摘要：本论文基于宁夏电网特点，结合宁夏电网运行的实际需求，开展以调峰市场为主的电力辅助服务市场建设工作，开展相应技术支持系统架构、关键技术、关键模型、核心算法、系统建设的研究和实施，为宁夏电力市场环境技术支持系统的研究开发奠定基础，同时解决了宁夏电网原有两个细则系统功能设计及开发未考虑市场化模式，不能满足未来辅助服务市场化交易的业务需求。
关键词：市场交易；两个细则；服务市场
0 引言
随着近年来国内可再生能源的大规模并网，宁夏电网范围内风电机组的渗透率不断提高，系统调频、调峰需求不断增长。与此同时，按照我国的能源发展战略，在可预见的将来，宁夏地区新能源的装机容量还将快速增长，在电源结构中的占比不断提高，导致系统调峰能力尤其供热期的低谷调峰能力受到严重制约。因此，系统辅助服务需求与能源结构优化方向的不适应将在未来很长一段时间内成为影响宁夏电网安全稳定运行和新能源消纳能力的一个关键问题，亟需通过激励相容的机制设计，对各项调度资源实施有效管控，深挖资源优化配置的潜力，并且，随着我国电力体制改革的进一步深化、大用户直购电的逐步开展，售电侧开放竞争将是未来电力工业发展的重要方向。为此，需要在充分借鉴国外发达电力市场构建模式与运行实践的基础上，未雨绸缪地研究适应于宁夏电网和售电侧开放的辅助服务市场运作模式与机制设计，从而充分调动各电厂提供辅助服务的积极性、给予各电厂充分的选择权和自由参与市场竞争的权力。
1 宁夏电力调度控制中心辅助服务市场交易系统的建设思路
本论文构建的系统，随着电力市场化改革的不断深入，建立辅助服务市场将作为宁夏电力市场建设的重点目标，辅助服务市场建立后，相对于目前电力电量平衡机制、市场出清、日发电计划编制、实时调度运行等方面都将发生重大变化，给电网调度运行带来较大挑战，现有的调度技术支持系统难以适应。建立满足辅助服务市场运行条件的调度运行技术支持系统是辅助服务市场高效有序运行的技术保障，而建立满足辅助服务市场运行条件的电力市场模拟推演系统是全面分析规则合理性、适应性，并为市场规则提供合理性建议的前提。
辅助服务市场交易与电网调度运行以及电网实际物理特性紧密耦合，交易规则、模型复杂，交易频度高，系统建设要求高、建设难度大。建设系统不仅需要成熟的系统设计经验，更需要对电力市场基础理论以及国外成熟辅助服务市场模式、规则、技术支持系统有深刻理解，并能够结合宁夏电力调度实际情况，形成辅助服务市场模型解析设计、技术支持系统详细设计，并且系统和算法设计必须基于对市场规则的深入理解和紧密结合。
2 宁夏电力调度控制中心辅助服务市场交易系统的功能需求
2.1 系统设计和开发规则的解析和细化
（1）全面研究、分析、借鉴国外成熟电力市场规则和调度细则
在电力市场规则的设计和技术支持系统建设方面，美国PJM、德州、加州以及英国、北欧等地已经积累了相对丰富的经验，值得正在开展辅助服务市场交易及其技术支持系统的宁夏电网参考，为此首先应深入调研分析国外典型电力市场的实践经验，包括美国PJM、德州、加州、英国、北欧电力市场交易模式设计、电力调度机构在电力市场中的权责和义务，分析其电力市场的发展、运作模式及调度运行管理方式等。
（2）充分考虑宁夏电网运行特性和调度运行现状
辅助服务市场技术支持系统的建设必须结合宁夏电网的实际运行情况，为此应深入剖析研究宁夏电网辅助服务交易开展情况及相应的调度运行模式，分析当前宁夏电网的电力市场改革环境以及调度运行管理的现状，总结分析电力市场下宁夏电网调度面临的问题及挑战，深入剖析当前宁夏电网电力市场改革的政策环境、所处阶段、市场规则特点以及调度运行特点等。
（3）结合国家和宁夏电改政策及市场规划
宁夏电力市场改革走在全国前列，尽管现阶段的宁夏电力市场已经取得了一定的成绩，但从市场机制建设本身来说，其仍然处于改革的初级阶段。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆如何进一步完善市场机制建设，提升市场在资源配置中的主导作用、激发市场主体的竞争活力、释放电力市场改革红利、加强市场与调度协调、确保电网安全运行和市场有序运作，无疑是下一阶段的电力体制改革亟待解决的问题。
