5 電力現貨市場運營系統總體框架
分散式運營系統主要由市場成員管理、數據管理、市場申報、信息發布、中長期合同管理、日前市場、平衡機制、安全校核、市場評估分析、市場風險管控、市場監管、市場成員服務及系統管理等子系統組成;另外可提供日內市場子系統,適應開展日內現貨市場交易的地區;可提供輔助服務市場子系統,適應開展調頻、備用等輔助服務市場的地區。
系統的邏輯結構如圖1所示,應滿足以下功能:
日前市場、日內市場、平衡機制和輔助服務市場是運營系統的核心子系統。在相應的時間節點上,市場參與者通過市場申報子系統參與日前市場、日內市場、平衡機制和輔助服務市場報價。
中長期合同管理子系統接收與管理市場主體自行分解并提交的日交易曲線,并提供中長期實物合同的分解與管理等功能。
日前市場根據市場申報子系統中上調/下調報價數據、負荷預測等信息,考慮約束條件和優化目標,優化計算出次日組合計劃和出力計劃。出清結果發送給安全校核子系統進行交流潮流計算,出現設備或斷面越限時,由安全校核反饋越限信息至安全約束機組組合(SCUC)、安全約束經濟調度(SCED)重新進行優化計算,直至生成滿足安全約束條件的市場出清結果。日前市場的出清結果將發送給信息發布子系統、日內市場子系統和結算系統。日前市場也可按市場規則采用邊際出清等其它模式。
日內市場根據市場申報子系統中日內上調/下調報價數據、日前出清結果、最新負荷預測需求,采用SCUC或SCED計算出未來多小時多個時段的最優的快速啟動機組的啟停計劃。計算結果發送給信息發布子系統、平衡機制子系統和結算系統。日內市場也可按市場規則采用其它出清模式。
平衡機制根據最新負荷預測需求和平衡機制上調/下調報價,采用SCED或市場規則規定的其它機制滾動計算未來一段時間的市場出清結果,市場出清結果送到電網調控系統進行控制執行。同時發送給信息發布子系統和結算系統。
輔助服務市場子系統應支持輔助服務市場的輔助服務交易,并對執行情況進行監控。支持與電能量聯合出清模式和獨立出清模式。
風險管控與市場監管子系統為市場運營機構與市場監管機構對市場的管控與監管提供技術支持。市場監管擁有足夠的信息權限,可以查看監管所需要的任何市場信息。
數據管理、系統管理、市場成員服務、市場成員管理是運營系統輔助模塊,為系統提供基礎數據的管理與維護。市場成員主要通過數據申報子系統與信息發布子系統經互聯網與系統交互,整個系統由安全防護機制進行保護。
運營系統應提供與電力中長期交易平臺、結算系統、電網調度控制系統等其它相關系統之間的數據交換接口,實現橫向集成;運營系統應提供與其它電力現貨市場運營系統之間的數據交換接口,實現縱向貫通。
6 各子系統功能規范
6.1 市場成員管理
市場成員管理對符合準入條件的電網運營企業、發電企業、售電企業、電力用戶、獨立的輔助服務提供商等各類市場成員,提供相關信息的注冊、變更、退出、維護以及市場管理信息導出功能。
6.1.1 功能要求
6.1.1.1 市場成員分類管理
a) 支持對市場成員類型進行維護和管理;
b) 支持對不同類型市場成員進行角色功能設置和分配。
6.1.1.2 市場成員準入管理
a) 支持對政府發布的準入名單進行管理,包括準入名單的人工錄入、文件導入,并對準入名單進行審核;
b) 審核通過后用戶可以在運營系統進行注冊并根據準入交易范圍參與市場交易;
c) 如無政府準入名單,支持根據政府發布的準入資格要求,對申請用戶進行資格審查,審查通過后可進行用戶注冊,并參與市場交易。
6.1.1.3 市場成員注冊
a) 支持多類別用戶注冊功能,用戶類別主要包括電網運營企業、發電企業、售電企業、電力用戶、獨立的輔助服務提供商等。其中,售電公司按是否有配電網運營權分類注冊,電力用戶按批發用戶和零售用戶分類注冊。;
b) 市場成員注冊信息至少應包括本單位合同簽訂的法人、執照、地址等基本信息、股東組成等信息、以及電力設備(如發電企業的發電機組、電力用戶的用電設備、電網運營企業的輸電線路)等相關信息,審核通過后注冊完畢;
c) 支持市場成員注冊多個用戶,每個用戶可對應不同角色;
d) 用戶注冊信息應至少包括用戶名、密碼、單位、手機號、身份證掃描件、用戶授權文件、營業執照掃描件等信息。
6.1.1.4 市場成員變更
a) 支持市場成員提交信息變更申請,變更申請審核通過后生效;
b) 支持市場成員企業基本信息變更,變更信息主要包括企業基本信息、用電戶信息、發電裝機信息、企業股權信息等。
6.1.1.5 市場成員退市
a) 支持市場成員提交退出市場申請,退市申請審核通過后生效;
b) 市場成員退市后,支持對市場成員運行狀態修改,退役狀態市場成員不得參與市場交易,但其相關基本信息和交易數據保留。
6.1.1.6 交易單元管理
a) 支持將發電企業下的一定數量機組、電力用戶下的一些用電設備(已通過系統審核準入的)、售電企業下的一類電力用戶按一定規則(電壓等級相同、所屬地調相同等)及用戶意愿在系統中拆分或綁定成一個業務單元,視為單個電力市場主體參與市場化交易,進行交易數據申報和結算;
b) 業務單元可按市場主體類別不同分別進行分類,如發電單元類、用電單元類等。
6.1.1.7 市場審核
a) 支持對市場成員發起的注冊信息、變更信息、退役信息進行審核,審核通過后生效;
b) 支持多級審核,審核流程可定制。
6.1.2 界面要求
a) 支持準入名單的便捷錄入或文本導入,支持對準入名單進行合規性校驗;
b) 支持按照準入資格對準入申請材料進行自動審核;
c) 支持按照待辦事項方式集中展示注冊、變更、退役等申請材料;
d) 支持對準入用戶按照用電量、所屬地區、企業類型等信息進行統計分析;
e) 支持對準入用戶按照地理圖形、柱狀圖、餅圖、數據表格等方式進行統計結果展示;
f) 支持對市場成員信用評價匯總結果和評價分項結果進行查詢。
6.1.3 接口要求
6.1.3.1 數據輸入
從中長期電力交易平臺獲取已注冊市場成員信息或由用戶輸入市場成員信息。
6.1.3.2 數據輸出
提供市場成員信息給運營系統其它子系統。
6.2 數據管理
業務數據管理功能主要用于對運營系統各類外部接入或申報數據進行集中管理與維護,為后續市場出清計算提供數據,并對外部數據接入狀態進行監測,對各類外部數據進行查詢與管理。
數據可分為市場配置參數、技術參數及基礎數據三類。其中市場配置參數包括市場基本參數、安全校核參數、優化計算參數、約束參數等,技術參數包括機組各種物理運行參數與經濟運行參數,基礎數據包括系統負荷預測、母線負荷預測、檢修計劃等各類從內外部系統接入的數據。
6.2.1 功能要求
6.2.1.1 數據接入監測
a) 支持對外部數據接入時間、狀態等信息監測;
b) 支持基于可配置的數據校驗規則對外部數據進行校驗;
c) 支持對不同類型數據的數據校驗狀態與詳細校驗日志的查詢;
d) 支持監測數據類型的靈活添加和刪除。
6.2.1.2 市場配置參數管理
市場參數管理用于管理現貨市場各項配置參數,設定現貨市場運行基礎環境:
a) 支持對日前市場、日內市場、平衡機制等配置參數進行管理、配置;
b) 支持根據參數用途進行分類管理,參數類別至少包括基本參數、安全校核參數、優化計算參數、約束設置參數等;
c) 支持市場參數的查詢、新增、刪除、修改等操作;
d) 支持文件方式的參數導入、導出功能。
6.2.1.3 技術參數管理
支持現貨市場計算和運行相關的設備技術參數管理功能,主要包括如下:
a) 支持現貨市場計算和運行相關的技術參數申報功能,包括機組類型、額定容量、最大技術出力、最小技術出力、最小開停機時間、爬坡速率、溫熱冷啟動時間、電壓等級、節點位置、環保參數、廠用電率、震動區、啟停磨、是否參與市場競爭等機組技術參數和電廠、機組群約束信息;
b) 支持對申報設備技術參數進行驗證和審批功能;
c) 支持對申報設備技術參數進行查詢和維護功能。
6.2.1.4 基礎數據管理
a) 機組運行信息
支持對機組計劃及信息查詢與維護,主要包括:
l 機組固定出力信息;
l 機組自調度計劃、供熱機組供熱流量、機組日發電量計劃、機組出力限額、機組最早并網時間;
l 機組必開必停信息設置,支持設置必開、必停及參與優化調整機組;
l 機組狀態信息,包括機組當前啟停狀態、當前狀態持續時間及次日是否可以啟停。
b) 負荷預測
支持對系統負荷預測、母線負荷預測數據查詢與維護,主要包括:
l 短期、超短期系統負荷預測;
l 短期、超短期母線負荷預測;
支持對聯絡線功率查詢與維護,主要包括:
l 聯絡線口子計劃;
l 聯絡線詳細計劃。
c) 檢修計劃
具備對檢修計劃和檢修記錄查詢與維護,主要包括:
l 輸變電設備檢修計劃和實際檢修記錄;
l 機組檢修計劃和實際檢修記錄。
d) 市場報價
支持市場報價查詢與管理,主要包括:
l 各參與市場主體的日前市場報價數據;
l 各參與市場主體的日內市場報價數據;
l 各參與市場主體的平衡機制報價數據。
e) 其它
l 支持對系統備用信息查詢與維護;
l 提供基于文件的數據導入、導出功能。
6.2.2 界面要求
a) 支持基于曲線、表格等多種方式數據展示;
b) 具備數據批量修改界面。
6.2.3 接口要求
6.2.3.1 數據輸入
從能量管理系統(Energy Management System,EMS)、運行管理系統(Operation Management System,OMS)等外部系統接入相關數據。
6.2.3.2 數據輸出
向運營系統其它子系統輸出維護后各類數據,用于后續計算。
6.3 市場申報
用于各類市場成員進行數據申報并對接收的申報數據進行驗證與處理。
6.3.1 功能要求
a) 支持交易申報,包括機組日前市場空載運行費用、溫態啟動費用、冷態啟動費用、熱態啟動費用、最大最小經濟出力、最大日啟動次數、日最小運行時間、分段電力價格、最大最小技術出力、爬坡速率,以及用電側負荷報價分段曲線或用電量申報;
b) 支持日內市場、平衡機制臨時出力限額申報,包括臨時最低出力、最高出力及時間段;
c) 支持缺省機組交易數據申報;
d) 支持缺省用電交易數據申報;
e) 支持對輔助服務市場交易申報;
f) 支持對市場申報信息進行監測和審批操作,審批通過后通過消息提醒方式通知申報方;
g) 支持根據申報數據類別進行申報數據輸入校驗;
h) 支持申報數據導入、導出操作;
i) 支持對所有私有申報數據在數據傳輸和數據存儲過程中采用加密算法進行加密。
6.3.2 界面要求
a) 支持選擇日期查詢歷史申報數據;
b) 支持表格、曲線、棒圖、餅圖等多種形式的市場申報信息展示;
c) 支持顯示各市場成員未申報、已申報、審批通過、審批未通過等申報數據狀態;
d) 支持審批未通過信息以消息框等方式通知申報方;
e) 支持對申報異常數據進行提醒。
6.3.3 接口要求
6.3.3.1 數據輸入
支持從市場成員管理子系統中讀取市場模型注冊信息。
6.3.3.2 數據輸出
a) 向運營系統其它子系統提供交易申報數據;
b) 向運營系統其它子系統提供市場成員運行信息、技術參數等數據。
6.4 信息發布
按照市場規則中信息披露原則,向各類市場成員、政府主管部門、電力監管部門等發布當前及未來一段時間內電網運行、市場運營、市場監管等信息。運營系統保障各類市場成員無歧視地獲得參與市場的必需信息。
6.4.1 功能要求
a) 支持市場預測信息發布,包括短期、超短期系統負荷預測、新能源預測等信息發布;
b) 支持檢修計劃信息發布,包括不同周期的輸變電設備、機組的檢修計劃信息發布;
c) 支持聯絡線計劃信息發布,包括不同周期的聯絡線口子計劃及詳細聯絡線計劃信息發布;支持電網運行信息發布,包括實際系統負荷、聯絡線功率、實際檢修容量、負荷功率、系統備用等信息發布;
d) 支持電網安全約束信息發布,包括設備限額、穩定斷面限額等信息;
e) 支持中長期交易合同及計劃信息發布,包括年度、月度基數合同,雙邊協商合同,集中競價合同信息發布及年度、月度計劃信息發布;
f) 支持市場運營信息發布,包括現貨市場(日前市場、日內市場、平衡機制、輔助服務市場)的出清結果、校核結果、結算結果信息發布;
g) 支持市場監管信息發布,定期發布市場各類統計平均指標及市場違規信息;
h) 向市場運營機構提供市場公告信息發布與管理,支持市場成員查看市場公告信息;
i) 支持單獨向電力監管部門發布其它依據規則需要發布的信息。
6.4.2 界面要求
a) 支持按照市場成員及日期進行分類查詢;
b) 支持表格、曲線、棒圖、餅圖等多種形式的市場發布信息展示;
c) 支持市場發布信息下載、導出、打印功能。
6.4.3 接口要求
支持從運營系統數據庫中讀取需要對外發布的各類信息。
6.5 中長期合同管理
交易雙方在中長期電力市場簽訂中長期實物合同,在分散式電力現貨市場中由交易雙方分解或由市場運營機構代為分解日交易曲線,參與現貨市場。中長期合同管理子系統接收與管理市場主體自行分解并提交的日交易曲線,并提供中長期實物合同的分解與管理等功能。
6.5.1 功能要求
6.5.1.1 實物合同管理
a) 支持對實物合同的分類管理,包括電力直接交易、跨省跨區交易(含省外框架協議電)和優先發電合同交易等。
b) 支持從中長期電力交易平臺通過接口等方式,按需定期獲取實物合同內容,包括年度、月度、短期購售電合同。
6.5.1.2 實物合同分解
a) 支持接收實物合同交易雙方自行分解并提交的日交易曲線并按規則校驗;
b) 支持根據合同內容自動或人工將實物合同分解為日交易曲線;
c) 合同自動分解可以按預設的分解規則自動分解已導入的實物合同并按負荷預測、檢修計劃及合同完成率等進行自動調節;
d) 自動分解的日交易曲線可以由市場操作員進行人工調整。
6.5.2 界面要求
a) 支持對實物合同交易雙方的日交易曲線進行查詢;
b) 支持列表顯示實物合同的交易方、交易量、注入節點和流出節點等信息;
c) 支持按照購售電方、合同類型、時間等多條件的交易合同信息綜合查詢;
d) 支持交易合同執行進度查詢;
e) 支持交易合同信息人工錄入、修改及導入等操作。
6.5.3 接口要求
6.5.3.1 數據輸入
a) 來自市場主體的日交易曲線;
b) 來自中長期電力交易平臺的中長期計劃及合同信息。
6.5.3.2 數據輸出
向運營系統其它子系統提供市場主體提交的日交易曲線和中長期實物合同日分解曲線。
6.6 日前市場
日前市場交易根據市場主體提交的日交易曲線、中長期實物合同日分解曲線、市場主體在日前市場申報的上調/下調報價和機組啟停報價,以日交易曲線、中長期實物合同日分解曲線、負荷預測、聯絡線計劃等作為市場邊界,考慮電網安全約束、機組運行約束、系統約束及其它可行性約束條件,每天分為若干個交易時段(如24或96個時段),優化出清生成次日組合計劃和出力計劃,并形成機組與用戶市場出清電價。
