章 楓，陸承宇，周子青，鄧 暉，房 樂(lè)

（1.國(guó)網(wǎng)浙江省電力有限公司 電力科學(xué)研究院，杭州 310014；2.國(guó)網(wǎng)浙江省電力有限公司電力市場(chǎng)仿真實(shí)驗(yàn)室，杭州 310014）

0 引言

隨著市場(chǎng)化改革的浪潮席卷全球，解除管制、引入競(jìng)爭(zhēng)已經(jīng)成為世界各國(guó)電力行業(yè)發(fā)展的總趨勢(shì)，電力工業(yè)正在由傳統(tǒng)的壟斷管制型向競(jìng)爭(zhēng)監(jiān)管型轉(zhuǎn)變［1］。2015年，中共中央國(guó)務(wù)院發(fā)布了《關(guān)于進(jìn)一步深化電力體制改革的若干意見(jiàn)》（中發(fā)〔2015〕9號(hào)），按照“管住中間、放開(kāi)兩頭”的體制架構(gòu)，有序推進(jìn)電價(jià)改革、電力交易體制改革、發(fā)用電計(jì)劃改革等。電力市場(chǎng)試點(diǎn)工作穩(wěn)步推進(jìn)。

試點(diǎn)省份在試運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)在電力現(xiàn)貨市場(chǎng)出清過(guò)程中，受限于輸電線(xiàn)路及主變輸送容量的物理特性，部分節(jié)點(diǎn)負(fù)荷無(wú)法由市場(chǎng)中成本最小的機(jī)組供應(yīng)，這時(shí)系統(tǒng)出現(xiàn)阻塞情況。阻塞狀態(tài)下的現(xiàn)貨市場(chǎng)出清結(jié)果往往具有區(qū)域節(jié)點(diǎn)電價(jià)攀升、部分市場(chǎng)成員收益偏離正常值、局部市場(chǎng)力明顯等特征。特別地，當(dāng)發(fā)電機(jī)組采取策略性報(bào)價(jià)，利用阻塞行使市場(chǎng)力時(shí)，電網(wǎng)公司將承擔(dān)較高的額外購(gòu)電費(fèi)用，現(xiàn)貨市場(chǎng)運(yùn)營(yíng)受到巨大影響。因此系統(tǒng)阻塞情況下，開(kāi)展部分機(jī)組通過(guò)報(bào)價(jià)來(lái)行使局部市場(chǎng)力的工作對(duì)現(xiàn)貨市場(chǎng)運(yùn)營(yíng)影響的研究具有極其重要的現(xiàn)實(shí)意義。

目前，對(duì)電力市場(chǎng)中市場(chǎng)力的研究已經(jīng)有了比較多的成果，主要集中在市場(chǎng)力的定義［2］、市場(chǎng)力的識(shí)別及其影響分析［3—4］、市場(chǎng)力的理論分析［5—6］、市場(chǎng)力的監(jiān)測(cè)［7］及市場(chǎng)力應(yīng)用形式與控制措施［8］等。但各試點(diǎn)省份的市場(chǎng)運(yùn)營(yíng)規(guī)則和電網(wǎng)結(jié)構(gòu)差異性很大，這些研究均未考慮實(shí)際試點(diǎn)省份的具體情況。

本文基于搭建在電力市場(chǎng)仿真平臺(tái)上的模擬電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)及運(yùn)行方式，結(jié)合現(xiàn)階段試點(diǎn)省份的電力現(xiàn)貨市場(chǎng)運(yùn)營(yíng)、交易及結(jié)算規(guī)則［9］，分析重點(diǎn)地區(qū)出現(xiàn)局部阻塞時(shí)現(xiàn)貨市場(chǎng)的整體運(yùn)行狀態(tài)。同時(shí)結(jié)合相關(guān)市場(chǎng)力評(píng)估指標(biāo)，分析系統(tǒng)發(fā)生局部斷面阻塞時(shí)，重點(diǎn)機(jī)組報(bào)價(jià)行為對(duì)電網(wǎng)總購(gòu)電費(fèi)用、各市場(chǎng)成員效益和不平衡資金等的影響，并提出了一種通過(guò)局部市場(chǎng)力事前評(píng)估和事后驗(yàn)證來(lái)監(jiān)測(cè)市場(chǎng)主體市場(chǎng)力行使情況的方法。

1 局部市場(chǎng)力評(píng)價(jià)指標(biāo)及辨識(shí)措施

1.1 局部市場(chǎng)力評(píng)價(jià)指標(biāo)

