試驗(yàn)變壓器是交流耐壓的必需品，不可替代

在當(dāng)今電力市場的發(fā)展與競爭的方向是沿著購買代理（單一購買）、雙邊合同、批發(fā)競爭*后到零售競爭發(fā)展的，但各地區(qū)在實(shí)際模式選擇上會存在混合，開放程序上會存在跳躍。我國選擇了單一購買模式作為電力市場的起步模式，但現(xiàn)有理論和實(shí)踐已經(jīng)證明：沒有需求側(cè)參與和響應(yīng)的單邊模式在供應(yīng)約束時將失去穩(wěn)定。
為解決單邊模式的穩(wěn)定性問題，本文提出了現(xiàn)有工業(yè)組織結(jié)構(gòu)下的帶需求側(cè)響應(yīng)的組合模式，該模式在現(xiàn)有單一買方模式基礎(chǔ)上吸收了批發(fā)競爭和零售競爭模式中的可行成分，在目前電力供應(yīng)緊張的環(huán)境下也可以實(shí)施。在這一模式下，實(shí)時電價用戶群已不是一個簡單的需求側(cè)響應(yīng)項(xiàng)目，而是電力市場的關(guān)鍵一環(huán)。該模式能與現(xiàn)有工業(yè)組織結(jié)構(gòu)兼容，且在現(xiàn)階段能起到用市場來理順電價、傳遞成本、平衡利益、化解紛爭的作用，同時能與雙邊開放模式有效銜接。試驗(yàn)變壓器是交流耐壓的必需品，不可替代
1單邊電力市場的靜態(tài)穩(wěn)定性
電力市場的靜態(tài)穩(wěn)定性可以定義為電力市場在短時間小擾動下保持價格穩(wěn)定的能力。文獻(xiàn)用不同方法研究了電力市場的靜態(tài)穩(wěn)定性問題。本文利用經(jīng)濟(jì)學(xué)理論對單邊電力市場的穩(wěn)定性問題作一定性分析。
在傳統(tǒng)管制機(jī)制下，電力消費(fèi)價格是基于平均成本的，電力生產(chǎn)成本按各機(jī)組實(shí)際成本回收，而單邊開放發(fā)電市場的短期平衡市場則是采用系統(tǒng)邊際成本機(jī)制（SMP）的。假設(shè)管制和競爭市場的生產(chǎn)率相同，那么在供應(yīng)偏緊時，平均成本價格就會比邊際成本價格低很多，若再考慮市場力因素，價格還會高于邊際成本，這種差別還會更大。但是，如果供過于求，那么邊際成本價格又會低于管制下的平均成本價格，且價格很容易崩潰到邊際運(yùn)營成本的水平。試驗(yàn)變壓器是交流耐壓的必需品，不可替代
可見，單邊開放市場的價格波動范圍為邊際運(yùn)營成本至價格上限之間。電力價格的上行發(fā)散主要影響電力市場的短期靜態(tài)穩(wěn)定，而下行崩潰則會影響市場的長期動態(tài)穩(wěn)定。
文獻(xiàn)給出了單邊電力市場不穩(wěn)定性的理論證明。在假設(shè)獨(dú)立調(diào)度（ISO）、電力交易機(jī)構(gòu)（PX）、電網(wǎng)公司和發(fā)電公司均相互獨(dú)立，并采用全電量競價的條件下，得出在需求彈性為0時，發(fā)電市場中廠商（簡化假設(shè)為2個發(fā)電商）的反應(yīng)函數(shù)是2條平行線，沒有交點(diǎn)，也即沒有Nash均衡點(diǎn)。這2條平行線的函數(shù)表達(dá)式為k1＝1＋b2k2／b1＝f1（k2）和k2＝1＋b1k1／b2＝f2（k1），式中：ki（i＝1，2）表示第i個發(fā)電商的報價策略；bi（i＝1，2）表示第i個發(fā)電商的邊際成本系數(shù)。文獻(xiàn)分析了反應(yīng)函數(shù)的上行發(fā)散性，但沒有考慮出現(xiàn)逆轉(zhuǎn)的情況，即在系統(tǒng)容量剩余時，反應(yīng)函數(shù)的運(yùn)動方向向下，當(dāng)收斂于某一廠商的ki＝1（i＝1，2）時，該廠商退出。市場在什么時候出現(xiàn)逆轉(zhuǎn)還需進(jìn)一步研究。
2電力市場靜態(tài)穩(wěn)定環(huán)節(jié)
單邊電力市場價格波動性的根源在于供需兩端的剛性，即在供應(yīng)側(cè)沒有“倉儲”的緩沖，在需求側(cè)沒有實(shí)時的反饋，而二者又存在苛刻的實(shí)時平衡要求。為解決這一固有的穩(wěn)定性問題，需要在單邊開放的發(fā)電市場的基礎(chǔ)上引入需求側(cè)響應(yīng)為反饋環(huán)節(jié)。
