电力批发市场下购售电交易策略研究综述

电力批发市场下购售电交易策略研究综述

王瀹洁 赵荣

国网乌鲁木齐供电公司 新疆乌鲁木齐 830001

摘要：电力市场按交易主体的不同可分为批发市场和零售市场，电力批发市场按照交易周期的不同又可分为中长期交易市场和现货市场。随着改革的不断深化，一些省市地区已初步组建功能完善的电力中长期交易市场，现货市场的相关交易规则也陆续出台。在此背景下，各市场主体如何制定在电力批发市场中的购售电交易策略显然非常重要。本文从中长期交易市场下的双边协商交易、集中竞价交易、挂牌交易，现货市场，多市场电量分配，含可再生能源的电力批发市场等角度出发，对市场中购售电交易策略的研究现状进行了综述，并展望了未来值得进一步的探讨的内容。

关键词：电力；批发市场；购售电；交易策略

引言

随着我国电力体制改革的深入和能源利用技术的发展，售电公司日渐成为多能量市场的主体。开展多时间尺度购电、合理配置各类能源购电比例及提供差异化售电合同是提高售电公司经营效益和降低风险的核心策略。综合考虑中长期市场及现货市场、可再生能源、分布式电源及储能设备等因素建立多时间尺度的多能量市场购电模型，并基于差异化合同建立售电模型；采用概率场景描述可再生能源出力及负荷预测的随机性，并以条件风险价值作为购售电风险评估指标；通过最大化收益及最小化风险损失最终确定购售电策略。算例分析结果表明，最大程度采购分布式电源电量、科学安排储能设备充放电及提高可再生能源出力预测精度，均能增加售电公司收益，同时减低购售电风险。

1售电公司购售电业务

在新电改的背景下，售电公司的基础核心业务是购售电业务，以及与其相关的附加增值服务，两种模式相辅相成、相互促进，本文着重研究售电公司的购售电业务。在电量市场中，售电公司可根据自身需求和市场提供的交易品种，通过签订不同的物理合同进行购电，其会提前在中长期市场中购买一定的电量，并通过现货市场实现不平衡电量的基本平衡。根据合同类型的不同，本文把售电公司的购电侧业务分为中长期市场购电业务、现货市场购电业务、可再生能源购电业务、分布式电源购电业务和储能租赁业务。为了尽可能迎合广大电力客户的需求，售电公司会为电力用户提供多种电价套餐。但考虑到我国电力市场的成熟度及技术经济手段限制，本文假定售电公司可以向电力客户提供分时电价套餐及固定电价套餐。上述购售电业务中，由于现货电价和负荷需求都具有波动性，而且可再生能源出力具有不确定性，本文采用蒙特卡洛抽样法生成现货电价、负荷和可再生能源场景，并利用同步回代技术进行场景缩减，从而得到经典的场景集。

2现货市场

现货市场的电力交易会在日前市场确定次日的交易计划，然后通过实时市场来调节交易当天的不平衡电量,从而保证系统稳定运行。在日前市场，市场主体申报运行前一天的电价和电量，由电力交易中心根据相应的机制，集中优化出清日前市场交易电价以及运行当天发电计划；然后通过实时市场，交易中心平衡日前市场中各市场主体申报的日前计划电量与运行当天实际电量的偏差。不完善的市场交易机制将直接影响各市场主体参与市场的积极性，同时对市场未来的发展埋下隐患，因此不少文献对进行了研究。在我国现阶段现货市场发电侧单边竞价的背景下，考虑到需求响应的影响，提出了基于模型和数据驱动的申报负荷弹性化修正方法,建立了基于负荷需求弹性的日前发电计划优化与安全校核模型。在现货市场的竞价和清算过程中，市场主体的报价和市场电价出清是相互独立又相互影响的，一方面，市场主体根据市场历史信息制定最优竞价策略，另一方面，交易中心则根据报价优化出清市场电价，因此可以构建双层优化模型，下层是市场价格出清，上层是市场主体利润最大化，来求解最优竞价策略。

3多市场电量分配

从前述可以看到，无论是发电商、售电公司还是大用户都可以参与多个市场进行购售电交易；为规避物理市场风险，市场主体还可以在金融市场购买期权合同；此外，通过将电量合理得分摊到不同电力交易市场，相比于仅在单一电力市场进行交易，风险更小。一些文献通过投资组合理论来研究多市场电量分配问题：以预期成本（收益）最小（大）为目标，通过方差、CVaR等方法度量风险，构建多市场电量分配模型，针对模型中电价这个随机变量，通过历史数据拟合电价的概率密度函数，基于概率的方法将模型转换为确定性模型求解。而随着我国电力市场的发展，可再生能源、分布式电源、储能等都有可能成为新的购电途径，所以全面考虑了以上购电来源，并利用场景法模拟了电价、用户需求电量、可再生能源出力的不确定性，构建了多途径购电情况下的售电公司购电决策与风险评估模型。

4含可再生能源的电力批发市场

近年来，环保问题越来越受到关注；相比于常规的火电发电，可再生能源发电具有环境具有爬坡成本低、环境正外部性等优势，所以我国可再生能源产业发展十分迅速，但与此同时，因为可再生能源的间歇性，导致弃风、弃光问题也十分突出，而通过让可再生能源参与电力市场，利用市场机制促进其消纳，是一个可行的解决办法。现阶段我国的电力市场的建设处于初期阶段，关于可再生能源参与市场的交易机制和制度都不完善，而且现有的市场机制并不适应可再生能源出力不可控的特点，所以不少研究从市场的角度出发进行了研究；有的探讨了含可再生能源的市场机制，有的则针对可再生能源配额制（renewableportfoliostandard,RPS）和其配套的绿色证书交易制度（tradablegreencertification,TGC）开展了丰富的探索。

对于可再生能源发电商直接参与市场的情况，一部分主要是考虑其独立参与市场时的策略，而另一部分则探讨了可再生能源其他市场主体联合参与电力市场的策略；还对比分析了风电商和电动汽车（EV）聚合商以虚拟电厂（VPP）的合作模式参与日前市场投标以及风电商独立参与日前市场投标两种情况，结果表明，以VPP合作模式参与日前市场投标竞争可以有效减少投标偏差，增加风电商与EV聚合商的利润。随着可再生能源参与到电力市场的竞争中，市场环境将发生显著变化，其他的市场主体的交易策略也要随之而改变。考虑到电力市场具有寡头竞争的特性，利用寡头竞争均衡理论，建立了一个考虑绿色证书交易市场和电力批发交易市场的两阶段联合均衡模型，分析了可再生能源配额对市场均衡结果及发电商策略性行为的影响。

结语

售电公司的风险规避因子会影响其在各能量市场的购电量和条件风险收益；随着风险规避因子的增大，售电公司条件风险利润也会略有增加。本文从售电公司的购电成本出发，以用户需求为主导，综合企业所处市场环境下的风险偏好，为售电公司制定合理的年度购售电计划和售电业务分配。从结果看出，用户参与需求响应的比例会影响售电公司的电价制定和总收益，售电公司以此提高峰时电价，适当的提高平时电价，大幅度降低了谷时电价。且由于考虑用户满意度，双层优化模型求得的策略将使得售电公司在竞争激烈的售电侧市场中赢得用户的选择与青睐。作为一个电力企业，首先应该明确自设定位，做好终端用户与供应企业之间的转换工作，结合企业自身情况，改革创新合适自身的售电策略。

参考文献

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