國(guó)內(nèi)外專(zhuān)家進(jìn)行了大量的研究，設(shè)計(jì)出了一系列評(píng)估賣(mài)方局部市場(chǎng)力的指標(biāo)，如勒納指數(shù)（Lerner index，LI）［10］，剩 余 供 應(yīng) 率 指 標(biāo)（residual supply index，RSI）［11］，邊 際 機(jī) 組 持 有 率（marginal unit holding ratio，MUH），邊際機(jī)組占有率marginal unit occupying ratio，MUO），節(jié)點(diǎn)電價(jià)差異度和節(jié)點(diǎn)電價(jià)標(biāo)準(zhǔn)差異度指標(biāo)等，各指標(biāo)的計(jì)算方式分別為

式中：RSIi,z為z區(qū)域內(nèi)第i個(gè)供應(yīng)商的剩余供應(yīng)率；Qi為第i個(gè)供應(yīng)商的申報(bào)電量；i∈z表示機(jī)組i位于區(qū)域z內(nèi)；Dz為市場(chǎng)中區(qū)域z的總需求量。

當(dāng)RSIi,z＜100%，表明缺少了該供應(yīng)商將無(wú)法滿(mǎn)足市場(chǎng)需求，即該供應(yīng)商對(duì)市場(chǎng)價(jià)格具有完全的控制力，在需求價(jià)格無(wú)彈性的情況下，該發(fā)電廠無(wú)論申報(bào)多高的價(jià)格都會(huì)被調(diào)用。市場(chǎng)供應(yīng)商的RSIi,z越小，其控制市場(chǎng)價(jià)格的能力越強(qiáng)。RSIi,z=100%為是否供應(yīng)商市場(chǎng)力的臨界值，RSIi,z＞100%時(shí)，該供應(yīng)商不具有市場(chǎng)力。

式中：P為實(shí)際的市場(chǎng)價(jià)格；MC為供應(yīng)商的邊際成本。勒納指數(shù)接近0 表明電力市場(chǎng)是競(jìng)爭(zhēng)市場(chǎng)，美國(guó)司法部認(rèn)為如果P不超過(guò)MC的5%，這個(gè)市場(chǎng)就是具有競(jìng)爭(zhēng)性的。勒納指數(shù)越大，表明電價(jià)越高于邊際成本，說(shuō)明存在濫用市場(chǎng)力的行為。

式中：Pi,k為邊際機(jī)組i的第k段報(bào)價(jià)；Qi,k,t為t時(shí)間邊際機(jī)組i在第k段剩余的發(fā)電容量。邊際機(jī)組持有率指的是在任意時(shí)刻，屬于某一集團(tuán)的邊際機(jī)組占所有邊際機(jī)組的份額。邊界機(jī)組持有率越大，該集團(tuán)行使市場(chǎng)力的可能性也就越大。

式中：Ti為機(jī)組i成為邊際機(jī)組的時(shí)段；T為總時(shí)段。邊際機(jī)組占有率指的是某個(gè)機(jī)組形成邊際機(jī)組的時(shí)段占整個(gè)競(jìng)價(jià)時(shí)段的比例。邊界機(jī)組占有率越大，該集團(tuán)行使市場(chǎng)力的可能性也就越大。

式中：cyd為節(jié)點(diǎn)電價(jià)差異度指標(biāo)；bzc為節(jié)點(diǎn)電價(jià)標(biāo)準(zhǔn)差異度指標(biāo)；Pi,t為系統(tǒng)中t時(shí)刻的所有N個(gè)節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)價(jià)格數(shù)組；Pi為節(jié)點(diǎn)i處的節(jié)點(diǎn)電價(jià)。節(jié)點(diǎn)電價(jià)差異度指標(biāo)和節(jié)點(diǎn)電價(jià)標(biāo)準(zhǔn)差異度指標(biāo)越大，表明市場(chǎng)內(nèi)不同節(jié)點(diǎn)處電價(jià)差異越大，電力市場(chǎng)由市場(chǎng)主體利用系統(tǒng)阻塞來(lái)行使市場(chǎng)力的可能性也就越大。