ε（ρ）表示需求側(cè)響應(yīng)資源的響應(yīng)函數(shù)；（1－α）Q表示采取部分電量競價，引入合約電量交易虛擬儲存部分電量，α表示競價比例。通過引入單邊電力市場靜態(tài)穩(wěn)定環(huán)節(jié)，可使該發(fā)電市場獲得靜態(tài)穩(wěn)定（此時發(fā)電商反應(yīng)函數(shù)存在極限，即曲線間存在交點(diǎn)）。同時，在需求側(cè)響應(yīng)能力未培育好之前，可以允許電網(wǎng)公司保留一部分自有調(diào)峰容量以加強(qiáng)反饋深度，Qg（ρ）即表示自有調(diào)峰容量的反應(yīng)函數(shù)。另外，D（Q）表示需求逆函數(shù)，Qp為獨(dú)立廠商發(fā)電量。
2.1引入靜態(tài)穩(wěn)定環(huán)節(jié)后的反應(yīng)函數(shù)，試驗(yàn)變壓器是交流耐壓的必需品，不可替代
基于文獻(xiàn)的思想，同時考慮單邊電力市場在引入靜態(tài)穩(wěn)定環(huán)節(jié)后的以下幾項(xiàng)措施：①引入實(shí)時電價用戶群機(jī)制，培育需求側(cè)響應(yīng)能力，提升需求側(cè)電力彈性系數(shù)；②部分電量競價，控制進(jìn)入短期競價市場的比例，并逐步將授權(quán)合約改造成可交易合約，建立遠(yuǎn)期合約市場；③在需求側(cè)響應(yīng)能力未培育好之前，允許電網(wǎng)公司保留部分自有調(diào)峰容量。
此時，短期競價市場上發(fā)電商的反應(yīng)函數(shù)存在極限，函數(shù)的具體形式如式（1）所示（具體推導(dǎo)過程略）。
limkj→∞ki＝1＋αbgbi（11＋2bgλ）2－α
（1）式中：bg為將自有調(diào)峰容量視為一個機(jī)組的邊際成本系數(shù)；λ為與電力需求彈性正相關(guān)的一個系數(shù)；α為部分電量實(shí)時競價比例；ki表示第i個發(fā)電商的報價策略；bi表示獨(dú)立發(fā)電商邊際成本系數(shù)。反應(yīng)函數(shù)的示意曲線如穩(wěn)定環(huán)節(jié)的穩(wěn)定效果示意圖中的曲線bg＋λ＋α所示?？梢钥闯觯?dāng)采用全電量競價（α＝1）時，反應(yīng)函數(shù)極限為limkj→∞ki＝1＋1bibg＋2biλ
（2）當(dāng)不引入需求側(cè)響應(yīng)（λ＝0）時，反應(yīng)函數(shù)極限為limkj→∞ki＝1＋αbgbi2－α
（3）其反應(yīng)函數(shù)示意曲線如圖2中的曲線bg＋α所示。當(dāng)兩者均不采用（α＝1，λ＝0）時，反應(yīng)函數(shù)極限為limkj→∞ki＝1＋bgbi
（4）其反應(yīng)函數(shù)示意曲線如圖2中的曲線bg所示。
2.2電力市場靜態(tài)穩(wěn)定性判據(jù)1：發(fā)電商反應(yīng)函數(shù)的極限愈趨近于1，則市場的靜態(tài)穩(wěn)定性愈好。
利用此判據(jù)可以看出：bg越小，即自有容量邊際成本越小，穩(wěn)定效果越好；λ越大，即需求彈性越大，穩(wěn)定效果越好；α的*優(yōu)選取則要視各市場的具體情況而定，并顯然與bg及λ均相關(guān)。
試驗(yàn)變壓器在上文所討論的自有容量和需求側(cè)響應(yīng)2個反饋環(huán)節(jié)中，沒有討論反饋深度，即可用自有容量和參與的需求側(cè)容量及各自的響應(yīng)能力。兩反饋環(huán)節(jié)的綜合響應(yīng)能力決定了獨(dú)立發(fā)電商所面對的需求彈性。依據(jù)博弈理論，對于同質(zhì)產(chǎn)品的寡頭競爭市場，在市場均衡點(diǎn)處有p－cip＝si｜｜＝Li （5）式中：p為均衡價格；ci為廠商i的邊際成本函數(shù)；si為廠商i的市場均衡份額；為均衡點(diǎn)處的需求價格彈性；Li為來納指數(shù)。要實(shí)現(xiàn)市場的靜態(tài)穩(wěn)定，須有Li∈［0，1］，也即有｜｜≥smax，因而有如下的電力市場靜態(tài)穩(wěn)定性判據(jù)2：獨(dú)立發(fā)電公司所面對的需求彈性應(yīng)不小于市場均衡時市場中*大發(fā)電商的市場份額。
