现货电力市场
现货电力市场是针对实际用电时刻提前数分钟、数小时或一天组织的电能量实物交易市场，主要作用包括形成适应电力系统运行的交易计划、促进电能交易竞争、为阻塞管理提供调节手段和经济信号。市场组织方式为集中竞价，决策主体包括交易参与者和交易组织者（负责集中交易和运行市场出清）。
发电侧申报：
- 常规燃煤机组申报信息包括机组启动费用、空载费用和电能量费用。
- 机组启动费用不得超过火电机组启动费用上限，实际启动状态根据调度自动化系统记录的启停机时间信息认定。
- 电能量费用最多申报10段，电力最小单位为1MW，申报电价最小单位为10元/MWh，报价曲线必须随出力增加单调非递减。
售电侧申报：
- 批发用户、售电公司和电网企业申报运行日的用电需求曲线，即运行日每15分钟内的平均用电负荷。
日前市场出清：
- 统一出清（SMP）：将发电商报价曲线按报价从低到高排列形成市场供给曲线，配、售电商报价曲线按报价从高到低排列形成市场需求曲线，两条曲线交点确定统一出清价格（SMP）和交易量。SMP的经济含义是市场为使得功率再平衡所付出的最小成本增量。
- 基于阻塞管理的市场出清（SCUC+SCED）：考虑线路有功功率传输能力限制，以发电成本最小为优化目标，采用SCUC和SCED算法进行集中优化计算，出清得到运行日的机组启停计划、发电出力曲线和分时电价（LMP）。LMP的经济含义是系统为使得功率再平衡所付出的最低增量成本。
实时市场：
- 一般在电力实际交付时刻之前的数分钟至数十分钟开展，是现货电力市场体系中依靠市场方式平衡功率的最后一个阶段。
- 采用日前电能量市场封存的发电侧申报信息进行出清，市场主体不再进行价格申报。
- 发电侧电能量电费 = 日前全电量电费 + 实时偏差电量电费 + 中长期差价合约电费。
- 用户侧电能量电费 = 日前全电量电费 + 实时偏差电量电费 + 中长期差价合约电费。
电力中长期交易市场（含绿电交易）
现货模式下中长期市场的总体定位是反映电力商品的特殊属性，服务实体经济发展，提供适度的市场流动性，规避现货市场价格波动风险，保障企业生产经营的平稳运行，并与现货市场良好衔接。
基本概念：
- 中长期市场：以多年、年、月、周、日以上为交易组织周期，以电能量、容量等为交易标的的市场交易。
- 差价合约：以结算价与合约价的差额作为结算依据的交易方式。
- 统一结算点：中长期交易合约的结算参考点，例如日前电能量市场同时段加权平均价格。
- 合约电量：合约周期内交易的总电量。
- 分解曲线：根据一定的比例特性，将合约电量在合约周期内全部分解至日分时电量。
现货市场运行前后中长期合约差异：
- 现货环境下中长期差价合约：有分解曲线，电量分解至小时，有结算参考点，年、月、月内合约，差价合约，无需经交易校核。
- 物理中长期合约：无分解曲线，月度总电量，无结算参考点，年、月合约，实物合约，需经安全校核。
以分时段交易为基础的中长期市场：
- 中长期交易按分时段交易开展，即将一天划分为多个时段（最多24个时段），以一个或多个时段的电量为交易标的。
- 分时段交易分为全时段（24小时）交易和小时能量块交易。
交易品种与交易周期：
- 组织周期：年度、月度、月内（周或D+3日）。
- 交易标的：年度、月度交易为次年、次月分时段电量；月内（周或D+3日）交易为次周（或连续多日）分时段电量。
交易方式：
- 双边协商交易：市场主体自主协商交易电量、分解曲线、交易价格和交易周期允许范围内的合约执行起止时间。
- 集中竞价交易：购电方或售电方通过交易平台自行申报交易曲线或时段电量、电价、交易执行时间等，由交易平台按边际统一出清原则出清。
