电力市场运营监控机制设计及优化

随着电力现货市场的发展和电力需求的不断增长，电力市场运营监控机制的设计成为电力行业中的一个重要议题。目前，许多研究致力于根据每个地区的电力市场特点，进行其监控机制的设计，从而更好地支持电力现货市场的运行。这些研究包括采用电力营销稽查“智检”机器人识别用户用电情况，通过行为模型检测电力用户信息数据，基于密度聚类算法的电力企业营销异常数据自动校核，以及从供给侧和需求侧市场电力的消纳机制进行分析的监控机制等。这些创新性的研究为电力现货市场提供了可靠的交易环境，有助于提高电力管理和监管水平。

目前，大多数监控方法都是基于事后分析，缺乏实时性。因此，如何根据市场力的特点和趋势建立更实时的监控方法，需要继续深入探索和改进，以确保市场的有效运行和公平竞争。

（来源：微信公众号“电联新媒”作者：陈筱中 薛亮 张天宝 杜鹏程 王森）

基于上述分析，本文以市场力为核心，旨在深入探讨山东电力市场运营与监控的关键问题，结合市场力监控理论和内部控制机制，建立一个完善的市场运营监控体系。通过行为和影响力测试、三寡头测试，以及发电商报价关联度分析等方法，来甄别市场主体是否凭借市场力获取不正当利益，有助于确保市场运行的公平、透明和高效。通过在山东电力市场试运行期间积极研究和实践，希望能够为电力现货市场的建设提供有益的经验和建议。

国外现货市场的运营监控研究现状

世界各国的电力市场监管机构与市场运营实体之间的关系存在差异，主要包括四种结构模式，如图1所示。

图中ISO(Independent System Opertor) 是指独立调度；IMA （Internal Monitoring Agency）指的是内部监控机构。在电力市场的监控结构方面，国际上存在多种模式，其特点和机制差异显著，大致分为以下四种主要结构类型：单一监控机构、双重监控机构、单一独立监管机构、由政府控制的单一监管机构。

在电力市场初期或在相对简单的市场环境中，通常存在一个单一监控机构，该机构与市场运营机构紧密结合，负责监控市场参与者的行为，以确保市场的公平和透明。这种结构模式下，监控机构对市场的直接掌控能够满足基本监管需求。

不同的监控结构模式反映了电力市场监管的多样性，每种结构模式都旨在满足不同市场环境和阶段的需求，为电力市场的监管和监控提供了宝贵的经验和参考。

从山东未来电力现货市场的建设要求及市场运行情况来看，第一种和第四种相对简单的结构无法满足其要求。目前，山东地区已经积累了较丰富的电力市场运行经验，并在市场监管方面拥有较强的背景。因此，山东地区的电力市场更有可能选择第三种结构模式，即独立于市场运营机构之外的单一监管机构，以确保市场的公平与透明，以及监管的独立性。这种结构有助于在保持市场有效运作的同时满足监管要求，并为山东电力市场的可持续发展提供支持。

借鉴上述监管机构的描述，对国外电力市场的运营监控系统进行比较研究，揭示了一些明显的共性经验，可以为山东电力现货市场环境下运营监控机制的设计和实施提供宝贵的指导。

以山东电力市场为主体的交易监控机制设计

市场力监控在电力市场中扮演着至关重要的角色，市场主体通过各种手段获取不正当的利益，包括市场操纵、市场投机和市场串谋等行为。因此，监控这些不当行为也是市场力监控的核心任务之一。

监控市场操纵行为

市场操纵行为的核心特点在于市场主体利用其市场力，有意地提高报价，从而推高市场清算价格，以牟取非法收益。基准报价有基于历史报价、基于节点报价和基于成本报价三种计算方式。

各类发电机组的基准报价每日都会进行计算。在美国纽约电力市场，采用了两种独特的阈值进行行为测试，以更精确地监测市场主体的行为。

首先，引入了基准报价的300%作为一个阈值。这个阈值的制定不仅考虑了市场最高报价上限，还根据市场平均成交价格和历史数据进行了动态调整，以提高监测的准确性。

其次，采用一个与负荷区域的阻塞情况和电价相关的阈值确定二者之间的关系。其与该区域过去12个月的平均电价成正比，与该区域过去12个月的阻塞小时数成反比。因此，负荷区域的平均电价越高，阈值越大；阻塞情况越严重，阈值越小，表明市场力控制越紧密。这三个阈值应该随着市场成交价格的波动而定期进行调整，建立一个定期修订的机制。

