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電力平衡條件即規(guī)劃期內(nèi)每年新建機組的總?cè)萘繎?yīng)大于該規(guī)劃年最大預測負荷與容量備用之和扣除系統(tǒng)內(nèi)原有發(fā)電廠容量，而電量平衡條件即規(guī)劃期內(nèi)系統(tǒng)每年需要新建發(fā)電廠所補充的發(fā)電量應(yīng)等于系統(tǒng)在該規(guī)劃年的總需求電量扣除系統(tǒng)內(nèi)原有發(fā)電廠在該年的發(fā)電量。

在電力系統(tǒng)短期運行中，保持電力(功率)實時平衡是電力系統(tǒng)穩(wěn)定運行的基本條件，為應(yīng)對負荷和電源的不確定性，還應(yīng)保留一定的旋轉(zhuǎn)和非旋轉(zhuǎn)備用。在分時調(diào)度模型中，如調(diào)度期間所有時段電力平衡，則電量必定平衡。目前現(xiàn)有的電力市場理論對電力平衡與電量平衡問題沒有作明確區(qū)分，帶來許多問題。

在實際電力系統(tǒng)調(diào)度中，電力電量平衡是按照以下方式來實現(xiàn)的：每年初由政府電力管理部門制定年度發(fā)用電(量)計劃和年分月發(fā)用電(量)計劃;然后逐月由電力調(diào)度中心滾動修改月度發(fā)電(量)計劃，并初步形成月分日發(fā)電(量)計劃;

到生產(chǎn)運行日的前一天，電力調(diào)度中心需要根據(jù)次日負荷預測曲線、電源和電網(wǎng)運行和檢修狀況、電網(wǎng)和電源的運行約束等，制定次日各發(fā)電機組的開停機計劃(也稱為機組組合)和出力曲線、調(diào)頻和備用以及無功電壓調(diào)整等輔助服務(wù)安排，即日發(fā)電計劃和輔助服務(wù)計劃，電力供應(yīng)緊張時，還要對用戶側(cè)制定有序供電計劃;

最后在生產(chǎn)運行日內(nèi)，調(diào)度中心的調(diào)度員還要根據(jù)電網(wǎng)實時平衡和安全穩(wěn)定運行的需要，對發(fā)電機組進行再調(diào)度，調(diào)整一些機組在部分時段的出力，甚至啟停機。發(fā)電機組的自動發(fā)電控制系統(tǒng)(AGC)也會根據(jù)系統(tǒng)頻率的偏差自動調(diào)整調(diào)頻機組的出力，以保障系統(tǒng)的動態(tài)實時電力平衡。

電力市場化改革并不改變上述電力電量平衡的基本問題，只是改變發(fā)用電計劃和調(diào)度計劃的形成方式，由傳統(tǒng)的政府、電網(wǎng)制訂改為市場主體自主報價，并通過市場交易出清規(guī)則形成。

長期以來，我國在電力系統(tǒng)調(diào)度方面積累了豐富的經(jīng)驗，確保了電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行，支撐了國民經(jīng)濟發(fā)展和人民生活水平的提高。在市場化改革初期，并不適合對業(yè)已成熟的基本調(diào)度框架進行劇烈調(diào)整，需要改革的是電力調(diào)度的決策權(quán)而非執(zhí)行權(quán)，即將傳統(tǒng)的集中統(tǒng)一調(diào)度決策權(quán)還給市場，但調(diào)度計劃最后仍由電網(wǎng)調(diào)度中心依據(jù)調(diào)度規(guī)程執(zhí)行。
如圖1所示，市場機制下的電力電量平衡問題即用不同的(橫向的或縱向的)“能量塊”填充負荷曲線下的面積，因此也將形成內(nèi)涵不同的價格。電力現(xiàn)貨市場主要對應(yīng)于綠色的縱向“能量塊”和少部分藍色的橫向“能量塊”的交易，進而形成分時的調(diào)峰價格，為燃氣輪機、抽水蓄能等調(diào)峰電源和需求側(cè)響應(yīng)提供合理的經(jīng)濟激勵，亦即除輔助服務(wù)外的電力電量平衡漫長鏈條的“最后一公里”。

但這種價格并不適合于對所有的“能量塊”(特別是基荷“能量塊”)進行定價。以英國電力市場的NETA、BETTA模式為例，以中長期雙邊交易為主，形成物理交割的發(fā)用電計劃曲線，并提交給電網(wǎng)調(diào)度的平衡機制。平衡機制中的交易電量約占全網(wǎng)總用電量的2%，而包含日前交易的現(xiàn)貨市場交易電量比例不到30%。也就是說，在現(xiàn)貨交易前負荷曲線的形狀即已大致確定，現(xiàn)貨交易主要是對負荷曲線的形狀進行修正，并沒有采用現(xiàn)貨價格對所有電量進行定價。

我國電力市場機制設(shè)計的中心問題是：以符合國情的市場化交易手段解決電力電量平衡的問題，并還原電能商品的真實價值。降價并非評價電力市場好壞的依據(jù)，過度降價反而招致國有資產(chǎn)流失的嫌疑。

4要實現(xiàn)物理(安全)與經(jīng)濟(商業(yè))的解耦

電力實時平衡屬于電力系統(tǒng)運行的硬性物理約束，并非僅由市場供需平衡所決定的軟性約束，需要通過自動控制(一、二、三次調(diào)頻控制軟硬件)裝置來實現(xiàn)，難以單純通過調(diào)度員的操作來保證。在電力市場環(huán)境下，維持電力實時平衡的機制，既包括物理反饋控制，也包括基于市場價格的市場主體經(jīng)濟行為反饋控制，因此如圖2所示，本文基于控制理論的統(tǒng)一框架以發(fā)電機組功率調(diào)節(jié)過程為例，對兩類反饋進行說明。
圖2中，物理反饋控制回路為純物理裝置的控制(可能包括必要的人工干預)，通過比較發(fā)電機組實際發(fā)電功率與分配得的基準功率之間的偏差，產(chǎn)生控制信號作用于控制器，并控制發(fā)電機組功率，響應(yīng)時間為秒級到分鐘級，響應(yīng)精確、靈敏、迅速。