1.2 局部市場(chǎng)力辨識(shí)措施

為了應(yīng)對(duì)目前現(xiàn)貨市場(chǎng)局部市場(chǎng)力問(wèn)題凸顯的問(wèn)題，本節(jié)提出了一種通過(guò)局部市場(chǎng)力事前評(píng)估和事后驗(yàn)證來(lái)監(jiān)測(cè)市場(chǎng)主體行使市場(chǎng)力的方法，一旦發(fā)現(xiàn)電廠有行使局部市場(chǎng)力的行為，自動(dòng)提示運(yùn)營(yíng)人員進(jìn)行機(jī)組成本報(bào)價(jià)替換、必開(kāi)機(jī)組設(shè)置和再次出清。具體的事前評(píng)估、事后驗(yàn)證和報(bào)價(jià)替換等流程如圖1所示。

圖1 流程圖Fig.1 The flow chart

圖1中P1～P8閾值參數(shù)需根據(jù)具體使用場(chǎng)景進(jìn)行整定，機(jī)組報(bào)價(jià)替換設(shè)置具體流程如下。

步驟1：初始化事前市場(chǎng)力標(biāo)志位參數(shù)，令flaga=flagb=0；若機(jī)組所在供區(qū)為獨(dú)立供區(qū)，計(jì)算此機(jī)組對(duì)于此供區(qū)內(nèi)負(fù)荷的剩余供應(yīng)率指標(biāo)RSI，同時(shí)計(jì)算機(jī)組的報(bào)價(jià)陰影面積；若機(jī)組所在的供區(qū)為聯(lián)合供區(qū)，則只計(jì)算機(jī)組的報(bào)價(jià)陰影面積。

步驟2：判斷機(jī)組的剩余供應(yīng)率指標(biāo)是否小于1，若RSI＜P1，則flagb=flagb+1；判斷機(jī)組相較于歷史報(bào)價(jià)的陰影面積變化率，若ΔS＞P2，則flagb=flagb+1。

步驟3：判斷flagb是否等于P3，若flagb=P3，則直接對(duì)機(jī)組進(jìn)行成本報(bào)價(jià)替換，并進(jìn)行出清計(jì)算，轉(zhuǎn)入步驟8；若flagb＜P3，則機(jī)組通過(guò)事前市場(chǎng)力評(píng)估，進(jìn)行第一次出清計(jì)算。

步驟4：計(jì)算機(jī)組出清中標(biāo)段后陰影面積，并計(jì)算其與基礎(chǔ)報(bào)價(jià)下出清中標(biāo)段后陰影面積的變化率，若面積變化率ΔS＞P4，則flaga=flaga+1。

步驟5：計(jì)算機(jī)組的邊際機(jī)組持有率MUH，若MUH＞P5，則flaga=flaga+1；計(jì)算機(jī)組的邊際機(jī)組占有率MUO，若MUO＞P6，則flaga=flaga+1；計(jì)算機(jī)組的Lerner指數(shù)，若LI＞P7，則flaga=flaga+2。

步驟6：判斷Flaga是否大于等于P8，F(xiàn)laga≥P8，則表示機(jī)組未通過(guò)事后市場(chǎng)力驗(yàn)證，對(duì)機(jī)組進(jìn)行成本報(bào)價(jià)替換，并進(jìn)行第2 次重新出清，轉(zhuǎn)入步驟7；若Flaga＜P8，則表示機(jī)組通過(guò)事后市場(chǎng)力驗(yàn)證，轉(zhuǎn)入步驟8。

步驟7：對(duì)比第一次和第2次出清結(jié)果的平均電價(jià)變化率，系統(tǒng)計(jì)劃購(gòu)電成本和分?jǐn)偡颠€資金，形成經(jīng)濟(jì)性對(duì)比依據(jù)。

步驟8：出清結(jié)束，推送出清結(jié)果。

2 出清邊界條件

2.1 電網(wǎng)運(yùn)行情況

參考浙江省電力現(xiàn)貨市場(chǎng)模擬試運(yùn)行期間某天的實(shí)際數(shù)據(jù)，搭建的電力現(xiàn)貨市場(chǎng)統(tǒng)調(diào)預(yù)測(cè)最大負(fù)荷為5 259.1萬(wàn)kW，對(duì)應(yīng)高峰受電計(jì)劃為2 341.5萬(wàn)kW；統(tǒng)調(diào)預(yù)測(cè)最小負(fù)荷為3 670.4萬(wàn)kW，對(duì)應(yīng)低谷受電計(jì)劃為1 794.1萬(wàn)kW。