3對組合模式的幾點(diǎn)說明
3.1實(shí)時電價用戶群
在電網(wǎng)公司自有容量分離之前，將需求側(cè)響應(yīng)引入電力市場將是*關(guān)鍵、*重要的任務(wù)，這也是為電力市場的進(jìn)一步開放作準(zhǔn)備，而建立實(shí)時電價用戶群是引入需求側(cè)響應(yīng)的*佳形式。當(dāng)前，在大用戶中建立實(shí)時電價用戶群的條件已完全具備，其實(shí)施成本與一些實(shí)時電價替代方案（如可中斷負(fù)荷）相當(dāng)，且實(shí)施難度更低，公平性更強(qiáng)，效果要遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過這些替代方案。建立實(shí)時電價用戶群的要點(diǎn)如下：鼓勵或要求有條件裝設(shè)分時表計(jì)的用戶參與實(shí)時電價用戶群，通過因特網(wǎng)等途徑向他們傳遞競價市場的價格信號，作為他們的參考電價。
參加用戶群的用戶的實(shí)際結(jié)算電價將基于電網(wǎng)公司的實(shí)際外購平均電價等因數(shù)按比例調(diào)整。如某月電網(wǎng)公司的加權(quán)平均外購電價（包括合同購電和平衡市場購電）為400元／MWh，而所有實(shí)時電價用戶群的平均參考電價為500元／MWh，則他們的實(shí)際月末結(jié)算電價將在原參考實(shí)時電價的基礎(chǔ)上全部下浮20％。
結(jié)算電價的確定受管制機(jī)構(gòu)監(jiān)督。輸配電費(fèi)和功率因數(shù)調(diào)整電費(fèi)的處理方法可參照現(xiàn)行大用戶直購電管理辦法，將輔助服務(wù)費(fèi)用計(jì)入輸配電費(fèi)用。
此時，電網(wǎng)公司實(shí)際上成為他們的購買代理，真實(shí)地傳遞外購電成本。電網(wǎng)公司仍然有強(qiáng)烈的動力去尋求*低合同電價和平衡電價，因?yàn)檫€有廣大普通用戶，他們的電價受管制且調(diào)整不可能太頻繁。
3.2試驗(yàn)變壓器合同交易
首先，將現(xiàn)有核定上網(wǎng)電價和電量轉(zhuǎn)化為授權(quán)合約的合同電價和合同電量（比例可逐步縮減）；取消各發(fā)電廠的單獨(dú)定價，其歷史合同價格加權(quán)平均計(jì)入其所屬集團(tuán)的合同價格，超發(fā)電量電價則由競價市場決定。然后，將競價市場逐步改造為日前市場和平衡市場；授權(quán)合約逐步改造為可交易品種，合同時段逐步細(xì)化；各類合同都可包含分合同，并可分割進(jìn)行交易。合同交易在各大發(fā)電集團(tuán)（或其他獨(dú)立發(fā)電公司（IPP））與電網(wǎng)公司和少數(shù)有條件的大用戶之間進(jìn)行。單獨(dú)測算各電壓等級的輸配電價，輔助服務(wù)費(fèi)包含于輸配電價；區(qū)域內(nèi)輸配電費(fèi)只向負(fù)荷側(cè)收取，區(qū)域外轉(zhuǎn)運(yùn)費(fèi)由發(fā)電商承擔(dān)。
3.3向雙邊開放模式的過渡
從現(xiàn)有模式向雙邊開放模式過渡的過程中，所要做的工作包括：①建立合同市場，成立電力交易中心；②將配電公司分離，分離出來的配電公司視為一個大用戶，同樣地參與合同市場和平衡市場；③原有的實(shí)時電價用戶群可以劃到各分離出去的配電公司中，形成小的用戶群，可繼續(xù)執(zhí)行實(shí)時電價；④逐步擴(kuò)大合同市場和平衡市場參與者的數(shù)目；⑤逐步增加合同市場的品種，包括遠(yuǎn)期合約、期貨合同和期權(quán)產(chǎn)品；⑥成立結(jié)算中心；⑦原自有發(fā)電容量實(shí)行賬目分離直至徹底分離；⑧對輔助服務(wù)實(shí)行市場定價。
試驗(yàn)變壓器技術(shù)指示