日前市場也可按市場規則采用邊際出清模式,不考慮物理約束(或僅考慮區域間約束),不進行安全校核,形成系統邊際電價或分區邊際電價。
6.6.1 功能要求
6.6.1.1 約束條件管理
滿足機組約束、系統平衡約束、網絡約束等約束條件,各約束條件可以靈活進行參數配置和生效設置。
機組約束包括但不限于:
a) 機組(機組群)可調出力約束,包括機組(機組群)出力上限約束、出力下限約束,支持每個時段設定不同的上下限值;
b) 機組爬坡速率約束,包括機組升出力速率約束和降出力速率約束;
c) 機組最小啟停時間約束,包括機組最小停機時間和機組最小連續運行時間;
d) 機組最大啟停次數約束;
e) 機組啟停出力曲線約束,包括機組開機過程曲線和停機過程曲線約束;
f) 固定計劃約束,支持機組和電廠(機組群)固定計劃設置;
g) 電量約束,支持機組和電廠(機組群)日發電量約束的設置;
h) 區域最小開機臺數約束,支持分區設置和最小開機臺數設置;
i) 機組(機組群)備用約束,支持設置機組(機組群)正負旋轉備用、AGC備用設置;
j) 機組啟停磨約束設置,支持設置機組啟停磨出力區間;
k) 水電機組振動區設置,支持設置水電機組振動區出力區間;
l) 環保排放限值約束,支持機組和電廠(機組群)污染物排放約束的設置,污染物類型支持二氧化硫、氮氧化物、煙塵和二氧化碳等。
系統平衡約束包括但不限于:
a) 功率平衡約束,要求滿足系統各個時段用電需求、交換計劃和發電計劃保持功率平衡;
b) 系統備用約束,支持系統備用容量(比例)設定,要求機組組合計劃和出力計劃滿足系統旋轉備用和調節備用要求;
c) 分區備用約束,支持分區設置和分區備用容量(比例)設定,要求各分區機組組合計劃和出力計劃滿足各分區備用要求;
d) 區域必開容量約束,支持分區設置和區域必開容量設定。
網絡約束包括但不限于:
a) 斷面限額約束,包括線路斷面、主變斷面的有功限額;
b) 單元件熱穩極限約束,包括線路、主變熱穩限額;
c) 關鍵輸電元件N-1、預想故障集約束等。
其它約束包括但不限于:
a) 燃料約束,包括系統、區域、機組(電廠、機組群)燃料約束,指對計劃周期內發電總煤耗量的限制,對水電機組,包括上游來水量、下游防洪、下游水電廠發電計劃等因素的限制;
b) 環保約束,即系統、區域、機組(電廠、機組群)環保約束,指對計劃周期內發電環保容量的限制,主要包括火電廠的排放約束、水電的棄水約束、直流輸電約束。
6.6.1.2 數據校驗與處理
a) 能夠對日前市場所需數據進行數據校驗和處理,確保數據滿足計算要求;
b) 具備數據校驗功能,支持校驗規則的配置和生效設置,包括對各類分項數據的單一合理性驗證,以及對各種相互關聯數據的相關性驗證;
c) 具備數據處理功能,支持對日前市場出清所使用的系統負荷預測、母線負荷預測、聯絡線計劃、檢修計劃等數據進行修改維護。
6.6.1.3 日前市場出清
a) 支持以安全約束機組組合(SCUC)及安全約束經濟調度(SCED)進行優化出清;
b) 支持邊際出清,具備系統邊際電價/分區邊際電價計算功能;
c) 支持市場規則規定的其它出清模式;
d) 具備節點邊際電價(LMP)和分區平均節點電價計算功能,并給出LMP的能量價格、阻塞價格、網損價格分量;
e) 能夠根據約束條件設置綜合考慮各種約束條件;
f) 支持設定次日15分鐘或1小時滾動計算;
g) 計算輸出結果包括機組開停機組合、出力、價格、總成本、約束是否松弛、計算時間、計算過程日志、安全校核結果等信息;
h) 能夠與交流安全校核進行迭代計算,計算結果送安全校核進行交流潮流計算,出現設備或斷面越限時,由安全校核反饋越限信息至SCUC、SCED重新進行優化計算,直至生成滿足安全約束條件的市場出清結果;
i) 支持多算例并行計算及對比分析。
6.6.1.4 市場異常監測
a) 支持從價格、出力、斷面三個方面對出清結果進行分析;
b) 支持節點價格異常監測,設定最高限價,當節點價格超過門檻值時進行告警;
c) 支持機組計劃異常監測,在機組出力不在參數限定范圍內、系統平衡約束松弛量超過設定值、系統備用需求不滿足等情況下進行告警;
d) 支持斷面異常監測,當出清結果在進行交流安全校核時出現斷面重載或越限情況時進行告警。
6.6.1.5 市場出清異常處置
在規定的時間內日前市場出清無滿足約束條件的的出清結果或者市場出清異常,無法滿足電網穩定運行安全約束時,由市場運營機構進行異常處置,并發布處置后的日前市場交易結果,市場出清異常處置措施包括:
a) 修改不能滿足的約束條件重新進行市場出清;
b) 根據市場規則以前一日或者歷史相似日市場交易結果作為日前市場出清結果;
c) 其它符合市場規則的市場出清異常處置措施。
6.6.1.6 日前市場結果管理
a) 支持機組組合、機組出力、節點價格、分區價格等市場出清結果信息查詢與統計;
b) 支持設備重載、越限、N-1故障分析等安全校核計算結果信息查詢與統計;
c) 提供對市場出清結果進行人工干預的手段;
d) 具備結果審批功能,支持將機組出力及啟停計劃、節點電價等市場出清結果提交審批,并記錄審批結果;
e) 具備結果發布功能,支持將日前市場交易結果分公有信息和私有信息進行發布,信息發布根據數據屬性和登錄用戶角色自動對信息進行分流控制。
6.6.2 界面要求
a) 支持機組組合狀態顯示并展示前一日機組狀態變化及變化時間;
b) 支持按照地理行政分區或邏輯價區的分區價格查詢,支持通過地理圖形式顯示分區價格;
c) 支持機組出力及出清價格查詢及對比展示;
d) 支持節點價格及節點所關聯的負荷、機組出清結果展示;
e) 支持全天范圍最高LMP、最低LMP、平均加權LMP曲線展示及系統負荷預測趨勢對比展示;
f) 支持所有設備(線路、變壓器繞組、斷面)的安全校核詳細潮流及相關發電機組靈敏度信息查詢展示;
g) 支持安全校核計算出的設備重載、越限、N-1故障信息查詢分析展示,包括但不限于:
l 支持匯總展示安全校核計算結果的重載、越限、N-1越限的時段數、設備數等信息;
l 支持從時間維展示安全校核計算中出現重載、基態越限和預想故障越限的時段,能夠任意選擇某個時段展示計劃模式下的潮流和校核結果,能夠展示各時段出現重載和越限的元件個數;
l 能夠展示單個設備在安全校核計算中出現重載、越限和預想故障越限的時段數目,顯示其各時段的計劃潮流;
l 支持從預想故障維顯示在某一預想故障情況下出現重載和越限的時段個數,以及某時段越限最為嚴重的設備名稱及計劃潮流。
6.6.3 接口要求
6.6.3.1 數據輸入
a) 來自EMS系統的電網模型、限額信息、故障信息;
b) 來自EMS系統的狀態估計信息;
c) 來自EMS系統、OMS系統計算周期范圍內的短期系統負荷預測、短期母線負荷預測、日前聯絡線計劃、日前檢修計劃、可再生能源發電預測等信息;
d) 來自市場申報的市場報價、計劃電量、計劃出力建議、出力限額等信息;
e) 來自市場模型的機組出力上下限、爬坡速率、AGC調節速率、最小開停機時間、開停機次數、啟停磨、振動區等信息;
f) 來自安全校核的靈敏度信息;
g) 年度、月度發電計劃和交易信息。
6.6.3.2 數據輸出
機組開停機組合、機組出力、節點價格、分區價格、安全校核結果。
6.7 日內市場
日內市場主要用于指導日內調度計劃制定,根據市場規則選擇是否設置日內市場。
