电力市场不平衡结算方法

林言泰 丁军策

摘 要：欧美等国在电力市场建设方面已积累了二三十年的经验，而我国的电力市场的新一轮建设则刚起步。在市场的建设和完善过程中，需要借鉴国际上的成熟经验。本文主要介绍北欧电力市场在不平衡结算方面的规则和经验，包括不平衡结算模型、不平衡电量计算、不平衡电费计算等方面的内容，并通过实例加以说明。

关键词：北欧电力市场；不平衡结算；不平衡结算模型；不平衡电量；不平衡电费

中图分类号：TM72；F407.61 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2018）05-0164-02

在电力市场的交易计划和实际使用中，总会出现电量偏差（即不平衡）的情况，这就需要进行不平衡结算。挪威、芬兰、瑞典共同组建了不平衡结算组织eSett负责三国的不平衡结算[1]，结算的时间单元为一个小时。不平衡结算在平衡责任代理商（BRP）与输电网运营商（TSO）之间进行，每个发电商、售电商（RE）或用户都必须且只能找一个BRP负责自己与TSO的不平衡结算[2]。

1 北欧不平衡结算模型

在北欧，不平衡模型中主要主體有RE、BRP、TSO、配电网运营商（DSO）和电力交易所（NEMO），其中RE从批发市场购买或出售电量，并将电量卖给终端用户；BRP代表发电商、用户和电力交易商管理平衡义务并进行不平衡结算；TSO拥有输电网并承担调度任务；DSO拥有配电网资产并负责将向用户提供配电业务；NEMO对应Nord Pool现货交易所，负责组织集中的日前和日内交易。不平衡模型的五个核心功能为结算结构管理、测量、数据上传、结算以及发放票据[1，3]。

结算结构是北欧不平衡结算模型的关键要素之一，模型中的每个主体都有责任更新各自的结构信息并提交给eSett，由eSett负责结算结构运营维护，如DSO上传测量的电力数据，NEMO上传日前和日内的交易结果，TSO上传平衡备用的容量和价格，BRP上传参与调频市场的订单、发电公司的发电计划和RE的双边交易等。当eSett确认市场成员上传信息有效后，将会基于这些数据对每个BRP进行不平衡结算，并且发电与用电分开进行。

2 不平衡电量计算

eSett基于不平衡模型中收到的信息，分别计算发电不平衡电量和用电不平衡电量[1，4]。

2.1 发电不平衡电量计算

BRP的发电不平衡电量是指BRP的实测发电量与计划发电量和不平衡调整电量之间的偏差电量[1]。这三项数据分别由DSO、BRP和TSO提供给eSett。发电不平衡电量计算公式如下：

发电不平衡电量=实测发电量-计划发电量+/-发电不平衡调整电量 （1）

其中不平衡调整电量是指调频市场中被TSO调用的电量，是维持频率备用、频率恢复备用和代替备用的总和。表1给出一个发电不平衡电量计算的例子。

在上述例子中，BRP发电不平衡电量的计算结果为5 MWh，这意味着BRP多发了5MWh的电。

2.2 用电不平衡电量计算

BRP的用电不平衡电量是指BRP的实测用电量与它预先购买的电量之间的偏差电量[1]。用电不平衡计算公式如下：

用电不平衡电量=实测用电量+计划发电量+/-交易电量+/-用电不平衡调整电量+MGA不平衡电量 （2）

其中交易电量是指BRP所负责的RE完成的日前交易、日内交易和双边交易的总电量。对于一个BRP而言，其计划发电量与交易电量之差即为计划用电量。表2给出一个用电不平衡电量计算的例子。

在上述例子中，BRP用电不平衡电量的计算结果为-15MWh，这意味着BRP多用了15MWh的电。

3 不平衡电费计算

3.1 发电不平衡电费计算

对于不平衡发电量，使用不同的价格对多发的电量与少发的电量进行结算[1]。在上调时段，BRP少发的电量以上调价格进行结算，多发的电量以该BRP所在区域的日前市场的区域价格进行结算。在下调时段，BRP少发的电量以该BRP所在区域的日前市场的区域价格进行结算，多发的电量以下调价格进行结算。如果在实时运行期间既有频率上调也有频率下调，那么净调频电量决定该时段的调频方向。如果上下调电量相等，该时段定义为没有调频方向的时段，此时BRP多发的电量和少发的电量都以该BRP所在区域的日前市场的区域价格进行结算。表3展示了一个上调时段发电不平衡价格的示例。

假定某实时运行时段为上调时段，其发电不平衡费用计算价格如表3所示，并且BRP发电量如表1所示，那么该BRP在该实时运行时段的发电不平衡电费计算方法如表4所示。

表中票据总额表明eSett需要向该BRP支付550欧元的发电不平衡电费。

3.2 用电不平衡电费计算

对于用电不平衡电量，多用的电量和少用的电量的结算价格均为该实时运行时段主调频方向的调频价格。在上调时段，不平衡用电量以上调价格进行结算。在下调时段，不平衡用电量以下调价格进行结算。在没有调频方向的时段，不平衡用电量以日前市场的区域价格进行结算。表5展示了上调时段用于计算用电不平衡电费的用电不平衡价格。

假定某实时运行时段为上调时段，其用电不平衡费用计算价格如表5所示，并且BRP用电量如表2所示，那么该BRP在该交割时段的用电不平衡电费计算方法如表6所示。表6中票据总额表明BRP需要向eSett支付600欧元的用电不平衡电费。

4 对我国电力市场建设的启示

新电改下，中国电力市场应在结合自身国情的基础上，充分吸收国外先进的经验，找到一条具有中国特色的电力市场建设道路。北欧作为首个跨国的区域市场，在市场机制建设方面取得诸多的成就，能为我国电力市场建设提供参考。

目前中国电力市场正处于由单一买方市场向批发竞争、零售竞争的过渡时期，与合同电量有关的偏差电量处理已经成为交易结算中的一个难题。虽然我国的电量种类以及交易方式与北欧并不相同，但是北欧在不平衡结算中采用的不平衡结构模型、不平衡电量价格模型、不平衡电量费用结算方法、票据发放流程和内容以及保证金的计算方法，对于我国的不平衡结算设计都具有借鉴作用。对我国不平衡电量结算机制的建议如下：

（1）建立完善的不平衡结算结构模型。完善不平衡结算系统，应先从完善宏观的结算系统架构着手，充分考虑各市场主体之间、市场主体与市场区域之间的关系，明确各市场主体的平衡责任。（2）制定合理的不平衡电量计算模型。我国电量结构中具有计划电量，与国外电量结构不太一样。制定不平衡电量计算模型时应充分考虑我国的特有国情，但是计算模型应能反映各市场主体实际电量与预期电量的偏差。（3）制定合理的不平衡电价机制。根据不平衡电量对系统稳定性的不同影响，应采取不同的价格进行结算。以此充分发挥市场力的正向作用，促进市场主体更加精确地预测负荷，减小系统不平衡，最大化社会福利。（4）对于南方电网，五个省份类似于北欧的四个国家。北欧不平衡结算采用共同的结算信息系统与结算规则大纲，有利于促进区域市场的耦合，促进市场的流动。北欧联合市场与南方电力市场具有相似的跨区域耦合特性，因此北欧不平衡结算机制对南方电力市场的建设是一个不错的借鉴对象。

参考文献

[1]Nordic imbalance handbook.[S].2017-04-28.

[2]The Nordic balancing concept.[S].2017-06-22.

[3]The Nordic balancing philosophy.[S].2016-06-16.

[4]Regulation C2 The balancing market and balance settlement.[S].2008-12.