2.2 市場(chǎng)申報(bào)情況

參與出清的市場(chǎng)主體為統(tǒng)調(diào)發(fā)電廠，包含3臺(tái)核電機(jī)組、72臺(tái)燃煤機(jī)組、68臺(tái)燃?xì)鈾C(jī)組、31臺(tái)水電機(jī)組，共174臺(tái)發(fā)電機(jī)組，市場(chǎng)總裝機(jī)容量為5 885.7萬(wàn)kW。燃煤機(jī)組報(bào)價(jià)范圍為0～800元∕MWh，燃?xì)鈾C(jī)組報(bào)價(jià)范圍為583.23～800.00元∕MWh。

2.3 市場(chǎng)供需情況

市場(chǎng)供需總體平衡，全天供需比最高值為3.06，最小值為1.97，平均值為2.39。市場(chǎng)成員申報(bào)最大發(fā)電能力為5 668.9 萬(wàn)kW，市場(chǎng)空間最大值為2 865.8萬(wàn)kW，最小值為1 852.2萬(wàn)kW。

2.4 日前市場(chǎng)出清流程

日前市場(chǎng)出清流程為：①外來(lái)電計(jì)劃預(yù)接收，作為邊界條件，不參與市場(chǎng)集中優(yōu)化；②事前信息發(fā)布，主要包含次日系統(tǒng)負(fù)荷預(yù)測(cè)曲線(xiàn)、次日外來(lái)電計(jì)劃曲線(xiàn)、次日30 min 備用需求、次日必開(kāi)和必停機(jī)組及原因、次日設(shè)備檢修計(jì)劃、次日電網(wǎng)主要約束信息、穩(wěn)定限額和最小開(kāi)機(jī)方式要求、次日固定出力機(jī)組信息、次日新能源發(fā)電預(yù)測(cè)信息等；③市場(chǎng)主體申報(bào)；④省內(nèi)預(yù)出清；⑤外來(lái)電正式計(jì)劃下發(fā)；⑥日前市場(chǎng)電能量和備用聯(lián)合優(yōu)化出清；⑦日前調(diào)度計(jì)劃發(fā)布。

2.5 局部地區(qū)基本情況

局部市場(chǎng)力高發(fā)于500 kV 主變下送及220 kV聯(lián)絡(luò)線(xiàn)受限斷面內(nèi)，為此搭建如圖2所示的模擬電網(wǎng)局部地區(qū)網(wǎng)架情況，其中ZA主變下送限額為400 MW，2U12 和2U13 雙線(xiàn)斷面限額為400 MW。此局部地區(qū)受限斷面為“ZA 主變，2U12 線(xiàn)，2U13 線(xiàn)三線(xiàn)”斷面，斷面限額為800 MW。日前出清結(jié)果顯示此斷面全天阻塞，阻塞斷面內(nèi)僅A廠、B廠和C廠能夠調(diào)節(jié)斷面阻塞情況，其中A廠為燃煤機(jī)組，B廠和C廠為燃?xì)鈾C(jī)組，對(duì)應(yīng)的機(jī)組靈敏度如表1所示。

圖2 某局部地區(qū)電網(wǎng)網(wǎng)架Fig.2 The power grid of one area

表1 ZA主變，2U12線(xiàn)，2U13線(xiàn)對(duì)應(yīng)靈敏度機(jī)組Table 1 The sensitivity units of ZA,2U12,2U13

3 仿真分析

3.1 成本報(bào)價(jià)市場(chǎng)出清情況

A 廠成本報(bào)價(jià)情況如表2 所示，成本報(bào)價(jià)為浙江省電力現(xiàn)貨市場(chǎng)模擬試運(yùn)行期間A 廠1 號(hào)和2 號(hào)機(jī)的常設(shè)報(bào)價(jià)。

表2 阻塞斷面內(nèi)機(jī)組報(bào)價(jià)Table 2 Bidding of the units in congested area

阻塞地區(qū)A廠各機(jī)組中標(biāo)情況如圖3所示。由圖中的日前市場(chǎng)出清結(jié)果可知，為控制“ZA 主變，2U12線(xiàn)，2U13線(xiàn)三線(xiàn)”斷面限額在800 MW范圍內(nèi)，A廠機(jī)組全天出力需維持在500 MW以上，A廠可通過(guò)抬升500 MW以上出力段對(duì)應(yīng)報(bào)價(jià)來(lái)整體抬升阻塞地區(qū)的平均節(jié)點(diǎn)電價(jià)，從而達(dá)到行使局部市場(chǎng)力的目的。

