2017年，国家发改委、能源局发布《关于开展电力现货市场建设试点工作的通知》，选取全国8个现货试点省份，我国电力现货市场建设加速推进。针对我国电网的实际运行特点，电力现货市场设计需要考虑以下因素：1）在我国的发电装机总容量中，火电机组占有较大的比例，大容量火电机组复杂的启动过程需要几十小时的开机准备时间，因此在日前现货市场出清环节中无法安排其新增开机。2）当系统负荷因节假日、气候等因素而在几日内发生明显波动时，日前市场无法在更长的时间尺度范围内对发电资源进行最合理和经济的优化配置，以预先应对电网负荷突变的情况。3）在发电资源调控过程中，若出现电厂燃煤库存不足、供热季节燃气供应量受限或者水电厂的来水量不足等情况，需要提前多日协调发电资源配置，以确保日前出清环节中系统的备用容量充足。针对以上问题，本文重点探讨了一种电力现货市场环境下的多日机组组合优化方法，该方法采用市场化的方式，实现了在比日前市场更长的时间周期内对现货试点省份的发电资源运行方式进行统筹预安排。

　　以系统总发电费用最低为目标，计及系统功率平衡、机组运行状态、电网运行安全等约束，建立电力现货市场环境下的多日机组组合模型。其中，机组运行状态约束中，重点考虑机组的开机提前通知时间要求、水电站的来水量限制、火电厂的燃煤库存量、供热季节的燃气供应量等因素。将建立的直流优化模型与交流安全校核交互迭代计算，直至消除所有的越限断面和设备。

　　首先，假设在2019年1月1日18:00进行未来7日的多日机组组合计算，得到1月2—8日各优化时段内机组的开停机状态。由于燃煤机组新增启动的开机准备时间一般为30~40 h，因此，在多日机组组合结果中，从1月3日起可能出现燃煤机组新增启动的情况。针对在1月3日 Ton,i时刻新增开机的燃煤机组，根据其申报的开机提前通知时间 Tnotice,i，在( Ton,i- Tnotice,i)时刻前通知该机组进行开机准备。

　　其次，假设在2019年1月2日17:00进行1月3日的日前现货市场出清计算。根据式(1)和(2)，先计算出上述新增启动燃煤机组 i 的开机时刻 Ton,i所对应的优化时段 t，再将机组 i 在 t时段的运行状态设置为必开状态，并以此作为输入数据参与日前市场出清。这些设置为必开状态的机组在日前市场出清模型中为不定价机组，其运行报价取为所有参与优化的燃煤机组中的最低报价，在后续的结算环节中，根据该省的具体市场规则对其进行成本补偿。对于多日机组组合结果中非新增启动的燃煤机组，在日前市场出清计算过程中，仍根据其实际的分段运行报价参与系统定价。

　　式中： t为设置的日前出清优化时段， t=1,2,…, N T； T prd,t为日前出清计算中优化时段 t的时间间隔，min； Ton,i为多日机组组合结果中新增启动燃煤机组 i 的开机时刻； T st为日前市场优化出清的起始时刻； T sum,t为日前出清优化时段 t的终止时刻与优化起始时刻的时间间隔，min； u i,t为日前出清计算中机组 i 在 t时段的运行状态(开机为1，停机为0)。

　　进一步，在2019年1月2日18:00继续进行未来7日的多日机组组合计算。对于1月1日的多日机组组合结果中在1月3日新增启动的燃煤机组，采用与上述相同的方式将其设置为必开机组，以参与1月2日的多日机组组合计算。

　　根据上述3个步骤进行循环迭代计算，通过提前足够的时间对机组进行新增开机通知及开机状态设置，实现了大容量燃煤机组能够在日前出清环节中新增启动。另一方面，多日机组组合优化模型充分考虑了未来几日内的电网负荷特性，特别是针对未来几日内电网负荷突变的情况，以多日的时间尺度对机组运行方式进行统筹优化，可以使预先安排的燃煤机组的启停方式更加合理。

　　采用我国某省2018年冬季典型日的实际电网数据进行了算例验证。仿真结果表明：在多日机组组合结果中安排开机的燃煤机组，由于提前了足够的时间被通知进行开机准备，因此可以在日前出清环节中新增开机，减少了在日前出清计算中负荷高峰时段新增开启的高成本燃气机组容量。综上，采用本文提出的多日机组组合策略，能够更好地实现机组启停方式的统筹优化安排，并有效降低了日前现货市场的系统总发电费用。

　　本文提出的适用于各种类型日的多日机组组合方法，作为日前市场出清的必要前置环节，是我国省级电力现货市场的重要组成部分，因此未来需要将其推广应用于不同的电力现货试点地区。

　　杨辰星，程海花，冯树海. 省级电力现货市场中衔接日前出清环节的多日机组组合策略[J]. 电网技术，2019，44(3)：982-990．

　　龙苏岩,杨争林,安邦,等.现货市场下非市场化电量波动费用结算方法研究[J].电网技术,2020,44(2):580-584.

　　冯恒,杨争林,郑亚先,等.发电商多输入决策因子竞价的智能代理模拟方法[J].电力系统自动化,2018,42(23):72-80.

　　冯树海，硕士，教授级高级工程师，中国电力科学研究院电力自动化所电力市场技术研究室主任。研究方向包括电力市场技术、电力系统分析及智能调度。