電改對電網(wǎng)調度運行方式管理的影響

引言：我國電力市場(chǎng)化建設起步于上世紀末，大體經(jīng)歷了省級電力市場(chǎng)試點(diǎn)、區域電力市場(chǎng)試點(diǎn)、節能發(fā)電調度試點(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）為標志展開(kāi)了新一輪的電力體制改革。本次方案以體制與機制改革并重，提出了建設相對獨立的交易機構、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)”的機制改革措施，抓住了制約我國電力市場(chǎng)化進(jìn)程中的關(guān)鍵因素，力圖構建一個(gè)“公平、開(kāi)放、有序、競爭、完整”的電力市場(chǎng)體系，還原電力的商品屬性，以市場(chǎng)機制優(yōu)化配置電力資源，促進(jìn)新能源和可再生能源消納，引導科學(xué)合理的電力規劃，保障電力系統安全可靠運行，啟動(dòng)了我國電力工業(yè)的新一輪電力市場(chǎng)化進(jìn)程。

傳統的電力系統運行方式管理主要包括檢修計劃管理、安全穩定校核、電力電量平衡、送電計劃等多個(gè)方面，主要是基于政府下達的送電計劃和電網(wǎng)安全穩定運行。在新電改形勢下，調度機構傳統的運行方式管理將面臨著(zhù)很大挑戰和機遇，調度機構將更多面對市場(chǎng)主體，運行方式安排在保障電力供應和電力安全的同時(shí)，還需要考慮保證交易計劃的有效執行。

01 電力體制改革環(huán)境分析

9號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成立了相應的電力交易機構，同時(shí)已經(jīng)組織開(kāi)展了年度長(cháng)協(xié)、月度競價(jià)、增量交易、跨省跨區交易、中長(cháng)期合同交易等各種類(lèi)型的電力交易。電力市場(chǎng)建設不斷增速，當前的電力體制改革在電力調度領(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)濟效益為單一目標，將要把握促進(jìn)發(fā)展、保障安全、提高效率，滿(mǎn)足經(jīng)濟、社會(huì )、環(huán)境、民生等多目標要求和循序漸進(jìn)等基本原則，放開(kāi)兩頭、監管中間，構建統一開(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。當前電網(wǎng)結構復雜，電源結構豐富，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電網(wǎng)安全的影響，確保電網(wǎng)的安全運行。

三是加強可再生能源發(fā)電全額保障性收購管理，大力促進(jìn)清潔能源跨省跨區交易，在更大范圍內消納。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，保障今后可再生能源產(chǎn)業(yè)持續健康發(fā)展。

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

02 電力體制改革對電網(wǎng)調度運行方式管理的影響

電網(wǎng)運行控制方面

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

隨著(zhù)電力體制進(jìn)程的推進(jìn)，機組出力及開(kāi)機組合、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，增加了運行方式安排的復雜程度，擠壓了運行方式安排的靈活性，客觀(guān)上造成調度機構對電網(wǎng)運行的掌控能力下降，增加了調度保障電網(wǎng)安全的難度。同時(shí)，隨著(zhù)交易規模的不斷擴大，交易合同固化了更多的電網(wǎng)調節資源，正常情況下的電網(wǎng)運行約束增加，影響了電網(wǎng)運行控制能力。電力調度機構在安排運行方式時(shí)的原則，需要逐步轉變?yōu)楸Ｕ想娋W(wǎng)的安全穩定運行、電力的可靠供應和交易計劃的有效執行。

調度計劃方面

傳統的調度計劃是由調度機構按照國家指令性計劃、地方政府間框架協(xié)議、年度月度購電計劃等中長(cháng)期計劃，結合第二日系統運行情況、負荷預測水平、網(wǎng)絡(luò )約束、通道阻塞、輸變電設備檢修、機組開(kāi)機組合等情況，按照統一調度、分級管理的原則，統籌考慮，分解出第二日的全網(wǎng)各個(gè)機組的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，對于“西電東送”計劃和電廠(chǎng)發(fā)電計劃重點(diǎn)關(guān)注年度、月度計劃的完成情況，調度機構在每日可以根據通道檢修情況、各省區供應情況、天然來(lái)水情況等，進(jìn)行較多的調整曲線(xiàn)安排，有較高的靈活度，只需確保年度、月度計劃滿(mǎn)足“三公”調度原則。