（4）实现辅助服务市场技术支持系统设计与辅助服务市场规则、调度细则的深度融合
相比于现有的电力市场模式，辅助服务市场实现了电力市场交易和电网实时调度运行的紧密耦合，交易电量更大、交易频度更高、交易数据海量、交易计算功能的精确性、最优性和鲁棒性要求更高，辅助服务市场的开展将给宁夏辅助服务市场交易系统在交易模式、系统功能、技术要求等方面带来深刻和重大的变化，相应技术支持系统的计算结果将直接决定系统安全稳定水平和电力市场能否有序运作。
2.2辅助服务市场技术支持系统技术架构和关键模型、算法设计
（1）结合国内外先进经验设计建立标准统一、结构稳定、性能鲁棒、拓展灵活的系统技术架构辅助服务市场建设是一项长期工作，市场规则的完善和系统的开发完善相互迭代，从国外经验看，辅助服务市场规则及相应系统通常需要5-6年的时间逐步完善，因此设计建立标准统一、结构稳定、性能鲁棒、拓展灵活的系统技术架构对于支撑系统稳定运行、高效运作、灵活拓展具有重要意义。本论文将全面调研国外成熟辅助服务市场技术支持系统架构，从系统总体架构、功能模块、信息交互、安全分区、功能分层等各个方面总结先进经验，为系统开发奠定架构基础。
（2）深度融合电力市场、电力系统和数学优化理论，设计功能完善、描述精准、结构高效、实用有效的系统模型
安全约束经济调度等是辅助服务市场的核心功能模块，其本质是包含整数变量和连续变量，包含大量非线性、非解析约束的大规模复杂非线性混合整数规划问题，需要将实际调度运行中分段报价、启停费用、电量进度约束、系统平衡约束、备用约束、机组最小起停时间等机组运行约束、电网安全约束以及各类实用化约束目标转化为数学模型，相应如何定义数据结构、如何组织约束的数学表达，都直接影响模型描述的精准性、高效性、实用性和有效性。
2.3辅助服务市场技术支持系统及模拟系统的设计与开发
此次辅助服务市场技术支持系统建设必须站在完善电力市场体系建设的高度，深入思考和制定宁夏辅助服务市场交易系统的设计和开发，系统总体设计思想如下：
（1）全面研究、分析、借鉴国外成熟辅助服务市场技术支持系统建设先进经验；
（2）充分考虑宁夏电力市场改革需求和技术支持系统实际情况：支撑2017年电量交易规模进一步扩大的基础上，重点研究未来包含辅助服务市场的完整电力市场体系下，技术支持系统的架构设计、功能安排、技术难点、实施方案，全面适应辅助服务市场高频、复杂、市场交易与电网物理紧密耦合的电力市场交易模式；
3 总结
本论文总体技术路线将从开发规则细化层、系统架构及模型算法设计以及技术支持系统设计开发层三个层面具体设计展开。
（1）规则细化层在深入了解国际先进经验和宁夏实际需求的基础上，将市场规则、调度细则“翻译”成模型、算法设计开发和技术支撑系统设计开发可以直接实施的细化规则和开发设计手册；
（2）模型算法设计层，基于细化规则需求，融合电力系统特性和优化理论核心，建立相应的核心模型，并根据模型特点设计相应算法；
（3）明确整体系统架构和设计开发规则的基础上，进行技术支持系统的详细设计和开发。
参考文献
［1］丁一，惠红勋，林振智等.面向电力需求侧主动响应的商业模式及市场框架设计[J].电力系统自动化,2017（14）：39-44.
［2］仇进，吴继平，滕贤亮灯.适应辅助服务市场华的自动发电控制调频容量实时计算方法[J].电力系统自动化,2018（08）：56-61.
［3］唐沫霖，何胜.电力市场化改革对需求相应的影响[J].供用电,2017（03）：76-78.
论文作者:高任龙,杨宏
论文发表刊物:《中国电业》2019年第13期
论文发表时间:2019/11/5
标签：市场论文; 宁夏论文; 电力论文; 电网论文; 系统论文; 支持系统论文; 技术论文; 《中国电业》2019年第13期论文;