如果某台电力机组的报价高于以上三个阈值中的任何一个，那么该机组未能通过行为测试，必须接受价格影响测试。通过这些创新的行为测试阈值，能够更全面地监测市场主体的行为，提高市场力监控的敏感性和准确性，确保市场的公平竞争和高效运行。

价格影响测试是根据市场运营机构的安全经济调度程序（SCED）进行市场出清，形成出清价格。

如果第一次出清价格大于第二次出清价格的两倍或高于最高限价的20%，那么该机组未能通过价格影响测试。在这种情况下，必须将该机组的报价修改为基准报价，然后再次用于市场出清。

监控市场投机行为

市场投机行为是一种利用特殊机会或地位采用高利润价格策略的行为。

鉴于山东地区对水电资源的充分利用，有必要重点关注具备洪水季节和旱季蓄水能力的大型水电站。这些水电站在洪水季节可以积累足够的水源，而在旱季时，可以利用这些储备水源来满足电力需求。这种水源的储备和使用方式可能导致一些市场行为，如市场投机，因此，需要采取特殊的措施来监管和管理。

根据山东地区水电资源的特点，需要特别关注水电站的运营行为，以确保电力市场的公平竞争和电力供应的稳定性。通过制定相关政策和监管措施，可以有效管理和监督水电站的市场行为，满足山东地区不断增长的电力需求。

监控市场串谋行为

对于某些市场主体而言，可能缺乏足够的市场力，难以在电力市场中获得可观的利润。为了甄别市场的串谋行为，通常需要采取以下两个关键步骤以维护市场的健康发展和各方的利益。

一是定量分析。将各发电商的报价曲线分段量化，按容量均匀分成n段，如图2所示。因此，某时段某个机组报价曲线表征向量用差值积分表示。

未来，山东电力现货市场预计将采用96个时段来进行报价。为了处理某一天的96个时段报价数据，可以对其进行差值积分处理，从而将这些报价数据转化为一个包含96个元素的数组，进而得到全天的报价曲线。

最后，分析不同发电公司价格序列之间的相关性。假设有两家发电公司的竞价价格序列：计算发电公司A的价格序列与发电公司B的价格序列之间的协方差和相关系数。通过将这种计算扩展到所有不同发电公司的竞价序列，建立一个相关矩阵，用于识别市场内潜在的串谋团体。

二是影响因素分析。在定性分析过程中，考虑了多个潜在的串谋影响因素，包括市场集中度、输电阻塞、供需关系、企业历史合作及企业的对称性等。最终的定性分析结果将提供给监控机构，以供其决策和处置。

运营监控的关键机制监控内容

山东电力市场运营监管机构的监控对象主要集中在监督电力交易所、调度组织和电网公司的与市场相关的活动。

SOP流程

电力市场建设的标准化操作程序（SOP）是内部控制机制的重要组成部分，具有多个关键特征，包括程序化、优化、标准化、系统化和可操作性。这些特征的结合为电力市场的有效运行提供了坚实的基础。通过建立电力市场的标准化操作程序，内部控制管理和市场流程得以紧密结合，为各种交易类型和运营组织提供了统一和标准化的规定，从而实现了市场运营的高效协调。

以山东电力现货市场为例，假设该市场采用提前一天的全量报价模式，山东电力现货市场运营SOP的市场申报数据验证流程如表所示。表中详细列出了每个步骤的时间框架、负责人、具体子步骤及相应的标准程序，确保了市场运营的高度可控性和规范性。这些操作程序不仅有助于市场监管者更好地管理市场，还促进了市场运营的不断改进和提升。

综上所述，本研究为电力市场监管和管理提供了有力支持，为未来的电力市场改革和发展提供了有益的指导，以应对不断增长的电力需求和市场竞争带来的挑战。

作者：

山东电力交易中心有限公司 陈筱中 薛亮 张天宝 杜鹏程 王森