根據系統實際運行情況、最新負荷預測需求、市場上調/下調報價及啟停報價等,采用SCUC,每15分鐘滾動計算未來15分鐘至未來多小時多個時段的最優的快速啟動機組的啟停計劃,支持人工手動觸發計算。
6.7.1 功能要求
6.7.1.1 約束條件管理
滿足機組約束、系統平衡約束、網絡約束等約束條件,各約束條件可以靈活進行參數配置和生效設置。
機組約束包括但不限于:
a) 機組(機組群)可調出力約束,包括機組(機組群)出力上限約束、出力下限約束,支持每個時段設定不同的上下限值;
b) 機組爬坡速率約束,包括機組升出力速率約束和降出力速率約束;
c) 機組最小啟停時間約束,包括機組最小停機時間和機組最小連續運行時間;
d) 機組最大啟停次數約束;
e) 機組啟停出力曲線約束,包括機組開機過程曲線和停機過程曲線約束;
f) 固定計劃約束,支持機組和電廠(機組群)固定計劃設置;
g) 電量約束,支持機組和電廠(機組群)日發電量約束的設置;
h) 區域最小開機臺數約束,支持分區設置和最小開機臺數設置;
i) 機組(機組群)備用約束,支持設置機組(機組群)正負旋轉備用、AGC備用設置;
j) 機組啟停磨約束設置,支持設置機組啟停磨出力區間;
k) 水電機組振動區設置,支持設置水電機組振動區出力區間;
l) 環保排放限值約束,支持機組和電廠(機組群)污染物排放約束的設置,污染物類型支持二氧化硫、氮氧化物、煙塵和二氧化碳等。
系統平衡約束包括但不限于:
a) 功率平衡約束,要求滿足系統各個時段用電需求、交換計劃和發電計劃保持功率平衡;
b) 系統備用約束,支持系統備用容量(比例)設定,要求機組組合計劃和出力計劃滿足系統旋轉備用和調節備用要求;
c) 分區備用約束,支持分區設置和分區備用容量(比例)設定,要求各分區機組組合計劃和出力計劃滿足各分區備用要求;
d) 區域必開容量約束,支持分區設置和區域必開容量設定。
網絡約束包括但不限于:
a) 斷面限額約束,包括線路斷面、主變斷面的有功限額;
b) 單元件熱穩極限約束,包括線路、主變熱穩限額;
c) 關鍵輸電元件N-1、預想故障集約束等。
其它約束包括但不限于:
a) 燃料約束,包括系統、區域、機組(電廠、機組群)燃料約束,指對計劃周期內發電總煤耗量的限制,對水電機組,包括上游來水量、下游防洪、下游水電廠發電計劃等因素的限制;
b) 環保約束,即系統、區域、機組(電廠、機組群)環保約束,指對計劃周期內發電環保容量的限制,主要包括火電廠的排放約束、水電的棄水約束、直流輸電約束。
6.7.1.2 數據校驗與處理
a) 對日內市場所需數據進行數據校驗和處理,確保數據滿足計算要求;
b) 具備數據校驗功能,支持校驗規則的配置和生效設置,包括對各類分項數據的單一合理性驗證,以及對各種相互關聯數據的相關性驗證;
c) 具備數據處理功能,支持對日內市場出清所使用的系統負荷預測、母線負荷預測、聯絡線計劃、檢修計劃等數據進行修改維護。
6.7.1.3 日內市場出清
a) 支持以安全約束機組組合(SCUC)或安全約束經濟調度(SCED)進行優化出清;
b) 支持市場規則規定的其它出清模式;
c) 支持節點電價(LMP)和分區電價計算功能,并給出LMP的能量價格、阻塞價格、網損價格分量;
d) 支持計算覆蓋時間范圍設置;
e) 支持周期自動滾動計算和人工手動觸發計算;
f) 計算輸出結果包括機組開停機組合、出力、價格、總成本、約束是否松弛、計算時間、計算過程日志、安全校核結果等信息;
g) 應能與安全校核進行迭代計算,計算結果送安全校核進行交流潮流計算,出現設備或斷面越限時,由安全校核反饋越限信息至SCUC或SCED重新進行優化計算,直至生成滿足安全約束條件的市場出清結果。
6.7.1.4 市場異常監測
a) 支持從價格、出力、斷面三個方面對出清結果進行分析;
b) 支持節點價格異常監測,設定最高限價,當節點價格超過門檻值時進行告警;
c) 支持機組計劃異常監測,如果機組出力不在參數限定范圍內、系統平衡約束松弛量超過設定值、系統備用需求不滿足等情況進行告警;
d) 支持斷面異常監測,當出清結果在進行交流安全校核時出現斷面重載或越限情況時進行告警。
6.7.1.5 市場出清異常處置
在規定的時間內日內市場出清無滿足約束條件的的出清結果或者市場出清異常,無法滿足電網穩定運行安全約束時,由市場運營機構進行異常處置,并發布處置后的日內市場交易結果,市場出清異常處置措施包括:
a) 修改不能滿足的約束條件重新進行市場出清;
b) 根據市場規則以前一次市場出清結果或者日前市場交易結果作為日內市場出清結果;
c) 其它符合市場規則的市場出清異常處置措施。
6.7.1.6 日內市場結果管理
a) 支持機組組合、機組出力、節點價格、分區價格等市場出清結果信息查詢與統計;
b) 支持設備重載、越限、N-1故障分析等安全校核計算結果信息查詢與統計;
c) 具備結果自動審批和手動審批功能,支持將機組出力及啟停計劃、節點電價等市場出清結果提交審批,并記錄審批結果;
d) 具備結果自動發布和手動發布功能,支持將日內市場交易結果分公有信息和私有信息進行發布,信息發布根據數據屬性和登錄用戶角色自動對信息進行分流控制;
e) 提供對市場出清結果進行人工干預的手段;。
6.7.2 界面要求
a) 支持日內市場滾動計算狀態監測,包括每次執行周期中的當前執行狀態、日志信息、異常信息等;
b) 支持機組組合狀態顯示并展示日內機組狀態變化及變化時間;
c) 支持出清結果與安全校核結果以曲線、棒圖、餅圖、面積堆積圖等多種方式展示;
d) 支持安全校核斷面、變壓器、線路設備潮流及關聯機組靈敏度信息查看;
e) 支持機組出力及出清價格查詢及對比展示;
f) 支持節點價格及節點所關聯的負荷、機組出清結果展示;
g) 支持全天范圍最高LMP、最低LMP、平均加權LMP曲線展示及系統負荷預測趨勢對比展示;
h) 支持所有設備(線路、變壓器繞組、斷面)的安全校核詳細潮流及相關發電機組靈敏度信息查詢展示;
i) 支持安全校核計算出的設備重載、越限、N-1故障信息查詢分析展示,包括但不限于:
l 支持匯總展示安全校核計算結果的重載、越限、N-1越限的時段數、設備數等信息;
l 支持展示單個設備在安全校核計算中出現重載、越限和預想故障越限的時段數目,顯示其各時段的計劃潮流;
l 支持從時間維展示安全校核計算中出現重載、基態越限和預想故障越限的時段,能夠任意選擇某個時段展示計劃模式下的潮流和校核結果,能夠展示各時段出現重載和越限的元件個數;
l 支持從預想故障維顯示在某一預想故障情況下出現重載和越限的時段個數,以及某時段越限最為嚴重的設備名稱及計劃潮流。
6.7.3 接口要求
6.7.3.1 數據輸入
a) 來自EMS系統的電網模型、限額信息、故障信息;
b) 來自EMS系統的狀態估計信息;
c) 來自EMS系統、OMS系統計算周期范圍內的超短期系統負荷預測、超短期母線負荷預測、最新聯絡線計劃、臨時檢修計劃、可再生能源發電預測等信息;
d) 來自市場申報的市場報價、計劃電量、計劃出力建議、臨時出力限額等信息;
e) 來自市場模型的機組出力上下限、爬坡速率、AGC調節速率、最小開停機時間、開停機次數、啟停磨、振動區等信息;
f) 來自安全校核的靈敏度信息;
g) 日前市場出清結果。
6.7.3.2 數據輸出
機組開停機組合、機組出力、節點價格、分區價格、安全校核結果。
