跨区电网输电交易中偏差电量处理方法

尚 超，丁坚勇，谢 登，杨东俊，胡 婷

(1．武汉大学电气工程学院，武汉市430072;2．国网湖北省电力公司电力经济技术研究院，武汉市430077)

0 引 言

电力市场交易过程中，合同电量为电力交易合同中明确规定的电量，调度机构根据合同给市场主体安排发、受电执行计划。但是，由于电力系统运行的特殊性与复杂性，电网安全、机组工况、自动控制设备以及人为因素等都会影响调度计划的执行，使得关口实际计量电量一般无法与合同电量或计划电量保持一致，其差值即为偏差电量。偏差电量的处理是电力市场交易结算机制的核心问题之一［1］，不同的偏差电量处理方法将直接导致结算电量及金额的不同，从而影响交易各方的经济利益。

跨区电网输电交易着眼于区域大网间的电量交易，能够充分发挥大电网联合调度的优势，为大水电、大火电、大可再生资源的跨区域、大容量输送和配置提供可靠保障［2-5］。我国某特高压线路自建成后跨区输电交易频繁，为“南北互供”、“水火互济”发挥了良好的资源配置作用。由于该跨区电力交易结算主体多，调度运行复杂，月度偏差电量经常达到103万kW·h的数量级。虽然偏差电量不足总送电量的1%，但就其本身而言仍是一个较大的数值，已经引起交易相关方的密切关注。加之目前普遍缺乏偏差电量的责任认定措施，偏差电量的处理已成为该跨区交易中较为突出的问题，如何制定科学合理的处理方法对跨区输电交易市场的健康发展尤为重要。针对我国某特高压跨区大电网当前的经营体系及管理现状，本文提出按计划比例分摊法处理跨区电网输电交易的偏差电量。

1 特高压跨区电网现行偏差电量处理方法及对交易相关方的影响

当前该特高压跨区输电交易结算由国家电网统一组织，为串联式三级结算模式，即厂网间结算、区域电网间结算、区域电网与省网间结算。计量关口分别设置在各级送、受电方的产权交界点，原则上以送电侧为结算计量点，受电侧为校核计量点。三级交易中心分层结算，协调运作，共同审核和确认特高压电量结算工作，保障交易顺利进行。其中，前两级交易对象为一对一，以关口计量电量为准据实结算，因此，不存在偏差电量问题;省间关口电量计量点由于存在交叉、公用现象，区域电网与省网间结算则以送端电网计划送出电量为基础，按计划值直接结算，由单个省(市)来平衡由于计划电量与实际电量不同而带来的偏差，这里称之为“平衡省”。设受端区域电网购电方有n个省份，除平衡省外，其他省结算电量为经网损折算后的计划电量，平衡省结算电量为受端电网总购电量减去其他地区结算电量。这种方法简单、可操作性强、透明性高，其计算式为

式中:Ni(i≠1)为受端电网第i个非平衡省(市)结算电量;Mi为送电方计划送往第i个省的电量;ηi为各省对应的网损率;N1为平衡省结算电量;W 为送端电网出口侧关口电量;η 为特高压线路综合网损率。

约定偏差电量在受端电网侧计算，为计划值与实际值之差，即

由式(1)～(3)可得平衡省结算电量N1与偏差电量ΔW 的关系为

由式(4)可知，偏差电量全部由平衡省承担，该省的结算电量实质上为计划值减去偏差电量。当偏差电量为正值时，即受端区域电网实际购电量小于计划电量，意味着平衡省得到了一定的优惠;当偏差电量为负值时，即受端区域电网购电量大于计划电量，则平衡省将额外支付一部分电费。因此，除1年中各月偏差电量正负可以相互抵消的部分外，这种偏差电量由单一交易主体承担的方法是缺乏公平性的。随着特高压的发展，跨区互联电网越来越多，跨区交易电量也将越来越大，尽快解决这些初期暴露的问题有助于理顺交易工作，平衡各方的利益，为今后跨区互联电网更好地发挥大范围的资源优化配置打下坚实的基础。

2 偏差电量处理方法

2.1 偏差电量处理方法研究

当前很少有专门针对偏差电量的研究，但由于偏差电量处理方法往往融入在电力交易结算体系中，一些文献已经对偏差电量有所提及。目前有关偏差电量的研究主要包括偏差电量电价、偏差电量造成的影响及偏差电量流向的处理3个方面。例如，文献［1］提出偏差电量与合同电量分开结算，其中合同电量按合同签订的电价结算，偏差电量按偏差电量电价单独结算，但这种方法需建立在完善的偏差电量责任认定机制之上，具体电价的确定也是一个棘手的问题;文献［6］将交易电量与计划电量不平衡的问题称为能量不平衡问题，并建立数学模型研究了其对发电侧发电厂商的影响;文献［7］则重点研究了水电来水预测的偏差电量对上网侧分时电价设计的影响。本文结合某跨区电网电量交易结算的实际情况，关注偏差电量的流向问题，即偏差电量的分配与调整，目前主要有以下3 种处理方法［8-12］:

(1)由单一交易主体承担偏差电量(现行方法)。当存在多个交易主体时，除其中一个主体以外，其他交易主体均按计划电量直接结算，计划值和实际值之间的偏差由某个单一主体承担。此法可操作性强，透明性好，但这种方法，特别是当偏差电量数值较大时将明显欠缺公平性，不利于跨区跨省电力交易市场的健康长久发展。

(2)采用滚动调整的方式处理偏差电量。根据当月偏差电量情况滚动调整下月计划值，当月欠送(多送)的电量在下月补送(扣除)。这种处理方式较适合没有严格界定每月交易电量的年度合同，对于跨区大电网这种月度交易市场不太适合。而且这种方法为了达到经济上的公平而有可能大幅调整调度计划，将会给调度部门带来新的难题。

(3)按计划值比例分摊偏差电量。该方法的原理为假设送电潮流在所有线路上按送电计划值比例分布，偏差电量由参与电力交易的各方共同分摊，分摊比例为各方计划电量在总电量中所占的比例，每个购电方的计划购电量越多，其承担的偏差电量也越多。按计划值比例分摊偏差电量法是一种应用前景较大的偏差电量处理方法，但目前相关研究相对较薄弱，缺乏深入分析。

此外，潮流追踪法可以计算每台发电机和每个负荷对线路潮流的利用份额，理论上可以实现偏差电量在各个交易主体之间较为精确、合理的分摊［13-15］，但这种方法在跨区大电网的应用中尚存在一定的问题，且计算过程过于复杂，实用性较差。

2.2 适用于跨区电网输电交易的偏差电量处理方法

跨区电网输电交易和其他电力交易一样，应遵循公平、公正、公开的“三公”原则，并具备一定的可操作性，以此为准则，并结合2.1 节中的分析，本文提出按交易计划值比例分摊的方法更适合于当前特高压跨区电网输电交易中偏差电量的处理，各省均采用统一的公式计算结算电量:

应用该法后，不再存在平衡省的概念，偏差电量由参与交易的各方分摊，分摊的比例为计划电量占总电量的比例，可以近似地模拟潮流分布，并且各省结算电量算法一致，因此省级电网之间达到了利益平衡。

同时，在网损率取值合理的情况下有:

即各省总结算电量等于网损折算到受端的关口电量W(1 － η)，省级电网与区域电网之间不存在利益纠葛。

3 算例分析

以该特高压跨区电网某2个典型月(记为Ⅰ月、Ⅱ月)的实际数据为例，分别用现行方法与按比例分摊方法处理偏差电量。其中，线路综合网损率取1.5%，由于B 省地理位置特殊，其网损率为1.2%，其他省网损率取1.52%。

表1 现行方法处理偏差电量计算结果Table 1 Calculated results of deviation electric quantity processing using current method 104kW·h

表2 使用按比例分摊法处理偏差电量计算结果Table 2 Calculated results of deviation electric quantity processing using allocation method 104kW·h

计算结果如表1、2 所示。其中，受端电网省级购电方包括A、B、C、D、E 5个省，Ⅰ、Ⅱ月分别出现了992.1、1 467.8 万kW·h 的偏差电量。现行方案中，B，C，D，E 4个省购电量均等于网损折算后的计划电量，而偏差电量全部由平衡省A 省一方承担，A 省购电量小于折算后的计划电量。而使用按比例分摊方法后，购电各方同等对待，均承担一定比例的偏差电量，结算电量都小于折算后的计划电量，较好地平衡了各省级购电方的利益。而且购电量越多，承担的偏差电量也越多，符合“投资越大，风险(收益)也越大”的经济规律。同时，受方电网总购电量仍然等于网损折算后的关口电量，省级电网与上级区域电网亦无利益关联，真正实现了各级交易的公平合理，整个计算过程也简单、透明。

4 结 语

本文针对我国某特高压跨区大电网当前的经营体系和交易现状，提出按计划值比例分摊是适应于特高压输电交易的偏差电量处理方法。实际算例证明该方法能够较好地平衡各级交易方的经济利益，并且可操作性强。虽然偏差电量的产生不可避免，但是偏差电量是可以减小的。因此，对于偏差电量问题，一方面应不断完善其交易结算方法，力求公平合理;另一方面也应从技术、设备与管理多方面努力，建立特高压交易中心与调度中心协调运作的机制，尽量减小偏差电量的产生。

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