标耦合、多重约束下寻优? 设计了支撑交直流混联大电网、清洁能源消纳、梯级水电运行机理的出清模型,兼顾多个目标多重约束。 •复杂的电源:风光水优先消纳、燃煤燃气物理特性、梯级水电时空耦合 •复杂的电网:交