北美洲(美國(guó)和加拿大)共有9個(gè)獨(dú)立系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)商/區(qū)域輸電組織(ISO/RTO 如圖11所示)，為三分之二的美國(guó)電力用戶和一半以上的加拿大人口服務(wù)。北美洲的競(jìng)爭(zhēng)性的電力市場(chǎng)正在蓬勃發(fā)展，因?yàn)樗麄優(yōu)楣I(yè)參與者，能源消費(fèi)者和環(huán)境帶來(lái)了可衡量的利益。事實(shí)證實(shí)了有組織的批發(fā)能源市場(chǎng)的優(yōu)勢(shì)。由于采用最先進(jìn)的技術(shù)和工業(yè)實(shí)踐，在區(qū)域市場(chǎng)中的電網(wǎng)運(yùn)行持續(xù)優(yōu)于那些仍在壟斷控制下的地區(qū)。優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在下面四個(gè)方面：

可靠性：保持燈亮。電網(wǎng)運(yùn)行是一個(gè)不斷平衡的行為。獨(dú)立電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商采用調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)調(diào)整系統(tǒng)潮流以跟隨波動(dòng)的條件，例如天氣變化和突發(fā)性供應(yīng)短缺或盈余。電力動(dòng)力學(xué)需要高科技的預(yù)測(cè)工具，有競(jìng)爭(zhēng)力的市場(chǎng)成果和實(shí)時(shí)運(yùn)行精度。

高效率：引領(lǐng)未來(lái)的電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)方式和多樣化的能源網(wǎng)絡(luò)。ISO/RTO有效地以非歧視性的方式管理高度可靠的電網(wǎng)，通過(guò)市場(chǎng)為消費(fèi)者提供來(lái)自傳輸和發(fā)電資源的最佳價(jià)值。隨著北美的電力能源供應(yīng)更加多樣化、區(qū)域協(xié)調(diào)和精確調(diào)度將變得比以往更重要。系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商優(yōu)化可用的資源，以提高效率，確保電力在需要的地方和時(shí)候出現(xiàn)。

透明開放的市場(chǎng)：避免電力交易的暗箱操作，同時(shí)為消費(fèi)者提議創(chuàng)新性的，明智的，和成本最低的投資。結(jié)構(gòu)良好有組織的市場(chǎng)重視透明的定價(jià)，保證客戶的價(jià)格能反映實(shí)際的供需條件。了解能源的真正成本對(duì)消費(fèi)者產(chǎn)生最大的利益，鼓勵(lì)明智的投資決策，促進(jìn)創(chuàng)新和新能源選址在所需要的地方。

促進(jìn)技術(shù)創(chuàng)新：ISO/RTO創(chuàng)新支持智能電網(wǎng)技術(shù)的最新進(jìn)展，提高電網(wǎng)的彈性和可靠性，使能量傳輸效率更高，更聰明的和成本更有效。隨著先進(jìn)電網(wǎng)技術(shù)的進(jìn)步。不僅努力使電動(dòng)汽車和插電式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的技術(shù)得到更廣泛的應(yīng)用，而且也積極推進(jìn)智能電表的部署和需求響應(yīng)計(jì)劃實(shí)施。

下面是北美9個(gè)ISO/RTO的簡(jiǎn)短介紹

Alberta Electric System Operator(AESO)

阿爾伯塔電力系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)商

位于加那大阿爾伯塔省卡爾加里市(Calgary, Alberta)的阿爾伯塔電力系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)商為370萬(wàn)人口服務(wù)，控制超過(guò)16,155英里的輸電線路，發(fā)電裝機(jī)容量為14,568兆瓦或1,456.8萬(wàn)千瓦。

市場(chǎng)

阿爾伯塔市場(chǎng)是建立作為一個(gè)單一的區(qū)域或節(jié)點(diǎn)市場(chǎng)，是一個(gè)獨(dú)立的，能量和輔助服務(wù)分離的，自我承諾的市場(chǎng)。對(duì)供應(yīng)方有一個(gè)必須提供機(jī)組所有的發(fā)電能力的要求，但是，目前風(fēng)能發(fā)電可以豁免這條規(guī)則。供應(yīng)報(bào)價(jià)按價(jià)格排序，并按價(jià)格順序進(jìn)行調(diào)度，以滿足需求。能量市場(chǎng)是一個(gè)實(shí)時(shí)調(diào)度市場(chǎng)，而不是日前市場(chǎng)。日前市場(chǎng)只存在輔助服務(wù)采購(gòu)。為了確保證有足夠的運(yùn)行儲(chǔ)備AESO有權(quán)指導(dǎo)一臺(tái)機(jī)組提供超出它的合同額的輔助服務(wù)。

