一种单边电力现货市场下合约转让的阻塞风险控制方法与流程

1.本发明涉及电力交易技术领域，具体涉及一种单边电力现货市场下合约转让的阻塞风险控制方法。


背景技术：

2.我国新一轮的电力体制改革，已经明确了建立以中长期交易为主、现货交易为补充的市场化电力电量平衡机制的市场建设目标。现阶段我国大部分省份均已建立以年度和月度电量交易为主的中长期电力市场体系，现货市场首批八个现货试点均已全部启动试结算运行，多数试点试结算运行从单边发电侧现货市场起步。
3.现货市场模式下采用节点电价机制进行双偏差结算，国内节点电价包含系统电能量价格和阻塞价格，双偏差结算即中长期合约量按照合约价结算，日前市场出清量与中长期合约分解量的偏差按照日前市场价格结算，实时市场出清量与日前市场出清量的偏差按照实时市场价格结算。单边现货市场结算的阻塞费用在所有发电主体之间分摊。
4.现有技术中，《电力现货市场下不平衡费用构成及分摊机制研究》(龙苏岩，《电网技术》2019年8月，第43卷第8期)研究适应我国目前现状的不平衡费用构成及分摊机制，其中阻塞盈余费用返还将总的阻塞盈余费用对分摊对象按实际电量比例分摊。《双轨制下的电力市场不平衡资金分析》(赵珍玉，《中国电力》2020年9月，第53卷第9期)研究理论阻塞盈余一定非负，对广东2019年5月按日试结算出现阻塞盈余为负的现象，提出一种根据发电侧市场总电费和应承担的阻塞盈余倒算用户侧统一结算价格的方法。
5.在节点电价机制下，阻塞电价被隐性包含于节点电价中，阻塞送受两端的市场主体地理位置不同，相应的节点电价也不同，现有方法未考虑到发电企业利用其所处阻塞位置不同，进行合约转让交易套利，将增加合约转让双方的利益而损害其他市场主体利益。对此，电力现货市场风险防范控制方法设计在于规避合约转让套利导致的市场总体阻塞费用亏空，以及其他市场主体利益损失，保障电力市场长期健康有序运转。


技术实现要素：

6.本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种单边电力现货市场环境下合约转让的阻塞风险控制方法，从而缓解利用阻塞市场力进行合约转让套利，避免合约出受让方利益增加而有损其他市场主体利益。
7.为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
8.一种单边电力现货市场下合约转让的阻塞风险控制方法，包括：
9.1)获取合约转让的出受让合约电量、转让合约电价；
10.2)获取市场所有发电主体的中长期交易合约电量和合约价、基数合约电量和基数合约价、日前市场出清电量和日前出清节点电价、实时市场实际电量和实时出清节点电价；
11.3)对市场主体进行解耦转让合约的电力现货市场风险控制结算，该结算包括中长期市场合约电费结算、基数合约电费结算、日前市场偏差电费结算、实时市场偏差电费结
算、合约转让电费结算、阻塞费用分摊返还。
12.上述技术方案中：
13.所述中长期市场合约电费结算为机组根据分解至t时段的中长期合约电量与对应的合约电价计算中长期合约电费，具体公式如下：
[0014][0015]
其中：为t时段联盟i其中机组j中长期合约电费；为t时段联盟i其中机组j中长期合约分解电量；为t时段联盟i其中机组j的中长期合约电价。
[0016]
所述基数合约电费结算为发电侧根据机组基数合约结算电量和政府核定上网电价计算基数合约电费收入，具体公式如下：
[0017][0018]
其中：为t时段联盟i其中机组j基数合约电费；为t时段联盟i其中机组j基数合约结算电量；为联盟i其中机组j政府核定上网电价。
[0019]
所述日前市场偏差电费结算为机组根据日前市场出清电量扣除日前市场基数合约结算电量、中长期合约分解电量的差额，其中中长期合约分解电量不含合约转让电量，再乘以日前市场出清节点电价计算电费，具体公式如下：
[0020][0021]
其中：为t时段联盟i其中机组j日前市场偏差电能量电费；为联盟i其中机组j日前市场t时段出清电量；为联盟i其中机组j在t时段中长期合约分解电量；为联盟i其中机组j日前市场t时段基数合约结算电量；为联盟i其中机组j在t时段合约转让电量；为联盟i其中机组j在日前市场t时段出清价格。