分散式運營系統主要由市場成員管理、數據管理、市場申報、信息發布、中長期合同管理、日前市場、平衡機制、安全校核、市場評估分析、市場風險管控、市場監管、市場成員服務及系統管理等子系統組成;另外可提供日內市場子系統,適應開展日內現貨市場交易的地區;可提供輔助服務市場子系統,適應開展調頻、備用等輔助服務市場的地區。
圖1 分散式電力現貨市場運營系統邏輯結構示意圖
系統的邏輯結構如圖1所示,應滿足以下功能:
日前市場、日內市場、平衡機制和輔助服務市場是運營系統的核心子系統。在相應的時間節點上,市場參與者通過市場申報子系統參與日前市場、日內市場、平衡機制和輔助服務市場報價。
中長期合同管理子系統接收與管理市場主體自行分解并提交的日交易曲線,并提供中長期實物合同的分解與管理等功能。
日前市場根據市場申報子系統中上調/下調報價數據、負荷預測等信息,考慮約束條件和優化目標,優化計算出次日組合計劃和出力計劃。出清結果發送給安全校核子系統進行交流潮流計算,出現設備或斷面越限時,由安全校核反饋越限信息至安全約束機組組合(SCUC)、安全約束經濟調度(SCED)重新進行優化計算,直至生成滿足安全約束條件的市場出清結果。日前市場的出清結果將發送給信息發布子系統、日內市場子系統和結算系統。日前市場也可按市場規則采用邊際出清等其它模式。
日內市場根據市場申報子系統中日內上調/下調報價數據、日前出清結果、最新負荷預測需求,采用SCUC或SCED計算出未來多小時多個時段的最優的快速啟動機組的啟停計劃。計算結果發送給信息發布子系統、平衡機制子系統和結算系統。日內市場也可按市場規則采用其它出清模式。
平衡機制根據最新負荷預測需求和平衡機制上調/下調報價,采用SCED或市場規則規定的其它機制滾動計算未來一段時間的市場出清結果,市場出清結果送到電網調控系統進行控制執行。同時發送給信息發布子系統和結算系統。
輔助服務市場子系統應支持輔助服務市場的輔助服務交易,并對執行情況進行監控。支持與電能量聯合出清模式和獨立出清模式。
風險管控與市場監管子系統為市場運營機構與市場監管機構對市場的管控與監管提供技術支持。市場監管擁有足夠的信息權限,可以查看監管所需要的任何市場信息。
數據管理、系統管理、市場成員服務、市場成員管理是運營系統輔助模塊,為系統提供基礎數據的管理與維護。市場成員主要通過數據申報子系統與信息發布子系統經互聯網與系統交互,整個系統由安全防護機制進行保護。
運營系統應提供與電力中長期交易平臺、結算系統、電網調度控制系統等其它相關系統之間的數據交換接口,實現橫向集成;運營系統應提供與其它電力現貨市場運營系統之間的數據交換接口,實現縱向貫通。
6 各子系統功能規范
6.1 市場成員管理
市場成員管理對符合準入條件的電網運營企業、發電企業、售電企業、電力用戶、獨立的輔助服務提供商等各類市場成員,提供相關信息的注冊、變更、退出、維護以及市場管理信息導出功能。
6.1.1 功能要求
6.1.1.1 市場成員分類管理
a) 支持對市場成員類型進行維護和管理;
b) 支持對不同類型市場成員進行角色功能設置和分配。
6.1.1.2 市場成員準入管理
a) 支持對政府發布的準入名單進行管理,包括準入名單的人工錄入、文件導入,并對準入名單進行審核;
b) 審核通過后用戶可以在運營系統進行注冊并根據準入交易范圍參與市場交易;
c) 如無政府準入名單,支持根據政府發布的準入資格要求,對申請用戶進行資格審查,審查通過后可進行用戶注冊,并參與市場交易。
6.1.1.3 市場成員注冊
a) 支持多類別用戶注冊功能,用戶類別主要包括電網運營企業、發電企業、售電企業、電力用戶、獨立的輔助服務提供商等。其中,售電公司按是否有配電網運營權分類注冊,電力用戶按批發用戶和零售用戶分類注冊。;
b) 市場成員注冊信息至少應包括本單位合同簽訂的法人、執照、地址等基本信息、股東組成等信息、以及電力設備(如發電企業的發電機組、電力用戶的用電設備、電網運營企業的輸電線路)等相關信息,審核通過后注冊完畢;
c) 支持市場成員注冊多個用戶,每個用戶可對應不同角色;
d) 用戶注冊信息應至少包括用戶名、密碼、單位、手機號、身份證掃描件、用戶授權文件、營業執照掃描件等信息。
6.1.1.4 市場成員變更
a) 支持市場成員提交信息變更申請,變更申請審核通過后生效;
b) 支持市場成員企業基本信息變更,變更信息主要包括企業基本信息、用電戶信息、發電裝機信息、企業股權信息等。
6.1.1.5 市場成員退市
a) 支持市場成員提交退出市場申請,退市申請審核通過后生效;
b) 市場成員退市后,支持對市場成員運行狀態修改,退役狀態市場成員不得參與市場交易,但其相關基本信息和交易數據保留。
6.1.1.6 交易單元管理
a) 支持將發電企業下的一定數量機組、電力用戶下的一些用電設備(已通過系統審核準入的)、售電企業下的一類電力用戶按一定規則(電壓等級相同、所屬地調相同等)及用戶意愿在系統中拆分或綁定成一個業務單元,視為單個電力市場主體參與市場化交易,進行交易數據申報和結算;
b) 業務單元可按市場主體類別不同分別進行分類,如發電單元類、用電單元類等。
6.1.1.7 市場審核
a) 支持對市場成員發起的注冊信息、變更信息、退役信息進行審核,審核通過后生效;
b) 支持多級審核,審核流程可定制。
6.1.2 界面要求
a) 支持準入名單的便捷錄入或文本導入,支持對準入名單進行合規性校驗;
b) 支持按照準入資格對準入申請材料進行自動審核;
c) 支持按照待辦事項方式集中展示注冊、變更、退役等申請材料;
d) 支持對準入用戶按照用電量、所屬地區、企業類型等信息進行統計分析;
e) 支持對準入用戶按照地理圖形、柱狀圖、餅圖、數據表格等方式進行統計結果展示;
f) 支持對市場成員信用評價匯總結果和評價分項結果進行查詢。
6.1.3 接口要求
6.1.3.1 數據輸入
從中長期電力交易平臺獲取已注冊市場成員信息或由用戶輸入市場成員信息。
6.1.3.2 數據輸出
提供市場成員信息給運營系統其它子系統。
6.2 數據管理
業務數據管理功能主要用于對運營系統各類外部接入或申報數據進行集中管理與維護,為后續市場出清計算提供數據,并對外部數據接入狀態進行監測,對各類外部數據進行查詢與管理。
數據可分為市場配置參數、技術參數及基礎數據三類。其中市場配置參數包括市場基本參數、安全校核參數、優化計算參數、約束參數等,技術參數包括機組各種物理運行參數與經濟運行參數,基礎數據包括系統負荷預測、母線負荷預測、檢修計劃等各類從內外部系統接入的數據。
6.2.1 功能要求
6.2.1.1 數據接入監測
a) 支持對外部數據接入時間、狀態等信息監測;
b) 支持基于可配置的數據校驗規則對外部數據進行校驗;
c) 支持對不同類型數據的數據校驗狀態與詳細校驗日志的查詢;
d) 支持監測數據類型的靈活添加和刪除。
6.2.1.2 市場配置參數管理
市場參數管理用于管理現貨市場各項配置參數,設定現貨市場運行基礎環境:
a) 支持對日前市場、日內市場、平衡機制等配置參數進行管理、配置;
b) 支持根據參數用途進行分類管理,參數類別至少包括基本參數、安全校核參數、優化計算參數、約束設置參數等;
c) 支持市場參數的查詢、新增、刪除、修改等操作;
d) 支持文件方式的參數導入、導出功能。
6.2.1.3 技術參數管理
支持現貨市場計算和運行相關的設備技術參數管理功能,主要包括如下:
a) 支持現貨市場計算和運行相關的技術參數申報功能,包括機組類型、額定容量、最大技術出力、最小技術出力、最小開停機時間、爬坡速率、溫熱冷啟動時間、電壓等級、節點位置、環保參數、廠用電率、震動區、啟停磨、是否參與市場競爭等機組技術參數和電廠、機組群約束信息;
b) 支持對申報設備技術參數進行驗證和審批功能;
c) 支持對申報設備技術參數進行查詢和維護功能。
6.2.1.4 基礎數據管理
a) 機組運行信息
支持對機組計劃及信息查詢與維護,主要包括:
l 機組固定出力信息;
l 機組自調度計劃、供熱機組供熱流量、機組日發電量計劃、機組出力限額、機組最早并網時間;
l 機組必開必停信息設置,支持設置必開、必停及參與優化調整機組;
l 機組狀態信息,包括機組當前啟停狀態、當前狀態持續時間及次日是否可以啟停。
b) 負荷預測
支持對系統負荷預測、母線負荷預測數據查詢與維護,主要包括:
l 短期、超短期系統負荷預測;
l 短期、超短期母線負荷預測;
支持對聯絡線功率查詢與維護,主要包括:
l 聯絡線口子計劃;
l 聯絡線詳細計劃。
c) 檢修計劃
具備對檢修計劃和檢修記錄查詢與維護,主要包括:
l 輸變電設備檢修計劃和實際檢修記錄;
l 機組檢修計劃和實際檢修記錄。
d) 市場報價
支持市場報價查詢與管理,主要包括:
l 各參與市場主體的日前市場報價數據;
l 各參與市場主體的日內市場報價數據;
l 各參與市場主體的平衡機制報價數據。
e) 其它
l 支持對系統備用信息查詢與維護;
l 提供基于文件的數據導入、導出功能。
6.2.2 界面要求
a) 支持基于曲線、表格等多種方式數據展示;
b) 具備數據批量修改界面。
6.2.3 接口要求
6.2.3.1 數據輸入
從能量管理系統(Energy Management System,EMS)、運行管理系統(Operation Management System,OMS)等外部系統接入相關數據。
6.2.3.2 數據輸出
向運營系統其它子系統輸出維護后各類數據,用于后續計算。
6.3 市場申報
用于各類市場成員進行數據申報并對接收的申報數據進行驗證與處理。
6.3.1 功能要求
a) 支持交易申報,包括機組日前市場空載運行費用、溫態啟動費用、冷態啟動費用、熱態啟動費用、最大最小經濟出力、最大日啟動次數、日最小運行時間、分段電力價格、最大最小技術出力、爬坡速率,以及用電側負荷報價分段曲線或用電量申報;
b) 支持日內市場、平衡機制臨時出力限額申報,包括臨時最低出力、最高出力及時間段;
c) 支持缺省機組交易數據申報;
d) 支持缺省用電交易數據申報;
e) 支持對輔助服務市場交易申報;
f) 支持對市場申報信息進行監測和審批操作,審批通過后通過消息提醒方式通知申報方;
g) 支持根據申報數據類別進行申報數據輸入校驗;
h) 支持申報數據導入、導出操作;
i) 支持對所有私有申報數據在數據傳輸和數據存儲過程中采用加密算法進行加密。
6.3.2 界面要求
a) 支持選擇日期查詢歷史申報數據;
b) 支持表格、曲線、棒圖、餅圖等多種形式的市場申報信息展示;
c) 支持顯示各市場成員未申報、已申報、審批通過、審批未通過等申報數據狀態;
d) 支持審批未通過信息以消息框等方式通知申報方;
e) 支持對申報異常數據進行提醒。
6.3.3 接口要求
6.3.3.1 數據輸入
支持從市場成員管理子系統中讀取市場模型注冊信息。
6.3.3.2 數據輸出
a) 向運營系統其它子系統提供交易申報數據;
b) 向運營系統其它子系統提供市場成員運行信息、技術參數等數據。
6.4 信息發布
按照市場規則中信息披露原則,向各類市場成員、政府主管部門、電力監管部門等發布當前及未來一段時間內電網運行、市場運營、市場監管等信息。運營系統保障各類市場成員無歧視地獲得參與市場的必需信息。
6.4.1 功能要求
a) 支持市場預測信息發布,包括短期、超短期系統負荷預測、新能源預測等信息發布;
b) 支持檢修計劃信息發布,包括不同周期的輸變電設備、機組的檢修計劃信息發布;
c) 支持聯絡線計劃信息發布,包括不同周期的聯絡線口子計劃及詳細聯絡線計劃信息發布;支持電網運行信息發布,包括實際系統負荷、聯絡線功率、實際檢修容量、負荷功率、系統備用等信息發布;
d) 支持電網安全約束信息發布,包括設備限額、穩定斷面限額等信息;
e) 支持中長期交易合同及計劃信息發布,包括年度、月度基數合同,雙邊協商合同,集中競價合同信息發布及年度、月度計劃信息發布;
f) 支持市場運營信息發布,包括現貨市場(日前市場、日內市場、平衡機制、輔助服務市場)的出清結果、校核結果、結算結果信息發布;
g) 支持市場監管信息發布,定期發布市場各類統計平均指標及市場違規信息;
h) 向市場運營機構提供市場公告信息發布與管理,支持市場成員查看市場公告信息;
i) 支持單獨向電力監管部門發布其它依據規則需要發布的信息。
6.4.2 界面要求
a) 支持按照市場成員及日期進行分類查詢;
b) 支持表格、曲線、棒圖、餅圖等多種形式的市場發布信息展示;
c) 支持市場發布信息下載、導出、打印功能。
6.4.3 接口要求
支持從運營系統數據庫中讀取需要對外發布的各類信息。
6.5 中長期合同管理
交易雙方在中長期電力市場簽訂中長期實物合同,在分散式電力現貨市場中由交易雙方分解或由市場運營機構代為分解日交易曲線,參與現貨市場。中長期合同管理子系統接收與管理市場主體自行分解并提交的日交易曲線,并提供中長期實物合同的分解與管理等功能。
6.5.1 功能要求
6.5.1.1 實物合同管理
a) 支持對實物合同的分類管理,包括電力直接交易、跨省跨區交易(含省外框架協議電)和優先發電合同交易等。
b) 支持從中長期電力交易平臺通過接口等方式,按需定期獲取實物合同內容,包括年度、月度、短期購售電合同。
6.5.1.2 實物合同分解
a) 支持接收實物合同交易雙方自行分解并提交的日交易曲線并按規則校驗;
b) 支持根據合同內容自動或人工將實物合同分解為日交易曲線;
c) 合同自動分解可以按預設的分解規則自動分解已導入的實物合同并按負荷預測、檢修計劃及合同完成率等進行自動調節;
d) 自動分解的日交易曲線可以由市場操作員進行人工調整。
6.5.2 界面要求
a) 支持對實物合同交易雙方的日交易曲線進行查詢;
b) 支持列表顯示實物合同的交易方、交易量、注入節點和流出節點等信息;
c) 支持按照購售電方、合同類型、時間等多條件的交易合同信息綜合查詢;
d) 支持交易合同執行進度查詢;
e) 支持交易合同信息人工錄入、修改及導入等操作。
6.5.3 接口要求
6.5.3.1 數據輸入
a) 來自市場主體的日交易曲線;
b) 來自中長期電力交易平臺的中長期計劃及合同信息。
6.5.3.2 數據輸出
向運營系統其它子系統提供市場主體提交的日交易曲線和中長期實物合同日分解曲線。
6.6 日前市場
日前市場交易根據市場主體提交的日交易曲線、中長期實物合同日分解曲線、市場主體在日前市場申報的上調/下調報價和機組啟停報價,以日交易曲線、中長期實物合同日分解曲線、負荷預測、聯絡線計劃等作為市場邊界,考慮電網安全約束、機組運行約束、系統約束及其它可行性約束條件,每天分為若干個交易時段(如24或96個時段),優化出清生成次日組合計劃和出力計劃,并形成機組與用戶市場出清電價。