圖3 A廠機(jī)組出清情況Fig.3 The clearance situation of A

A 廠1 號(hào)和2 號(hào)機(jī)組的RSI指標(biāo)如圖4 所示。由圖4可知A廠1號(hào)、2號(hào)機(jī)的RSI指標(biāo)全天96個(gè)時(shí)段均遠(yuǎn)小于1，表明該斷面內(nèi)缺少了A 廠任何一臺(tái)機(jī)組都將無(wú)法滿(mǎn)足市場(chǎng)需求，因此A 廠兩臺(tái)機(jī)組對(duì)阻塞地區(qū)的市場(chǎng)價(jià)格具有絕對(duì)的控制力，在現(xiàn)貨市場(chǎng)尚未引入用戶(hù)側(cè)報(bào)價(jià)情況下，需求價(jià)格無(wú)彈性，A廠兩臺(tái)機(jī)組在限價(jià)范圍內(nèi)無(wú)論申報(bào)多高的價(jià)格都會(huì)被調(diào)用。因此A廠在此場(chǎng)景下具備了行使局部市場(chǎng)力的外部環(huán)境。

圖4 A廠各機(jī)組RSI指標(biāo)Fig.4 The RSIs of the units

其余各市場(chǎng)力指標(biāo)如表3 所示，由表3 可以看出A 廠邊際機(jī)組占有率和持有率均占據(jù)主導(dǎo)地位，行使市場(chǎng)力的能力極強(qiáng)，行使市場(chǎng)力的收益極為明顯，因此在實(shí)際市場(chǎng)出清過(guò)程中需要嚴(yán)密監(jiān)控A 廠的報(bào)價(jià)行為，謹(jǐn)防A廠通過(guò)抬升報(bào)價(jià)等方式行使市場(chǎng)力。系統(tǒng)平均節(jié)點(diǎn)電價(jià)差異度為369.416 元∕MWh，平均標(biāo)準(zhǔn)差異度指標(biāo)為81.802 元∕MWh，絕對(duì)值均較大，表明局部地區(qū)阻塞會(huì)導(dǎo)致全系統(tǒng)電價(jià)相對(duì)不平衡。

表3 各市場(chǎng)力指標(biāo)Table 3 The market power indicators

A廠1號(hào)機(jī)、2號(hào)機(jī)的節(jié)點(diǎn)電價(jià)和發(fā)電側(cè)平均節(jié)點(diǎn)電價(jià)如圖5 所示。由圖5 可知，由于局部地區(qū)發(fā)生斷面阻塞情況，A 廠的節(jié)點(diǎn)電價(jià)遠(yuǎn)高于發(fā)電側(cè)平均節(jié)點(diǎn)電價(jià)，斷面阻塞抬升地區(qū)電價(jià)趨勢(shì)明顯。

圖5 A廠節(jié)點(diǎn)電價(jià)和發(fā)電側(cè)平均節(jié)點(diǎn)電價(jià)Fig.5 The LMP of A and average LMP of load nodes

基礎(chǔ)場(chǎng)景下A廠的Lerner指數(shù)如圖6所示。從圖6中可以看出，A 廠1號(hào)和2號(hào)機(jī)的Lerner指數(shù)較為平穩(wěn)，基本維持在LI≈0.4，表明局部地區(qū)發(fā)生斷面阻塞，A 廠在成本報(bào)價(jià)下也能通過(guò)阻塞獲得一定的額外收益。

圖6 A廠勒納指數(shù)Fig.6 The Lerner index of A

按照第2次結(jié)算試運(yùn)行方案，對(duì)基礎(chǔ)場(chǎng)景的日前市場(chǎng)出清結(jié)果進(jìn)行各類(lèi)費(fèi)用計(jì)算，結(jié)果如所示。由表4看出，基礎(chǔ)場(chǎng)景下計(jì)劃模式費(fèi)用為23 254.746 0萬(wàn)元，市場(chǎng)模式費(fèi)用為22 464.465 4 萬(wàn)元，分?jǐn)偡颠€資金為790.2806萬(wàn)元，電能電費(fèi)結(jié)算金額為23254.7460萬(wàn)元。

表4 結(jié)算費(fèi)用明細(xì)Table 4 The settlement fee

3.2 行使局部市場(chǎng)力報(bào)價(jià)出清情況

參考浙江省電力現(xiàn)貨市場(chǎng)試運(yùn)行期間，在事前信息發(fā)布局部重點(diǎn)斷面限額的情況下，A廠1號(hào)和2號(hào)機(jī)相較于上一日大幅抬升申報(bào)價(jià)格的真實(shí)報(bào)價(jià)，回溯A 廠行使市場(chǎng)力的場(chǎng)景，保持其余機(jī)組的報(bào)價(jià)不變，A廠報(bào)價(jià)如表5所示。