[0022]
所述实时市场偏差电费结算为机组根据实际上网电量与日前市场出清电量的差额，以及实时市场出清节点电价计算偏差电费，具体公式如下：
[0023][0024]
其中：为联盟i其中机组j在实时市场t时段偏差电能量电费；为联盟i其中机组j在实时市场t时段实际上网电量；为联盟i其中机组j在日前市场t时段出清电量；为联盟i其中机组j在实时市场t时段出清价格。
[0025]
所述合约转让电费结算为根据机组合约转让电量乘以转让价与合约转让双方中长期合约均价的价差计算转让合约电费收入，，具体公式如下：
[0026][0027]
其中：为t时段联盟i其中机组j合约转让电费收入；为t时段联盟i其中机组j合约转让电量；为t时段联盟i其中机组j合约转让电价；为t时段联盟i合约
受让双方中长期合约均价。
[0028]
所述阻塞费用分摊返还的步骤为先核算合约转让产生的阻塞不平衡电费，然后该电费由合约转让交易双方分摊，而非按全部发电机组分摊，所述阻塞不平衡资金的计算公式为：
[0029][0030]
其中：为联盟i日期市场t时段阻塞不平衡电费；为联盟i日期市场t时段其中合约转让交易对(受让机组j，出让机组k)的阻塞不平衡电费；为联盟i日期市场t时段其中合约转让交易对(受让机组j，出让机组k)的转让电量；为联盟i日期市场t时段其中合约转让交易的受让节点电价；为联盟i日期市场t时段其中合约转让交易的出让节点电价。。
[0031]
本发明的有益效果是：
[0032]
1、提出解耦转让合约的电力现货市场风险控制结算方法。为了避免单边市场发电主体在电力现货市场开市前，利用阻塞市场力进行合约转让，进而在现货市场出清结算时影响现货偏差电量和收入，将现货节点电价与合约转让量解耦，合约转让仅对出受让方内部进行利益再分配。
[0033]
2、避免了合约转让产生阻塞不平衡资金。采用本发明所提方法可以避免合约转让套利导致的市场总体阻塞费用亏空，以及合约转让以外的其他主体利益损失，保障电力市场长期健康有序运转。
附图说明
[0034]
图1为本发明的流程框图。
[0035]
图2为本发明实施例的电网接线示意图。
具体实施方式
[0036]
随着国内电力市场由年度和月度中长期市场向现货市场演进，合约转让交易频次也在增加，逐步由月度合约转让向月内、周、甚至d
‑
3天等更趋近现货市场日前d
‑
1天转变。在输电容量不足发生阻塞的情况下，发电企业由于所处地理位置的不同，在阻塞送端少发电，阻塞受端多发电。节点电价机制下，阻塞时多发电机组价格和少发电机组价格不同，从而会产生阻塞不平衡资金。国内单边现货市场阻塞盈余或费用的分摊由所有市场化机组按照实际上网电量比例分担。送受端机组会有不同的阻塞市场力而进行合约转让套利。广义阻塞的原因很多，包括提前获知线路检修信息；电网结构薄弱，新建或扩建线路已储备未及时投运；极端天气下某一输电断面在夏季高峰、冬季高峰、春秋季新能源大发等时段性阻塞等。
[0037]
单边市场模式下阻塞不平衡资金盈余或亏空，与持有中长期合约情况有关。如果送端机组持有的中长期合约比较少，即送端机组需要在现货市场以低价卖电，而受端机组持有的中长期合约较多，即受端机组需要在现货市以高价买电，代理政府运营市场的机构
(以下简称市场运营机构)相当于在现货市场低买高卖，则这部分不平衡资金大于0；反之，如果送端机组持有的中长期合约比较多，即送端机组需要在现货市场以低价买电，而受端机组持有的中长期合约较少，即受端机组需要在现货市以高价卖电，市场运营机构相当于在现货市场高买低卖，则这部分不平衡资金小于0。阻塞时送端机组因为出力受阻，大概率需要从现货市场买电来履行其中长期合约，而受端机组大概率需要在现货市场卖电，故阻塞不平衡资金大概率小于0。
[0038]
在这种情况下，发电集团或联盟(以下简称发电联盟)内部可以通过合约转让交易来套利，与此同时加大市场总阻塞不平衡资金的亏空。发电联盟内部的机组预估到未来一段时间将发生阻塞，当其处于受端，现货价格较高，将合约转让给联盟内部处于阻塞送端现货价格较低的机组，这样高价机组更有可能在现货市场多卖电，而低价机组在现货市场少卖电甚至买电，联盟内部出受让双方的两个机组整体从市场获利，同时整个市场与不发生合约转让交易相比多亏空了这部分阻塞不平衡资金。而且这部分不平衡资金又需要由所有市场主体分摊，从而损害了其他市场主体的利益。