日前市場也可按市場規則采用邊際出清模式,不考慮物理約束(或僅考慮區域間約束),不進行安全校核,形成系統邊際電價或分區邊際電價。
6.6.1 功能要求
6.6.1.1 約束條件管理
滿足機組約束、系統平衡約束、網絡約束等約束條件,各約束條件可以靈活進行參數配置和生效設置。
機組約束包括但不限于:
a) 機組(機組群)可調出力約束,包括機組(機組群)出力上限約束、出力下限約束,支持每個時段設定不同的上下限值;
b) 機組爬坡速率約束,包括機組升出力速率約束和降出力速率約束;
c) 機組最小啟停時間約束,包括機組最小停機時間和機組最小連續運行時間;
d) 機組最大啟停次數約束;
e) 機組啟停出力曲線約束,包括機組開機過程曲線和停機過程曲線約束;
f) 固定計劃約束,支持機組和電廠(機組群)固定計劃設置;
g) 電量約束,支持機組和電廠(機組群)日發電量約束的設置;
h) 區域最小開機臺數約束,支持分區設置和最小開機臺數設置;
i) 機組(機組群)備用約束,支持設置機組(機組群)正負旋轉備用、AGC備用設置;
j) 機組啟停磨約束設置,支持設置機組啟停磨出力區間;
k) 水電機組振動區設置,支持設置水電機組振動區出力區間;
l) 環保排放限值約束,支持機組和電廠(機組群)污染物排放約束的設置,污染物類型支持二氧化硫、氮氧化物、煙塵和二氧化碳等。
系統平衡約束包括但不限于:
a) 功率平衡約束,要求滿足系統各個時段用電需求、交換計劃和發電計劃保持功率平衡;
b) 系統備用約束,支持系統備用容量(比例)設定,要求機組組合計劃和出力計劃滿足系統旋轉備用和調節備用要求;
c) 分區備用約束,支持分區設置和分區備用容量(比例)設定,要求各分區機組組合計劃和出力計劃滿足各分區備用要求;
d) 區域必開容量約束,支持分區設置和區域必開容量設定。
網絡約束包括但不限于:
a) 斷面限額約束,包括線路斷面、主變斷面的有功限額;
b) 單元件熱穩極限約束,包括線路、主變熱穩限額;
c) 關鍵輸電元件N-1、預想故障集約束等。
其它約束包括但不限于:
a) 燃料約束,包括系統、區域、機組(電廠、機組群)燃料約束,指對計劃周期內發電總煤耗量的限制,對水電機組,包括上游來水量、下游防洪、下游水電廠發電計劃等因素的限制;
b) 環保約束,即系統、區域、機組(電廠、機組群)環保約束,指對計劃周期內發電環保容量的限制,主要包括火電廠的排放約束、水電的棄水約束、直流輸電約束。
6.6.1.2 數據校驗與處理
a) 能夠對日前市場所需數據進行數據校驗和處理,確保數據滿足計算要求;
b) 具備數據校驗功能,支持校驗規則的配置和生效設置,包括對各類分項數據的單一合理性驗證,以及對各種相互關聯數據的相關性驗證;
c) 具備數據處理功能,支持對日前市場出清所使用的系統負荷預測、母線負荷預測、聯絡線計劃、檢修計劃等數據進行修改維護。
6.6.1.3 日前市場出清
a) 支持以安全約束機組組合(SCUC)及安全約束經濟調度(SCED)進行優化出清;
b) 支持邊際出清,具備系統邊際電價/分區邊際電價計算功能;
c) 支持市場規則規定的其它出清模式;
d) 具備節點邊際電價(LMP)和分區平均節點電價計算功能,并給出LMP的能量價格、阻塞價格、網損價格分量;
e) 能夠根據約束條件設置綜合考慮各種約束條件;
f) 支持設定次日15分鐘或1小時滾動計算;
g) 計算輸出結果包括機組開停機組合、出力、價格、總成本、約束是否松弛、計算時間、計算過程日志、安全校核結果等信息;
h) 能夠與交流安全校核進行迭代計算,計算結果送安全校核進行交流潮流計算,出現設備或斷面越限時,由安全校核反饋越限信息至SCUC、SCED重新進行優化計算,直至生成滿足安全約束條件的市場出清結果;
i) 支持多算例并行計算及對比分析。
6.6.1.4 市場異常監測
a) 支持從價格、出力、斷面三個方面對出清結果進行分析;
b) 支持節點價格異常監測,設定最高限價,當節點價格超過門檻值時進行告警;
c) 支持機組計劃異常監測,在機組出力不在參數限定范圍內、系統平衡約束松弛量超過設定值、系統備用需求不滿足等情況下進行告警;
d) 支持斷面異常監測,當出清結果在進行交流安全校核時出現斷面重載或越限情況時進行告警。
6.6.1.5 市場出清異常處置
在規定的時間內日前市場出清無滿足約束條件的的出清結果或者市場出清異常,無法滿足電網穩定運行安全約束時,由市場運營機構進行異常處置,并發布處置后的日前市場交易結果,市場出清異常處置措施包括:
a) 修改不能滿足的約束條件重新進行市場出清;
b) 根據市場規則以前一日或者歷史相似日市場交易結果作為日前市場出清結果;
c) 其它符合市場規則的市場出清異常處置措施。
6.6.1.6 日前市場結果管理
a) 支持機組組合、機組出力、節點價格、分區價格等市場出清結果信息查詢與統計;
b) 支持設備重載、越限、N-1故障分析等安全校核計算結果信息查詢與統計;
c) 提供對市場出清結果進行人工干預的手段;
d) 具備結果審批功能,支持將機組出力及啟停計劃、節點電價等市場出清結果提交審批,并記錄審批結果;
e) 具備結果發布功能,支持將日前市場交易結果分公有信息和私有信息進行發布,信息發布根據數據屬性和登錄用戶角色自動對信息進行分流控制。
6.6.2 界面要求
a) 支持機組組合狀態顯示并展示前一日機組狀態變化及變化時間;
b) 支持按照地理行政分區或邏輯價區的分區價格查詢,支持通過地理圖形式顯示分區價格;
c) 支持機組出力及出清價格查詢及對比展示;
d) 支持節點價格及節點所關聯的負荷、機組出清結果展示;
e) 支持全天范圍最高LMP、最低LMP、平均加權LMP曲線展示及系統負荷預測趨勢對比展示;
f) 支持所有設備(線路、變壓器繞組、斷面)的安全校核詳細潮流及相關發電機組靈敏度信息查詢展示;
g) 支持安全校核計算出的設備重載、越限、N-1故障信息查詢分析展示,包括但不限于:
l 支持匯總展示安全校核計算結果的重載、越限、N-1越限的時段數、設備數等信息;
l 支持從時間維展示安全校核計算中出現重載、基態越限和預想故障越限的時段,能夠任意選擇某個時段展示計劃模式下的潮流和校核結果,能夠展示各時段出現重載和越限的元件個數;
l 能夠展示單個設備在安全校核計算中出現重載、越限和預想故障越限的時段數目,顯示其各時段的計劃潮流;
l 支持從預想故障維顯示在某一預想故障情況下出現重載和越限的時段個數,以及某時段越限最為嚴重的設備名稱及計劃潮流。
6.6.3 接口要求
6.6.3.1 數據輸入
a) 來自EMS系統的電網模型、限額信息、故障信息;
b) 來自EMS系統的狀態估計信息;
c) 來自EMS系統、OMS系統計算周期范圍內的短期系統負荷預測、短期母線負荷預測、日前聯絡線計劃、日前檢修計劃、可再生能源發電預測等信息;
d) 來自市場申報的市場報價、計劃電量、計劃出力建議、出力限額等信息;
e) 來自市場模型的機組出力上下限、爬坡速率、AGC調節速率、最小開停機時間、開停機次數、啟停磨、振動區等信息;
f) 來自安全校核的靈敏度信息;
g) 年度、月度發電計劃和交易信息。
6.6.3.2 數據輸出
機組開停機組合、機組出力、節點價格、分區價格、安全校核結果。
6.7 日內市場
日內市場主要用于指導日內調度計劃制定,根據市場規則選擇是否設置日內市場。