表5 行使局部市場(chǎng)力的機(jī)組報(bào)價(jià)Table 5 Bidding of the units with local marker power

A 廠各機(jī)組中標(biāo)情況如圖7 所示，與基礎(chǔ)場(chǎng)景出清結(jié)果對(duì)比可知，由于局部地區(qū)斷面阻塞，A廠在抬升報(bào)價(jià)的情況下，1號(hào)和2號(hào)機(jī)組的出力變化量較小，全天出力仍基本維持在500 MW以上。

圖7 A廠機(jī)組出清情況Fig.7 The clearance situation of A

各市場(chǎng)力指標(biāo)如表6所示，由表6可以看出A廠在抬高報(bào)價(jià)的情況下，其邊際機(jī)組形成率和持有率仍均占據(jù)絕對(duì)主導(dǎo)地位，仍具有較強(qiáng)的行使市場(chǎng)力能力，且行使市場(chǎng)力的收益仍極為明顯。系統(tǒng)平均節(jié)點(diǎn)電價(jià)差異度為395.565 元∕MWh，平均標(biāo)準(zhǔn)差異度指標(biāo)為87.191 元∕MWh，較成本報(bào)價(jià)均大幅上升，表明A廠在行使市場(chǎng)力的情況下，市場(chǎng)電價(jià)不平衡度被進(jìn)一步拉大，局部地區(qū)電價(jià)較全系統(tǒng)整體大幅上升。

表6 各市場(chǎng)力指標(biāo)Table 6 The market power indicators

A廠1號(hào)、2號(hào)機(jī)的節(jié)點(diǎn)電價(jià)和發(fā)電側(cè)平均節(jié)點(diǎn)電價(jià)如圖8所示。由圖可知，A廠的節(jié)點(diǎn)電價(jià)遠(yuǎn)高于發(fā)電側(cè)平均節(jié)點(diǎn)電價(jià)，斷面阻塞抬升地區(qū)電價(jià)趨勢(shì)明顯。同時(shí)，在A廠大幅抬升報(bào)價(jià)的情況下，其節(jié)點(diǎn)電價(jià)較典型場(chǎng)景大幅上升，行使市場(chǎng)力收益明顯。

圖8 A廠節(jié)點(diǎn)電價(jià)和發(fā)電側(cè)平均節(jié)點(diǎn)電價(jià)Fig.8 The LMP of A and average LMP of load nodes

A 廠出清點(diǎn)之后申報(bào)面積變化情況如表7 所示，1號(hào)機(jī)的面積變化率為224.30%，2號(hào)機(jī)的面積變化率為119.52%。

表7 A廠出清點(diǎn)之后申報(bào)面積Table 7 The area of clearance point

抬升報(bào)價(jià)后A廠的Lerner指數(shù)如圖9所示。從圖中可以看出，1 號(hào)和2 號(hào)機(jī)的Lerner指數(shù)較為平穩(wěn)，但較基礎(chǔ)場(chǎng)景大幅上升，基本維持在LI≈0.5 以上，表明A 廠抬升報(bào)價(jià)的行為為其帶來(lái)了相當(dāng)可觀的額外收益。

圖9 A廠勒納指數(shù)Fig.9 The Lerner index of A

對(duì)A廠抬升報(bào)價(jià)場(chǎng)景的日前市場(chǎng)出清結(jié)果進(jìn)行各類(lèi)費(fèi)用計(jì)算，結(jié)果如表8所示。由表看出，相較基礎(chǔ)場(chǎng)景，計(jì)劃模式費(fèi)用上升64.839 5萬(wàn)元；由于A廠抬升報(bào)價(jià)，局部地區(qū)節(jié)點(diǎn)電價(jià)有所上升，因此市場(chǎng)模式費(fèi)用上升157.364 6 萬(wàn)元，相應(yīng)地分?jǐn)偡颠€資金下降92.525 0萬(wàn)元；A廠1號(hào)機(jī)結(jié)算金額增加90.525 1萬(wàn)元，A廠2號(hào)機(jī)結(jié)算金額增加90.865 1萬(wàn)元，總結(jié)算金額增加約181 萬(wàn)元，增幅近14.6%，行使市場(chǎng)力收益顯著。B、C廠結(jié)算金額變化相對(duì)較小。