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，送電計劃中的成分更加復雜和多元化。例如對于電廠(chǎng)發(fā)電計劃，存在基數電量、年度長(cháng)協(xié)電量、月度競價(jià)電量、日前日內交易、發(fā)電權交易、增量交易等，各個(gè)品種時(shí)間維度不同，不同時(shí)間內的價(jià)格不同。發(fā)電調度計劃模型更加復雜，增大了調度執行電量分解的復雜性。

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

電力體制改革對調度運行的規范化和精益化水平提出了更高要求。在市場(chǎng)化環(huán)境下，調度行為會(huì )對市場(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 )監管力度加大，因此，調度機構必須在嚴格依法依規調度及落實(shí)相關(guān)技術(shù)標準的同時(shí)，提高調度決策的精益化水平，實(shí)現電網(wǎng)安全和市場(chǎng)效率的協(xié)調統一。

安全穩定校核方面

安全校核對維持電力系統安全穩定運行有至關(guān)重要的影響。在運行方式安排之前調度機構會(huì )對電網(wǎng)運行方式制定相應的安全邊界條件，方式安排完成后對結果進(jìn)行安全校核。以安全運行為基礎，以年度電量均衡為目標，滾動(dòng)調整計劃，保證了電網(wǎng)運行安全裕度，給調度預留了必要的調整空間。

隨著(zhù)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，交易范圍不斷擴大，現有以年度均衡、滾動(dòng)調整為核心的調度方式將難以適應市場(chǎng)化要求。市場(chǎng)交易導致電網(wǎng)潮流多變，增加了安全穩定分析工作的復雜性。市場(chǎng)主體自由參與市場(chǎng)，電力系統運行中的不確定因素增加，導致傳統的離線(xiàn)型安全穩定分析難以適應市場(chǎng)快速變化的要求，同時(shí)現有較為粗放的中長(cháng)期安全校核模式也不能滿(mǎn)足要求。

電力體制改革下，電力調度機構需要將滾動(dòng)安全校核的時(shí)間維度推進(jìn)到日前和在線(xiàn)。中長(cháng)期安全校核需要借鑒日前量化安全校核的經(jīng)驗，推動(dòng)中長(cháng)期安全校核由經(jīng)驗校核向量化校核轉變，提高校核的準確性和規范性。

檢修計劃方面

傳統的檢修計劃由各個(gè)分、子公司設備維護部門(mén)報送年度、月度檢修停電需求，調度機構根據系統運行情況、設備檢修情況、電力供應情況、安全約束、系統運行風(fēng)險等，綜合統籌優(yōu)化編制檢修計劃。

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)濟收益。在交易達成后，調度機構安排檢修計劃不應該影響交易計劃的完成。

電力市場(chǎng)對調度安排檢修工作的科學(xué)性、精細化、規范化以及統籌協(xié)調水平提出更高的要求。調度機構在安排檢修計劃，不僅需滿(mǎn)足電力供應和安全運行，還需不影響交易計劃完成。調度機構需要進(jìn)一步提高計劃的精細化和合理化，加強計劃執行的剛性，同時(shí)完善規則，明確調度的職責邊界，通過(guò)技術(shù)手段實(shí)現調度檢修工作的精細化。

03 適應電力市場(chǎng)的調度運行方式管理

新一輪電力體制改革對傳統的運行方式管理產(chǎn)生了深刻的影響，調度機構應該積極作為、主動(dòng)適應電力體制改革帶來(lái)的變化，不斷提高運行方式管理水平，保證電網(wǎng)安全穩定運行、用戶(hù)可靠有序供電、電力市場(chǎng)高效有序運作。

適應當前以中長(cháng)期電量合同模式為主的市場(chǎng)階段

在該階段，運行方式管理的核心是針對中長(cháng)期電量合同開(kāi)展中長(cháng)期安全校核。需要加強開(kāi)展以下工作：

開(kāi)展月度中長(cháng)期母線(xiàn)有功負荷預測；

開(kāi)展電網(wǎng)安全校核的年度、月度檢修計劃制定管理；

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

完善日前、日內調度計劃制定的規則、流程、模型和方法；

完善適應電網(wǎng)安全分析的綜合防御系統。

適應未來(lái)以現貨市場(chǎng)為核心的市場(chǎng)階段

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

在該階段，調度部門(mén)核心是做好日前、日內的發(fā)電調度計劃和安全校核。需要加強開(kāi)展以下工作：

開(kāi)展考慮用戶(hù)側負荷申報系統及母線(xiàn)負荷預測；

研究基于日前SCUC和SCED的調度計劃管理及流程；

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)支持系統建設。