根據系統實際運行情況、最新負荷預測需求、市場上調/下調報價及啟停報價等,采用SCUC,每15分鐘滾動計算未來15分鐘至未來多小時多個時段的最優的快速啟動機組的啟停計劃,支持人工手動觸發計算。
6.7.1 功能要求
6.7.1.1 約束條件管理
滿足機組約束、系統平衡約束、網絡約束等約束條件,各約束條件可以靈活進行參數配置和生效設置。
機組約束包括但不限于:
a) 機組(機組群)可調出力約束,包括機組(機組群)出力上限約束、出力下限約束,支持每個時段設定不同的上下限值;
b) 機組爬坡速率約束,包括機組升出力速率約束和降出力速率約束;
c) 機組最小啟停時間約束,包括機組最小停機時間和機組最小連續運行時間;
d) 機組最大啟停次數約束;
e) 機組啟停出力曲線約束,包括機組開機過程曲線和停機過程曲線約束;
f) 固定計劃約束,支持機組和電廠(機組群)固定計劃設置;
g) 電量約束,支持機組和電廠(機組群)日發電量約束的設置;
h) 區域最小開機臺數約束,支持分區設置和最小開機臺數設置;
i) 機組(機組群)備用約束,支持設置機組(機組群)正負旋轉備用、AGC備用設置;
j) 機組啟停磨約束設置,支持設置機組啟停磨出力區間;
k) 水電機組振動區設置,支持設置水電機組振動區出力區間;
l) 環保排放限值約束,支持機組和電廠(機組群)污染物排放約束的設置,污染物類型支持二氧化硫、氮氧化物、煙塵和二氧化碳等。
系統平衡約束包括但不限于:
a) 功率平衡約束,要求滿足系統各個時段用電需求、交換計劃和發電計劃保持功率平衡;
b) 系統備用約束,支持系統備用容量(比例)設定,要求機組組合計劃和出力計劃滿足系統旋轉備用和調節備用要求;
c) 分區備用約束,支持分區設置和分區備用容量(比例)設定,要求各分區機組組合計劃和出力計劃滿足各分區備用要求;
d) 區域必開容量約束,支持分區設置和區域必開容量設定。
網絡約束包括但不限于:
a) 斷面限額約束,包括線路斷面、主變斷面的有功限額;
b) 單元件熱穩極限約束,包括線路、主變熱穩限額;
c) 關鍵輸電元件N-1、預想故障集約束等。
其它約束包括但不限于:
a) 燃料約束,包括系統、區域、機組(電廠、機組群)燃料約束,指對計劃周期內發電總煤耗量的限制,對水電機組,包括上游來水量、下游防洪、下游水電廠發電計劃等因素的限制;
b) 環保約束,即系統、區域、機組(電廠、機組群)環保約束,指對計劃周期內發電環保容量的限制,主要包括火電廠的排放約束、水電的棄水約束、直流輸電約束。
6.7.1.2 數據校驗與處理
a) 對日內市場所需數據進行數據校驗和處理,確保數據滿足計算要求;
b) 具備數據校驗功能,支持校驗規則的配置和生效設置,包括對各類分項數據的單一合理性驗證,以及對各種相互關聯數據的相關性驗證;
c) 具備數據處理功能,支持對日內市場出清所使用的系統負荷預測、母線負荷預測、聯絡線計劃、檢修計劃等數據進行修改維護。
6.7.1.3 日內市場出清
a) 支持以安全約束機組組合(SCUC)或安全約束經濟調度(SCED)進行優化出清;
b) 支持市場規則規定的其它出清模式;
c) 支持節點電價(LMP)和分區電價計算功能,并給出LMP的能量價格、阻塞價格、網損價格分量;
d) 支持計算覆蓋時間范圍設置;
e) 支持周期自動滾動計算和人工手動觸發計算;
f) 計算輸出結果包括機組開停機組合、出力、價格、總成本、約束是否松弛、計算時間、計算過程日志、安全校核結果等信息;
g) 應能與安全校核進行迭代計算,計算結果送安全校核進行交流潮流計算,出現設備或斷面越限時,由安全校核反饋越限信息至SCUC或SCED重新進行優化計算,直至生成滿足安全約束條件的市場出清結果。
6.7.1.4 市場異常監測
a) 支持從價格、出力、斷面三個方面對出清結果進行分析;
b) 支持節點價格異常監測,設定最高限價,當節點價格超過門檻值時進行告警;
c) 支持機組計劃異常監測,如果機組出力不在參數限定范圍內、系統平衡約束松弛量超過設定值、系統備用需求不滿足等情況進行告警;
d) 支持斷面異常監測,當出清結果在進行交流安全校核時出現斷面重載或越限情況時進行告警。
6.7.1.5 市場出清異常處置
在規定的時間內日內市場出清無滿足約束條件的的出清結果或者市場出清異常,無法滿足電網穩定運行安全約束時,由市場運營機構進行異常處置,并發布處置后的日內市場交易結果,市場出清異常處置措施包括:
a) 修改不能滿足的約束條件重新進行市場出清;
b) 根據市場規則以前一次市場出清結果或者日前市場交易結果作為日內市場出清結果;
c) 其它符合市場規則的市場出清異常處置措施。
6.7.1.6 日內市場結果管理
a) 支持機組組合、機組出力、節點價格、分區價格等市場出清結果信息查詢與統計;
b) 支持設備重載、越限、N-1故障分析等安全校核計算結果信息查詢與統計;
c) 具備結果自動審批和手動審批功能,支持將機組出力及啟停計劃、節點電價等市場出清結果提交審批,并記錄審批結果;
d) 具備結果自動發布和手動發布功能,支持將日內市場交易結果分公有信息和私有信息進行發布,信息發布根據數據屬性和登錄用戶角色自動對信息進行分流控制;
e) 提供對市場出清結果進行人工干預的手段;。
6.7.2 界面要求
a) 支持日內市場滾動計算狀態監測,包括每次執行周期中的當前執行狀態、日志信息、異常信息等;
b) 支持機組組合狀態顯示并展示日內機組狀態變化及變化時間;
c) 支持出清結果與安全校核結果以曲線、棒圖、餅圖、面積堆積圖等多種方式展示;
d) 支持安全校核斷面、變壓器、線路設備潮流及關聯機組靈敏度信息查看;
e) 支持機組出力及出清價格查詢及對比展示;
f) 支持節點價格及節點所關聯的負荷、機組出清結果展示;
g) 支持全天范圍最高LMP、最低LMP、平均加權LMP曲線展示及系統負荷預測趨勢對比展示;
h) 支持所有設備(線路、變壓器繞組、斷面)的安全校核詳細潮流及相關發電機組靈敏度信息查詢展示;
i) 支持安全校核計算出的設備重載、越限、N-1故障信息查詢分析展示,包括但不限于:
l 支持匯總展示安全校核計算結果的重載、越限、N-1越限的時段數、設備數等信息;
l 支持展示單個設備在安全校核計算中出現重載、越限和預想故障越限的時段數目,顯示其各時段的計劃潮流;
l 支持從時間維展示安全校核計算中出現重載、基態越限和預想故障越限的時段,能夠任意選擇某個時段展示計劃模式下的潮流和校核結果,能夠展示各時段出現重載和越限的元件個數;
l 支持從預想故障維顯示在某一預想故障情況下出現重載和越限的時段個數,以及某時段越限最為嚴重的設備名稱及計劃潮流。
6.7.3 接口要求
6.7.3.1 數據輸入
a) 來自EMS系統的電網模型、限額信息、故障信息;
b) 來自EMS系統的狀態估計信息;
c) 來自EMS系統、OMS系統計算周期范圍內的超短期系統負荷預測、超短期母線負荷預測、最新聯絡線計劃、臨時檢修計劃、可再生能源發電預測等信息;
d) 來自市場申報的市場報價、計劃電量、計劃出力建議、臨時出力限額等信息;
e) 來自市場模型的機組出力上下限、爬坡速率、AGC調節速率、最小開停機時間、開停機次數、啟停磨、振動區等信息;
f) 來自安全校核的靈敏度信息;
g) 日前市場出清結果。
6.7.3.2 數據輸出
機組開停機組合、機組出力、節點價格、分區價格、安全校核結果。