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覆盖美国Pennsylvania、NewJersey、Maryland等州的PJM互联电网有限公司(简称PJM)是北美最大的集中调度控制电网,也是世界上最大的电力批发市场。
PJM备用市场按控制区域分为东部、西部和北部伊利诺斯州地区三个独立市场。各控制区域独立计算其所需备用容量,提供辅助服务的各类机组按其电气位置参加相应控制区域内的备用市场。
PJM电力市场备用获取机制
PJM电力市场是一个开放的电力市场,其成员包括发电商、供电企业(LoadServingEntity,LSE)以及其他的电力交易商。其备用获取的最大特点是不指定机组作为备用,而是规定每个供电企业必须承担备用义务,义务量根据其负荷的比率来确定。供电企业完成备用义务的方法可以是自己拥有提供备用的机组,也可以是签订双边合同或者从PJM备用市场购买备用。备用需求加上合理的补偿方法,形成了PJM备用市场的供需杠杆。
PJM采用分散获取、集中交易的备用市场模式。PJM备用市场按控制区域分为三个独立市场:东部、西部和北部伊利诺斯州地区。
各控制区域独立计算其所需备用容量,而机组按其电气位置参加相应控制区域的备用市场。各区域备用交易均通过PJM提供的网络交易平台(eMKT)集中进行,机组的各种信息通过eMKT上报到PJM,而PJM各种调度信息等也通过eMKT公布。PJM备用的结算周期为1h,每天分为24个运行小时,备用的计算和获取按小时为单位操作。
备用市场预调度
PJM电力市场对备用的预调度以总备用成本最小为优化目标,完成调节备用和旋转备用的联合优化。
调度备用预调度
PJM利用运行小时之前60min掌握的调节机组状态、报价、备用容量及预测的每小时取平均地区边际电价(LMP)等数据,通过软件对备用预调度进行优化,形成备用预调度表,并计算调节备用市场清算价。
机组备用的报价必须在运行日前一天18∶00之前上报并不得更改,以确保市场价格的稳定。西部和北部地区报价基于成本,东部地区备用报价则基于市场,但规定上限为100美元/MW˙h。
为保证市场透明度,PJM在运行小时前30min将公布预调度表和备用市场清算价。
旋转备用预调度
旋转备用指10分钟旋转备用。由于旋转备用机组提供备用的方式不同,备用成本也相应不同。
因此PJM将备用机组分为以下两类。
(1)T1类旋转备用机组
服从经济调度的主能量市场边际机组,部分负荷,能够增加出力以提供备用。其备用容量按如下计算:
(2)T2类旋转备用机组
与电网同步、可调相运行的机组(燃气机、水轮机)以及愿意偏离经济运行点运行的机组。
与调节备用调度过程类似,PJM根据掌握的机组信息,在运行小时前确定旋转备用预调度表和市场清算价,并予以公布。预调度过程中,T1类机组备用容量具有优先权。
备用市场清算价的确定
(1)调节备用市场清算价的确定
调节备用市场清算价(RMCP)在调节备用结算中起着重要作用,是市场的价格杠杆,既要反映成本,又要考虑市场。
反映成本的机组价格顺序价(UnitMeritOrderPrice,UMOP)计算如下:
根据各个机组的UMOP顺序进行调节容量预调度安排直到满足需求。如果机组以自安排的形式参与备用市场,必须在运行小时前60min向PJM说明,其报价将设为0,不存在机会成本,故UMCP也等于0。自安排机组均作为调节备用市场的价格接受者,因此自安排机组的增加将会降低市场清算价。
(2)旋转备用市场清算价的确定
同调节备用市场类似,旋转备用市场清算价(SRMCP)也基于机组价格顺序价UMOP来确定,SRMCP只由T2类机组确定,为T2类边际机组的UMOP。同样,UMOP反映了旋转备用的成本,计算如下:
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