[0039]
中长期市场合约电量根据中长期合同约定价格结算，中长期合约电量包括年度、月度等交易周期的合约电量。基数合约交易电量按基数合约结算电量和政府核定上网电价结算。日前市场根据日前市场出清电量与中长期合约分解电量和基数合约分解电量进行偏差结算，偏差结算价格为日前市场出清价格。实时市场根据实际电量与日前市场出清电量进行偏差结算，偏差结算价格为实时市场出清价格。合约转让交易电量在事后结算时与节点电价解耦，结算价格为合约转让价格。
[0040]
总电费包含中长期合约电费、基数合约电费、合约转让电费、日前市场偏差电能量电费、实时市场偏差电能量电费、考核费用、分摊返还费用等。总电费的计算公式如下：
[0041][0042]
0≤i≤i，0≤j≤j
[0043]
其中：i为发电联盟总数，j为发电联盟内合约转让总数；
[0044]
为联盟i其中j机组总电费收入；
[0045]
为联盟i其中j机组在t时段中长期合约分解电费收入；
[0046]
为联盟i其中j机组在t时段基数合约电费收入；
[0047]
为联盟i其中j机组在t时段转让合约电费收入；
[0048]
为联盟i其中j机组在t时段日前市场偏差电能量电费收入；
[0049]
为联盟i其中j机组在t时段实时市场偏差电能量电费收入；
[0050]
为联盟i其中j机组在t时段考核电费收入；
[0051]
为联盟i其中j机组在t时段分摊返还电费收入。
[0052]
其中，中长期合约结算为：机组根据分解至t时段的中长期合约电量与对应的合约电价计算中长期合约电费，具体公式如下：
[0053]
[0054]
其中：
[0055]
为t时段联盟i其中机组j中长期合约电费；
[0056]
为t时段联盟i其中机组j中长期合约分解电量；
[0057]
为t时段联盟i其中机组j的中长期合约电价。
[0058]
其中，基数合约结算为：发电侧根据机组基数合约结算电量和政府核定上网电价计算基数合约电费收入，计算公式如下：
[0059][0060]
其中：
[0061]
为t时段联盟i其中机组j基数合约电费；
[0062]
为t时段联盟i其中机组j基数合约结算电量；
[0063]
为联盟i其中机组j政府核定上网电价。
[0064]
其中，转让合约结算为：根据机组合约转让电量乘以转让价与合约转让双方中长期合约均价的价差计算转让合约电费收入，
[0065][0066]
其中：
[0067]
为t时段联盟i其中机组j合约转让电费收入；
[0068]
为t时段联盟i其中机组j合约转让电量；
[0069]
为t时段联盟i其中机组j合约转让电价；
[0070]
为t时段联盟i合约受让双方中长期合约均价；
[0071]
其中，日前市场偏差结算为：机组根据日前市场出清电量扣除日前市场基数合约结算电量、中长期合约分解电量的差额，其中中长期合约分解电量不含合约转让电量，再乘以日前市场出清节点电价计算电费，具体公式如下：
[0072][0073]
其中：
[0074]
为t时段联盟i其中机组j日前市场偏差电能量电费；
[0075]
为联盟i其中机组j日前市场t时段出清电量；
[0076]
为联盟i其中机组j在t时段中长期合约分解电量；
[0077]
为联盟i其中机组j日前市场t时段基数合约结算电量；
[0078]
为联盟i其中机组j在t时段合约转让电量；
[0079]
为联盟i其中机组j在日前市场t时段出清价格。
[0080]
其中，实时市场偏差结算为：机组根据实际上网电量与日前市场出清电量的差额，以及实时市场出清节点电价计算偏差电费，计算公式为：
[0081][0082]
其中：
[0083]
为联盟i其中机组j在实时市场t时段偏差电能量电费；
[0084]
为联盟i其中机组j在实时市场t时段实际上网电量；
[0085]
为联盟i其中机组j在日前市场t时段出清电量；
[0086]
为联盟i其中机组j在实时市场t时段出清价格。
[0087]
合约转让产生的阻塞不平衡资金：
[0088][0089]
其中：
[0090]
为联盟i日期市场t时段阻塞不平衡电费；