表8 結(jié)算費(fèi)用明細(xì)Table 8 The settlement fee

3.3 市場(chǎng)力辨識(shí)出清情況

將提出的局部市場(chǎng)力事前評(píng)估和事后驗(yàn)證方法代入局部地區(qū)阻塞時(shí)各場(chǎng)景，并根據(jù)模擬電網(wǎng)具體情況整定各參數(shù)分別為：P1=1、P2=30%、P3=2、P4=30%、P5=30%、P6=30%、P7=0.45、P8=3，分析結(jié)果如表9所示。

表9 市場(chǎng)力事前評(píng)估和事后驗(yàn)證Table 9 The identification of local market power

由表9可知，局部地區(qū)阻塞各場(chǎng)景中，A廠抬升報(bào)價(jià)的行為事前事后均被驗(yàn)證出行使了局部市場(chǎng)力，因此在此報(bào)價(jià)下對(duì)A 廠的報(bào)價(jià)進(jìn)行出清系統(tǒng)內(nèi)置成本報(bào)價(jià)替換。

保持其余機(jī)組的報(bào)價(jià)不變，A 廠報(bào)價(jià)替換如表10所示，替換報(bào)價(jià)基于電力現(xiàn)貨市場(chǎng)結(jié)算試運(yùn)行工作方案中的以機(jī)組供電能耗初步實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)為標(biāo)桿計(jì)算的邊際成本報(bào)價(jià)。

表10 成本替換報(bào)價(jià)Table 10 Bidding of the cost replacement

A廠各機(jī)組中標(biāo)情況如圖10所示，與替換前場(chǎng)景出清結(jié)果對(duì)比可知，由于替換后報(bào)價(jià)下調(diào)明顯，A廠2號(hào)機(jī)全天基本滿(mǎn)發(fā)，A廠1號(hào)機(jī)全天出力仍基本維持在50萬(wàn)kW以上。

圖10 A廠機(jī)組出清情況Fig.10 The clearance situation of A

各市場(chǎng)力指標(biāo)如表11所示，由表可以看出A廠在替換報(bào)價(jià)后，其邊際機(jī)組形成率和持有率仍均占據(jù)絕對(duì)主導(dǎo)地位，仍具有較強(qiáng)的行使市場(chǎng)力能力，且行使市場(chǎng)力的收益仍極為明顯。系統(tǒng)平均節(jié)點(diǎn)電價(jià)差異度為383.015 元∕MWh，平均標(biāo)準(zhǔn)差異度指標(biāo)為80.225 元∕MWh，較抬升報(bào)價(jià)場(chǎng)景均大幅下降，表明A 廠在替換報(bào)價(jià)的情況下，市場(chǎng)電價(jià)不平衡度有所縮小。

表11 各市場(chǎng)力指標(biāo)Table 11 The market power indicators

A廠1號(hào)、2號(hào)機(jī)的節(jié)點(diǎn)電價(jià)和發(fā)電側(cè)平均節(jié)點(diǎn)電價(jià)如圖11所示。由圖可知，由于進(jìn)行了成本報(bào)價(jià)替換，A廠的節(jié)點(diǎn)電價(jià)較真實(shí)報(bào)價(jià)場(chǎng)景大幅下降，替換效果明顯。

圖11 A廠節(jié)點(diǎn)電價(jià)和發(fā)電側(cè)平均節(jié)點(diǎn)電價(jià)Fig.11 The LMP of A and average LMP of load nodes

A 廠出清點(diǎn)之后申報(bào)面積變化情況如表12 所示，1號(hào)機(jī)的面積變化率為-67.78%，2號(hào)機(jī)的面積變化率為-67.31%。

表12 A廠出清點(diǎn)之后申報(bào)面積Table 12 The area of clearance point

替換報(bào)價(jià)后A 廠的Lerner指數(shù)如圖12 所示。從圖中可以看出，1號(hào)和2號(hào)機(jī)的Lerner指數(shù)較為平穩(wěn)，較替換前場(chǎng)景大幅下降，基本維持在LI≈0.3，平均Lerner指數(shù)為0.4，表明報(bào)價(jià)替換能有效抑制機(jī)組行使局部市場(chǎng)力的行為，但不至于消除由于阻塞引起的局部地區(qū)電價(jià)合理抬升現(xiàn)象。

