1+N:从日前到实时,现货市场如何一步步逼近真实运行

在理解电力现货市场时，我们很容易把它看成一个”短周期买卖电”的市场，好像只是在中长期交易之外，又增加了一个日前或者实时交易窗口。

如果只从交易品种理解现货市场，就容易忽略它最重要的特征：现货市场不是一次性的交易安排，而是围绕电力系统实际运行展开的一套连续优化机制。

电力系统有一个非常特殊的地方，就是发电和用电必须实时平衡。今天签了多少合同、明天预计有多少负荷、后天新能源会不会大发，这些都只是计划和预测。

真正到了运行时刻，风可能变大，云可能遮住光伏，用户负荷可能突然上升，机组也可能临时受限甚至脱网。电力系统不能等，目前也不能大规模把多余的电先存起来再说。

所以，现货市场要解决的并不是”提前把电买好”这么简单，而是要在日前、日内、实时和实际运行之间，不断根据最新信息修正发电安排，让市场结果一步步逼近真实的物理运行。

PART 01

现货市场不是从一张白纸开始出清

现货市场首当其冲的就是日前市场，在讨论它之前，先要理解一个前提：现货市场的出清并不是从零开始的。

省内或区域现货市场运行时，已经存在一系列边界条件。

比如省间中长期合同约定曲线(省间合约金融化除外)、省间现货交易结果、跨省跨区联络线计划等，这些会先成为送受两端市场的初始条件。

也就是说，一个省内市场在安排本省发用电平衡时，自己不是一张孤立的电网，它必须先承认跨省跨区送受电已经形成的物理边界。

除此之外，还有优先发电等政策性边界。

它们都有一个统一的特征，那就是”物理执行”——不论是签约交易获得的电量，还是政策计划指定的电量，都提前确定了价格且具备了优先出清的身份。它们的大小，就是省内市场重要的物理边界之一，也就是市场出清的约束条件。

除此之外，现货市场还要面对负荷预测、新能源出力预测、机组技术参数、检修计划、备用要求、线路约束、断面约束、机组必开必停约束、机组出力上下限等约束条件。

火电机组不是想开就开、想停就停，输电线路也不是想送多少就送多少，电网安全更不是价格可以突破的边界。所以，现货的市场化，不是没有约束的自由竞争，而是在一系列既定边界和物理约束下，寻找安全约束下的最优经济点。

PART 02

日前市场：先为明天做一版经济可行的安排

日前市场可以理解为现货市场的第一版正式安排。

它面向的是次日运行，市场运营机构根据经营主体的日前申报，在考虑电网运行和物理约束的前提下，满足日前负荷需求和备用需求，并以社会福利最大（或发电成本最小）为目标进行集中优化出清。

这里面有几个关键词。

第一个关键词：「日前」

它不是实时运行本身，而是基于次日负荷预测、新能源预测、省间送受电安排和机组状态，对明天的系统运行做一版较为完整的预安排。

第二个关键词：「集中优化」

日前市场不是简单地把买方和卖方报价撮合在一起，而是要把机组启停、出力曲线、备用需求和网络约束一起放进模型中，统一计算出相对经济、同时物理可行的结果。

第三个关键词：「安全约束」

电力市场不能只追求价格最低。如果报价最低的机组因为位置受限、爬坡能力不足、线路送不出去，或者无法满足备用要求，那么它就不能简单成为系统最优解。日前市场必须在经济性之外，考虑实际运行的可执行性。

因此，日前市场有一个非常关键的作用，就是确定运行日的可靠性机组组合（RUC）。

它根据发电侧报价、可再生能源出力预测、省间送受电计划、系统负荷预测等因素，确定次日各时段哪些机组需要开机、哪些机组可以停机，哪些机组需要维持目前的开停机状态。

这个环节很像是给第二天的电力系统”排兵布阵”：既要尽量让低成本资源多发，也要保证系统有足够的机组在线、足够的备用和足够的调节能力。

这就是日前出清的第一道手续，SCUC，安全约束下的机组组合出清；之后才是SCED，即安全约束下的最优经济调度出清以及LMP，即节点电价的计算程序。

日前市场形成的结果，一般包括机组组合、机组出力曲线和分时价格。它既是市场出清结果，也是次日调度计划的重要基础。

PART 03

日内市场：不推翻日前，而是滚动修正

日前市场出清依赖的是前一天的预测，而预测一定会有偏差。

进入运行日以后，很多信息都会变得更加清晰。比如实际天气比前一天预测的更阴，光伏出力下降；某个时段风速上升，风电出力增加；用户负荷因为温度变化超出预期；个别机组或线路状态发生变化。