[0091]
为联盟i日期市场t时段其中合约转让交易对(受让机组j，出让机组k)的阻塞不平衡电费；
[0092]
为联盟i日期市场t时段其中合约转让交易对(受让机组j，出让机组k)的转让电量；
[0093]
为联盟i日期市场t时段其中合约转让交易的受让节点电价；
[0094]
为联盟i日期市场t时段其中合约转让交易的出让节点电价；
[0095]
由合约转让交易双方分摊，而非按全部发电机组分摊。
[0096]
参考图1，依托上述的相关费用计算公式，本发明的单边电力现货市场下合约转让的阻塞风险控制方法，包括：
[0097]
1)获取合约转让的出受让合约电量、转让合约电价；
[0098]
2)获取市场所有发电主体的中长期交易合约电量和合约价、基数合约电量和基数合约价、日前市场出清电量和日前出清节点电价、实时市场实际电量和实时出清节点电价；
[0099]
3)对市场主体进行解耦转让合约的电力现货市场风险控制结算，该结算包括中长期市场合约电费结算、基数合约电费结算、日前市场偏差电费结算、实时市场偏差电费结算、合约转让电费结算、阻塞费用分摊返还。
[0100]
继续参考图2，本发明举例比较没有合约转让交易和有合约转让交易的两种场景。
[0101]
图中，发电联盟g
i
的机组g
ij
和g
ik
分别与用户l签订中长期合约q
c,i,j
、q
c,i,k
为400mwh，机组出力上限均为660mw，合约价p
c,i,j
为0.37元/kwh、p
c,i,k
为0.36元/kwh。基数合约q
b,i,j
、q
b,i,k
为50mwh，合约价p
b,ij
为0.3844元/kwh。日前市场t时段出清节点电价为0.2元/kwh，为0.5元/kwh。其他参数等不影响场景对比分析。
[0102]
场景一：假设没有合约转让交易
[0103]
[0104][0105]
l支出＝[400*0.37 400*0.36 (50 50)*0.3844]/10＝33.044(万元)
[0106]
场景一的阻塞不平衡资金＝33.044
‑
13.722
‑
23.822＝
‑
4.5万元
[0107]
场景二：假设g
ik
以0.378元/kwh价格转让100mwh合约给g
ij
，其他参数同场景一
[0108][0109][0110]
l支出＝[400*0.37 400*0.36 (50 50)*0.3844]/10＝33.044(万元)
[0111]
场景二阻塞不平衡资金＝33.044
‑
15.502
‑
25.042＝
‑
7.5(万元)
[0112]
从上例可以看出，通过合约转让交易和在不改变实际出力情况下收益都增加了，却加大了阻塞不平衡资金亏空3万元。为了防止发电企业通过合约转让套利，产生的阻塞不平衡资金却要全部市场主体承担，合约转让交易中产生的阻塞不平衡资金应该由交易双方承担。
[0113]
场景二中g
ij
和g
ik
进行合约转让交易产生的不平衡资金计算如下：
[0114]
合约转让产生的不平衡资金合约转让产生的不平衡资金
[0115]
g
ij
和g
ik
承担了
‑
3万元的阻塞不平衡资金后，整个市场的阻塞不平衡资金仍为
‑
4万元，通过这种方式能够避免市场主体通过合约转让交易套利。
[0116]
为了防止市场主体通过中长期合约转让来套利，采用风险控制方法来规避：从全市场角度，在进行结算时，计算机组现货偏差电费时只考虑中长期直接交易合约电量和基数合约电量，不考虑合约转让电量，使合约转让电量与现货节点电价解耦，避免合约转让阻塞费用由联盟外部其他市场主体分摊而损害联盟外部利益。
[0117]
从单个主体角度，对合约转让交易考虑其转让价格与合约价的盈亏，使联盟内利益在受让双方之间调节分配，当合约转让价参考点为出受让双方原中长期合约均价时，联盟内合约出受让增量利益等幅调整，如下：
[0118][0119]
对于上例中g
ik
以0.387元/kwh价格转让100mwh给g
ij
的情况，联盟内总收益与不发生合约转让相同，各机组收益为：
[0120][0121]
[0122]
g
ik
以双方中长期合约均价0.365元/kwh价格转让给g
ij
时，各机组利益与不发生合约转让时相同。