圖12 A廠勒納指數(shù)Fig.12 The Lerner index of A

對(duì)A廠替換報(bào)價(jià)場(chǎng)景的日前市場(chǎng)出清結(jié)果進(jìn)行各類(lèi)費(fèi)用計(jì)算，結(jié)果如表13 所示。由表看出，相較替換前場(chǎng)景，局部地區(qū)節(jié)點(diǎn)電價(jià)大幅下降，因此市場(chǎng)模式費(fèi)用下降197.428 6萬(wàn)元，相應(yīng)地分?jǐn)偡颠€資金上升169.386 8 萬(wàn)元；A 廠1 號(hào)機(jī)結(jié)算金額減少102.705 9萬(wàn)元，A廠2號(hào)機(jī)結(jié)算金額減小52.141 0萬(wàn)元，總結(jié)算金額減少約155萬(wàn)元，跌幅近15.3%。相較常設(shè)成本報(bào)價(jià)場(chǎng)景，A廠1號(hào)機(jī)結(jié)算金額減少-12.18萬(wàn)元，A廠2號(hào)機(jī)結(jié)算金額增加38.73萬(wàn)元，A廠總結(jié)算金額增加26.55萬(wàn)元，增幅約2%，在合理范圍內(nèi)，抑制A廠行使市場(chǎng)力的效果顯著。

表13 結(jié)算費(fèi)用明細(xì)Table 13 The settlement fee

4 結(jié)束語(yǔ)

對(duì)于獨(dú)立供區(qū)系統(tǒng)而言，在電力輸入受限，形成局部阻塞的情況下，可以通過(guò)判斷RSI是否小于1來(lái)事前判斷發(fā)電廠是否具備行使局部市場(chǎng)力的能力，進(jìn)一步通過(guò)報(bào)價(jià)陰影面積變化情況來(lái)事前驗(yàn)證具備局部市場(chǎng)力能力的機(jī)組有無(wú)行使市場(chǎng)力的具體行為。

（1）出清結(jié)束后，可通過(guò)出清段后報(bào)價(jià)陰影面積變化情況、邊際機(jī)組持有率、邊際機(jī)組占有率和Lerner指數(shù)等綜合來(lái)事后驗(yàn)證機(jī)組是否存在行使市場(chǎng)力的行為；其中出清段后報(bào)價(jià)陰影面積變化情況可以將機(jī)組壓低前段報(bào)價(jià)抬升必中標(biāo)段后報(bào)價(jià)的行為辨識(shí)出來(lái)，防止誤判漏判的情況發(fā)生。

（2）基于局部市場(chǎng)力事前評(píng)估和事后驗(yàn)證方法得出需對(duì)涉嫌行使市場(chǎng)力行為機(jī)組進(jìn)行報(bào)價(jià)替換結(jié)論后，可通過(guò)對(duì)比替換前后兩次出清結(jié)果的整體出清電價(jià)、計(jì)劃購(gòu)電成本、市場(chǎng)購(gòu)電成本、返還分?jǐn)傎Y金等市場(chǎng)出清及結(jié)算結(jié)果進(jìn)行綜合判斷。

（3）在目前煤電、氣電、水電和核電的政府授權(quán)合約覆蓋率下，具備局部市場(chǎng)力的機(jī)組輕度運(yùn)用市場(chǎng)力，暫時(shí)無(wú)法獲得過(guò)多利潤(rùn)，對(duì)于系統(tǒng)整體電能成本不會(huì)產(chǎn)生較大影響，但隨著政府授權(quán)合約覆蓋度的降低，影響將被逐漸放大；但若具備局部市場(chǎng)力的機(jī)組利用局部市場(chǎng)力能力，大幅提高報(bào)價(jià)，仍能獲得可觀利潤(rùn)，這部分超額利潤(rùn)構(gòu)成了系統(tǒng)整體電能成本提升的主要部分，需要加以甄別與限制。

（4）即使市場(chǎng)成員未修改報(bào)價(jià)，其中標(biāo)情況、發(fā)電收入和節(jié)點(diǎn)電價(jià)，可能因其他市場(chǎng)成員的報(bào)價(jià)變化發(fā)生明顯變化。因此，不宜單獨(dú)利用市場(chǎng)出清結(jié)果作為市場(chǎng)力檢測(cè)的判據(jù)，應(yīng)結(jié)合市場(chǎng)成員報(bào)價(jià)情況的變化進(jìn)行聯(lián)合判斷。

值得一提的是，本文提出的局部市場(chǎng)力辨識(shí)措施僅針對(duì)現(xiàn)階段浙江電力現(xiàn)貨市場(chǎng)，隨著后續(xù)備用、輔助服務(wù)、金融衍生品等［12—15］市場(chǎng)的進(jìn)一步完善，仍需進(jìn)一步研究與完善該方法。D