定價(jià)

阿爾伯塔的電力批發(fā)市場(chǎng)是只有能量的市場(chǎng)，只有一個(gè)單一的價(jià)格。AESO公布目前的實(shí)時(shí)系統(tǒng)邊際電價(jià)(SMP)，每分鐘調(diào)度到的最高價(jià)格報(bào)價(jià)。供應(yīng)報(bào)價(jià)的價(jià)格上限是999.99美元/MWh。報(bào)價(jià)價(jià)格下限是0美元/MWh。價(jià)格由按經(jīng)濟(jì)價(jià)格排秩的能量調(diào)度來(lái)設(shè)定。在供應(yīng)短缺的情況下，系統(tǒng)邊際價(jià)格(瞬時(shí)價(jià)格)設(shè)定在999.99美元/MWh的報(bào)價(jià)上限，并保持在999.99美元/MWh直到需要削減負(fù)荷。在這一點(diǎn)上，市場(chǎng)價(jià)格可以行政性地設(shè)定在1000美元。網(wǎng)損不是直接分配在阿爾伯塔的只有能量的價(jià)格上。市場(chǎng)參與者通過(guò)他們的報(bào)價(jià)策略試圖收回在他們的系統(tǒng)接入服務(wù)(傳輸資費(fèi))發(fā)票上發(fā)現(xiàn)的損失費(fèi)。只有發(fā)電機(jī)和機(jī)會(huì)服務(wù)(進(jìn)口，出口和非剛性需求)支付在阿爾伯塔互聯(lián)電力系統(tǒng)(AIES)的損失費(fèi)。

結(jié)算

能量市場(chǎng)是基于一個(gè)單一的結(jié)算模式。在每小時(shí)結(jié)束時(shí)，一個(gè)該小時(shí)60個(gè)系統(tǒng)的邊際價(jià)格的平均值被事后計(jì)算出來(lái)作為“電力庫(kù)價(jià)格”，該價(jià)格用于每小時(shí)的市場(chǎng)結(jié)算。負(fù)荷和出口量的值是負(fù)的。交易費(fèi)用的目的是為了收回運(yùn)行電網(wǎng)的行政成本加上覆蓋市場(chǎng)監(jiān)督的成本。對(duì)于所有的未能提供(扣留)和執(zhí)行偏差費(fèi)用(調(diào)度違規(guī))的處罰由市場(chǎng)監(jiān)督管理者評(píng)估(MSA)和在能量市場(chǎng)外結(jié)算，滯納金例外。

California Independent SystemOperator (CAISO)

加州獨(dú)立系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)商

位于美國(guó)加利福利亞州福森市(Folsom, California)加州獨(dú)立系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)商為將近三千萬(wàn)人口服務(wù)，控制超過(guò)25,865英里的輸電線路，發(fā)電總裝機(jī)容量為57,124兆瓦或5,712.4萬(wàn)千瓦。

市場(chǎng)

能量和輔助服務(wù)在日前市場(chǎng)中共同優(yōu)化，也在實(shí)時(shí)市場(chǎng)的15分鐘時(shí)間間隔的實(shí)時(shí)機(jī)組組合中共同優(yōu)化。在5分鐘時(shí)間間隔的實(shí)時(shí)調(diào)度沒(méi)有共同優(yōu)化。市場(chǎng)的目標(biāo)函數(shù)是最小化基于資源報(bào)價(jià)的生產(chǎn)成本。資源可以自我計(jì)劃能量，并可以自我提供輔助服務(wù)。對(duì)于需要超長(zhǎng)期和長(zhǎng)期啟動(dòng)的資源，日前市場(chǎng)的承諾是物理上的約束。對(duì)于其他資源，日前市場(chǎng)承諾是金融性的。基于負(fù)荷需求預(yù)測(cè)的可靠性機(jī)組組合(RUC)物理地承諾系統(tǒng)可靠運(yùn)行所需的資源，并與基于需求報(bào)價(jià)的日前市場(chǎng)同時(shí)公布。日前市場(chǎng)在運(yùn)行日的前一天上午10點(diǎn)關(guān)門，并在下午1點(diǎn)公布結(jié)果。增量報(bào)價(jià)在運(yùn)行小時(shí)75分鐘關(guān)閉之前被提交到實(shí)時(shí)市場(chǎng)，實(shí)時(shí)報(bào)價(jià)是日前報(bào)價(jià)的增量。無(wú)論他們是否已有計(jì)劃，資源可以在日前市場(chǎng)和實(shí)時(shí)市場(chǎng)之間改變他們的報(bào)價(jià)。