- 挂牌交易：购电方或售电方通过交易平台发布交易曲线、交易价格、交易执行时间等交易要约，由认可该要约的售电方或购电方自主摘牌。
- 滚动撮合交易：市场主体在交易时间内通过交易平台申报购电量价、售电量价，可随时修改申报数据，交易平台按照价格优先、时间优先的原则进行滚动撮合成交。
年度交易组织：
- 交易标的：次年全年24时段分月电量。
- 交易时间：原则上在每年11—12月份组织。
- 交易方式：发电企业、售电公司和批发用户按双边协商组织，电网代购交易按单向挂牌方式组织。
月度交易组织：
- 交易标的：次月分时电量。
- 交易时间：原则上，每月20日前，组织次月年度合同调整和月度交易。
- 交易方式：发电企业、售电公司和批发用户按双边协商、双挂双摘挂牌方式组织，电网代购交易按单向挂牌方式组织。
中长期电力交易中的绿色电力交易：
- 绿色电力是指符合国家有关政策要求的风电、太阳能发电、常规水电、生物质发电、地热能发电、海洋能发电等可再生能源发电项目所生产的全部电量。
- 绿色电力交易是指以绿色电力和对应绿色电力环境价值为标的物的电力交易品种，交易电力同时提供国家核发的可再生能源绿色电力证书（绿证）。
- 绿色电力交易是电力中长期交易的组成部分，执行电力中长期交易规则，由电力交易机构在电力交易平台按照年（多年）、月（多月）、月内（旬、周、日滚动）等周期组织开展。
- 绿电交易主要包括省内绿色电力交易和跨省区绿色电力交易。
- 绿电交易组织方式主要包括双边协商、挂牌交易等。
- 绿电交易中，电能量价格与绿证价格应分别明确，除国家有明确规定的情况外不得对交易进行限价或指定价格。
- 绿电交易电能量部分与绿证部分分开结算。
- 绿证核发划转由国家能源局负责，国家能源局电力业务资质管理中心负责绿证核发，绿证根据可再生能源发电项目每月度结算电量，经审核后统一核发，按规定将相应绿证划转至发电企业或项目业主的绿证账户，并随绿色电力交易划转至买方账户。
电力辅助服务市场
电力辅助服务是指为维持电力系统安全稳定运行，保证电能质量，促进清洁能源消纳，除正常电能生产、输送、使用外，由发电侧并网主体、新型储能、能够响应电力调度指令的可调节负荷提供的服务。
辅助服务市场建设背景：
- 2021年12月，国家能源局修订发布了《电力并网运行管理规定》和《电力辅助服务管理办法》，即“两个细则”。
- “两个细则”重点对包括新能源在内的发电侧并网主体、新型储能、用户可调节负荷等并网管理内容进行了修订完善，新增明确二次调频、调压、新能源场站、新型储能和用户侧可调节负荷的技术指导和管理内容。
- “两个细则”在国家层面首次明确将“促进清洁能源消纳”纳入电力辅助服务目标。
电力用户参与辅助服务分担共享机制：
- 电力用户可通过独立或由售电公司、聚合商、虚拟电厂等委托代理两种方式参与电力辅助服务。
- 不具备提供调节能力或调节能力不足的电力用户、聚合商、虚拟电厂：应按用电类型、电压等级等方式参与分摊电力辅助服务费用，或通过购买电力辅助服务来承担电力辅助服务责任。
- 签订带分解曲线的电能量交易合同的电力用户：可通过直接承担或经发电企业间接承担两种方式参与辅助服务费用分摊。
电力辅助服务的分类：
- 调峰辅助服务：为跟踪系统负荷的峰谷变化及可再生能源出力变化，并网主体根据调度指令进行的发用电功率调整或设备启停服务。调峰包括基本调峰和有偿调峰。常见有偿调峰主要为深度调峰和启停调峰。
- 深度调峰：受电网净负荷峰谷差较大影响，而导致各火电厂降出力，发电机组低于有偿调峰基准调减出力（向下调节）而提供的调峰服务。深度调峰的负荷率多为40%至30%。