此时，如果仍然完全按照日前市场结果执行，就可能出现成本上升、备用不足，甚至新能源限发或系统安全风险。

日内市场的作用，就是在运行日内根据最新预测和实际运行情况，对日前结果进行滚动修正。它通常不是把日前市场全部推翻重来，而是在日前机组组合的基础上，滚动优化快速启停机组等灵活调节资源，使系统运行安排更贴近实际。

从这个角度看，日内市场的价值主要不是”重新交易一天的电量”，而是把日前预测误差逐步往回收。

它处在日前市场和实时市场之间，既承接日前市场的整体安排，又为实时市场减轻平衡压力。但当前很多地区的日内市场还在探索过程中，但从现货市场完整框架看，日内环节非常重要，因为新能源占比越高，运行日内的信息更新价值就越大。

PART 04

实时市场：在运行前最后一次贴近真实系统

实时市场是现货市场中最接近实际运行的市场环节。

如果说日前市场像是”提前排兵布阵”，日内市场像是”根据战场变化不断修正”，那么实时市场就更接近”临门一脚的平衡安排”。

实时市场通常是在机组组合基本确定的基础上，根据最新负荷预测、联络线计划、电网实际运行状态和系统约束条件进行出清。

这个时候，距离实际运行时刻更近，负荷预测、新能源预测和电网状态都比日前更加准确，因此实时价格也更能反映系统当时真实的紧张、宽松和阻塞情况。

实时市场与日前市场有一个重要区别：日前市场更关注次日整体运行安排，尤其是机组组合和出力曲线，全面但不精确；实时市场则更关注临近运行时刻的供需平衡和物理约束，局部但更精确。

日前安排可能告诉你明天哪些机组要开、每个小时大致发多少；实时市场则进一步回答：到了这个时段，实际还差多少、哪里受限、谁应该多发一点、谁应该少发一点。

实时市场形成的结果，通常包括实时出清价格和机组出力安排，所以它只有SCED和LMP这两道手续。

不过区别于日前市场一次性把全天现货时段全部出清，实时市场是一个滚动出清的状态，每次大概出清未来2小时内的8个15分钟时段信息，其中最近的时段为正式出清时段，其它时段为预出清仅做参考。

实时价格的出现严格上来讲是先于实时运行时刻的，我国采用的机制是根据事前负荷预测出清市场来获取实时价格，而不是事后再根据实际发生电量，重新计算市场价格。

那么这个实时价格就成为市场化主体在该时段全部电量的实时结算价格，从差价的结算公式看，以其为基准，形成了日前出清电量所结算的差价中的减数。

PART 05

实际运行：市场结果最终要落到物理执行

不过，实时市场仍然不是终点。电力系统的终点永远是实际运行。

实时市场出清形成的是发电计划，需要各类机组遵照执行，但这也是实际运行时所执行的计划中的一部分。

因为系统要求的是时时平衡，而不是提前15分钟或者5分钟的数字平衡。

真正到了运行时刻，发电机组们要服从调度指令，确保频率稳定、电压合格、线路不过载、备用充足。

如果实时运行中发生故障、突发负荷变化、新能源骤降、网络拓扑变化等情况，调度机构仍然需要按照安全第一的原则采取措施。

也就是说实际运行时刻机组获得的发电计划可能会在实时出清结果的基础上叠加一些新的调度指令，而变化量基本来自于辅助服务市场中标机组的被调用结果或者是调度的临时集中调用。

这时，可能会出现实际电量与实时出清结果之间的差异。实际电量最终要通过计量数据确认，而不是只看市场模型中的计划值。发电企业实际上网多少，用户实际用电多少，储能实际充放多少，都要进入计量和结算环节。

对于一般的电能量偏差，会通过实时市场价格进行结算。偏差电量的产生可能机组自身问题未按照实时出清结果执行，也可能是电网调用问题，分辅助服务调用或者应急集中调用等等。除了偏差电量按照实时价格结算外，非调度原因所产生的偏差还要受到考核。所以实时出清电量虽然并不直接纳入结算，但作为最终发电计划的基础，是各类电源实际运行的重要参考。

PART 06