定價(jià)

能量是以局部邊際電價(jià)(LMP)來(lái)定價(jià)，它由系統(tǒng)的能量?jī)r(jià)格，阻塞和邊際損失三部分組成。CAISO是一個(gè)節(jié)點(diǎn)市場(chǎng)，在這種市場(chǎng)格局中每個(gè)發(fā)電機(jī)的位置是一個(gè)定價(jià)節(jié)點(diǎn)和按該節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)電價(jià)支付。負(fù)荷按一個(gè)分區(qū)內(nèi)所有節(jié)點(diǎn)電價(jià)的加權(quán)平均價(jià)格收費(fèi)。能量報(bào)價(jià)的上限是1000美元/MWh，能源報(bào)價(jià)下限是-150美元/MWh。輔助服務(wù)的報(bào)價(jià)上限是250美元/MWh，而下限是0美元/MWh。最終的價(jià)格沒(méi)有上限。輔助服務(wù)和短缺定價(jià)是根據(jù)包括調(diào)節(jié)，旋轉(zhuǎn)和非旋轉(zhuǎn)備用的稀缺需求曲線來(lái)確定。最高的稀缺價(jià)格是1000美元/MWh，這也是能量的報(bào)價(jià)上限。實(shí)時(shí)價(jià)格每5分鐘發(fā)布一次;10分鐘的價(jià)格是兩個(gè)5分鐘實(shí)時(shí)調(diào)度價(jià)格的加權(quán)平均。計(jì)算每個(gè)定價(jià)節(jié)點(diǎn)的邊際損失是優(yōu)化交流潮流求解的一部分。

結(jié)算

CAISO有一個(gè)多重的結(jié)算結(jié)構(gòu)，也就是說(shuō)日前市場(chǎng)，實(shí)時(shí)市場(chǎng)和可靠性機(jī)組組合市場(chǎng)分別進(jìn)行結(jié)算。可靠性機(jī)組組合每小時(shí)結(jié)算。實(shí)時(shí)價(jià)格每5分鐘發(fā)布一次，但是按10分鐘的時(shí)間間隔結(jié)算。如果凈市場(chǎng)收入導(dǎo)致短缺，發(fā)電機(jī)會(huì)收到一個(gè)抬升的付款。

Electric Reliability Council of Texas(ERCOT)

德克薩斯電力可靠性委員會(huì)

位于美國(guó)德克薩斯州奧斯汀市(Austin, Texas)德克薩斯電力可靠性委員會(huì)為將近二千四百萬(wàn)人口服務(wù)，控制超過(guò)43,000英里的輸電線路，發(fā)電總裝機(jī)容量為86,000兆瓦或8,600萬(wàn)千瓦。

市場(chǎng)

為了最大限度地提高系統(tǒng)的整體效益，ERCOT日前市場(chǎng)同時(shí)協(xié)同優(yōu)化能量，輔助服務(wù)和阻塞對(duì)沖產(chǎn)品。目標(biāo)函數(shù)是最大化以報(bào)價(jià)為基礎(chǔ)的收入和最小化基于報(bào)價(jià)的成本，服從資源和網(wǎng)絡(luò)條件的約束。ERCOT的日前市場(chǎng)是自愿的，不必求解以滿足負(fù)荷預(yù)測(cè)。日前市場(chǎng)的能量供給報(bào)價(jià)是財(cái)政上的約束，并按每小時(shí)授予。日前市場(chǎng)在上午10點(diǎn)關(guān)閉和在下午1:30公布結(jié)果。每日運(yùn)行的可靠性機(jī)組組合(RUC)保證了足夠的在線發(fā)電以滿足負(fù)荷預(yù)測(cè)。實(shí)時(shí)市場(chǎng)使用安全約束下的經(jīng)濟(jì)調(diào)度(SCED)，以最少的成本調(diào)度實(shí)時(shí)的發(fā)電。合格的可控負(fù)荷資源可以向?qū)崟r(shí)市場(chǎng)提交需求響應(yīng)的報(bào)價(jià)。負(fù)荷資源也可提供輔助服務(wù)，并定期提供高達(dá)50%的響應(yīng)儲(chǔ)備(每小時(shí)采購(gòu)2800MW中的1400MW)。應(yīng)急響應(yīng)服務(wù)提供短期(4個(gè)月)的容量支付給負(fù)荷和發(fā)電機(jī)的緊急需求響應(yīng)。