- 启停调峰：燃煤、燃气、燃油、生物质机组启停调峰指因系统调峰需要而停运（因自身原因停机除外），且在24小时内再次启动本机组的调峰方式。
- 电储能调峰：蓄电设施根据电网调峰需求吸收电力，在其他时段释放电力。储能调峰作为新的形式，响应速度快，灵活性高，具有广阔的应用前景。
- 调频辅助服务：电力系统频率偏离目标频率时，并网主体通过调速系统、自动功率控制等方式，调整有功出力减少频率偏差所提供的服务。
调峰辅助服务组织流程：
- 组织方式：调峰辅助服务交易采用“集中竞价，统一边际电价出清”的模式开展，分96点出清。日前进行申报出清，日内视调峰需求情况组织市场出清。
- 日前市场：跨省电力调度机构组织市场出清，形成出清电力曲线，将出清电力曲线纳入省间联络线日前计划，下发相关省级电力调度机构。省级电力调度机构根据跨省电力调度机构下发的出清曲线（省间联络线日前计划），编制网内机组日前发电计划。跨省电力调度机构在辅助服务市场技术支持下发布交易出清全部结果。卖方将调峰电力-电价曲线向电力交易机构进行申报。买方根据需要申报全天96点调峰辅助服务需求。
- 日内市场：市场价格信息采用卖方日前报价信息，卖方不再申报日内市场报价信息。买方申报该交易段内调峰辅助服务需求；卖方申报可提供的调峰辅助服务能力。组织市场集中出清，按照日前市场出清机制相同的规则进行出清，形成出清结果，下发卖方调整计划。电力调度机构根据跨省电力调度机构下发的调整计划，更新网内机组发电出力。
调频辅助服务组织流程：
- 日前市场：组织方式为日前报价预出清、日内滚动出清；日前申报信息封存到运行日，运行日以1小时为一个交易时段，每个交易时段集中出清。调度机构在运行日机组组合的基础上，组织调频辅助服务市场预出清。修改出力上下限。
- 实时市场：现货市场机组修改其出力上、下限后，再参与日前现货市场出清；实时市场出清形成的机组发电计划（非市场机组则为电力调度机构安排的发电计划）作为机组调频出力基值。中标调频主体在中标调频容量范围内进行实时调用，跟踪电网调频控制目标。
- 日内调频市场/实时市场：组织方式为调频辅助服务交易采用“日前竞价预出清，实时滚动出清”的模式开展。调频资源在日前进行调频里程价格申报，并将申报信息封存到实际运行日，实际运行日以小时为周期集中统一出清。电力调度机构综合考虑水情、新能源发电、燃料供应、极端天气等情况，交易时段前120分钟根据当天电网实际情况滚动修正调频容量需求，完成实时调频市场出清。
国内辅助服务市场现状：
- 调峰辅助服务市场化程度相对较高。
- 调频辅助服务市场化程度相对较高。
与SCED模型相对应的广义拉格朗日函数：
- 设与约束条件（2）至（6）相对应的广义拉格朗日乘子分别为：λ𝐀,𝐀(∀𝐀,𝐀),𝐀,𝐀、𝐀𝐀,𝐀′(∀𝐀,𝐀),𝐀𝐀,𝐀、𝐀𝐀,𝐀′(∀𝐀, ∀𝐀>1)以及ζ𝐀𝐀′,𝐀、ζ𝐀𝐀′,𝐀′(∀𝐀, 𝐀,∀𝐀′∈Ξ𝐀)。因此，与模型相对应的广义拉格朗日函数可表示为：
- 若设𝐀∗,𝐀∗,𝐀∗为日前出清模型的全局最优解，与其相对应的各广义拉格朗日乘子向量的取值为𝐀∗,𝐀∗,𝐀∗,𝐀∗，则根据库恩-塔克（Kuhn-Tucker, K-T）条件可知：
- 式（8）表明，当模型{（1）至（6）}取到最优解时，其广义拉格朗日函数值与最优的目标函数值相等：
- 即此时的广义拉格朗日函数值表示系统为达到当前的最优出清结果所付出的运行成本——最小成本。
- 根据对某节点LMP的经济学定义可知，在日前出清结果下，节点𝐀在时段𝐀（∀𝐀,𝐀）所对应的日前市场LMP为：
- 即在基于阻塞管理方法的日前电力市场出清模型中，某节点功率平衡约束所对应的广义拉格朗日乘子λ𝐀,𝐀∗在出清解的情况下，即为该节点的LMP。
