電網規劃方案的適應性與風險評估

張志

摘 要：隨著社會的發展與科技水平的進步，電網規劃中遇到了越來越多的挑戰，有很多不確定的因素和風險，因此，對方案進行適應性和風險評估就顯得尤為重要。本文對現在的諸多風險，以電力市場模擬為原理，在電網規劃方案的適應性與風險評估工作中引入蒙特卡羅模擬，同時闡述了將蒙特卡羅模擬引入市場模擬與生產模擬中的基本思想、方法以及流程。通過實踐經驗的總結，筆者認為，這種方法可以在很大程度上將市場的關鍵性因素提出，效果良好。

關鍵詞：電網規劃方案；適應性；風險評估

眾所周知，在電力系統建設工作中，電力系統的規劃是十分重要的一項工作。通過對電力工作進行科學合理的規劃，可以有效提高電網建設的速度與質量，同時也有利于電力系統的后期獲益。另一方面，雖然可能電力單位對電網進行了規劃，卻忽視了其科學性，最終導致規劃方案根本無法指導實際工作，那么這個規劃就是無效的，將會產生很大的負面影響。所以，進行科學合理的電力規劃方案的適應性與風險評估工作就顯得尤為重要。

在通常情況下，我國電網規劃方案的評估工作都是以傳統模式的大環境為基礎進行評估。而現在隨著電力的市場化運營，市場化的電力已經不再像傳統的電力那樣，這就意味著如果依然按照傳統模式進行方案評估，將存在很多弊端。比如，傳統的規劃方案可能無法適應現代化的市場環境中復雜多變的特性，不具備新時期的經濟性、適應性以及可靠性等相關指標。由于電力市場這個大環境較為復雜多變，很多不確定性因素層出不窮，在對電網規劃方案進行評估時難度大大加大，評估者往往需要進行綜合性的、全面的深入的評估，同時還要將未來可能出現的情況進行預案設計，只有進行充分的考慮，才能盡可能地提高規劃方案的可行性。因此，對電網規劃工作人員來說，怎樣將電網規劃同現代化的市場與規劃進行有機結合，實現對電網規劃方案的適應性與風險評估工作的有效性，達到規避風險的最終目的，這是極為重要的，也是急需解決的一個工作重點。

1 簡析市場模擬

市場模擬，是指將電力市場成員以及交易流程作為基礎，搭建一種交易模型，這種交易模型能夠更加明確地凸顯出交易過程，因而通過對交易過程的明確把握，工作人員可以較為準確地分析出電力市場的發展趨勢，及時預測未來市場的行為特點以及格局等。在當今科技水平不斷提高的條件下，關于電力市場模擬方面已經有很多研究，并且取得了一定的成果。目前，已經有很多電網運行商以自己的電網為基礎，建立了市場交易模型，有些模擬方法可以達到高效、準確模擬市場行為的效果，較為成功的模擬方法有以下幾種：一是基于動力學系統的模擬方法，二是基于傳統經濟調度思路的模擬方法，三是基于實驗經濟學的模擬方法，四是基于博弈論的模擬方法，五是基于不確定性理論的模擬方法。

筆者認為這幾種模擬方法都起到了很大的作用，但是從這方面的整體發展情況來看，其中也有一些弊端需要解決，如一般來說電力規劃方案的時間周期都較長，而且成員數量較多，上述幾種市場模擬方法都屬于十分精確的模擬方法，如果采用以上幾種精確的市場模擬方法將會產生很大的計算量，對計算效率有很大的影響。因此，在本文中，筆者將簡要分析蒙特卡羅模擬方法以及其對電力市場環境下電網規劃方案的適應性與風險評估的影響，從而給相關的研究者一個明確的認識。

2 蒙特卡羅模擬方法

蒙特卡羅模擬方法是指通過分析憑借隨機生成的辦法模擬真實系統的功能情況與運行規律，從中總結分析出系統的運行規律。如果按照內部角度進行解析，這種方法是以對隨機變量的統計試驗、隨機模擬，確定數學、工程技術以及物、問題的近似解的數值的方法。現在的電網規劃中，蒙特卡羅模擬方法得到了較為普遍的應用，而且效果顯著，主要就是實現了機會約束規劃模型建立、概率模型建立以及模糊可靠性評估方法等。

在現實工作中，我們會發現很多關于數據的計算都很復雜，同時這些計算成果不能通過計算表達式進行較為直接的表達于呈現，以電力需求預測結果與電廠報價策略為例，計算表達式就武大準確表達他們的不確定性，可能他們有較為規律的運行機制，但在實際解析過程中依然無法應具體數值求解。這個問題依然是電力市場環境中電網規劃方案的適應性和風險評估工作中十分具有挑戰性的工作，而蒙特卡羅模擬方法則可以在建立模擬過程時，將兩者的隨機性準確地融入其中，從而有效解決上述的無法求解具體值的難題。

3 電網規劃方案的適應性與風險評估指標及方法分析

通過蒙特卡羅模擬方法的恰當運用，可以對電網規劃方案的適應性與風險評估進行一個更加全面的了解，得到整個電網及市場的更多模擬結果。在這種評估方法中，有三項指標是十分重要的：一是電網，二是市場，三是機組。這3種指標能夠在一定程度上反應出在不確定性環境下電網規劃方案的風險程度。以下筆者將詳細解釋基于蒙特卡羅模擬方法的電網規劃方案的適應性與風險性評估流程，并對以上3種指標進行簡要分析。

3.1 基于蒙特卡羅模擬方法的電網規劃方案的適應性與風險性評估流程

實際上，現在已經有十分成熟的理論和方法對電力市場和電力系統生產進行模擬了。而在利用基于蒙特卡羅模擬方法模擬電網評估的過程時，也需要結合這兩個模擬工具，所以，當研究考慮模擬方式時，要將這兩種模擬方法結合設計。

筆者認為，可以把通過抽樣方式收集到的所有不確定性因素進行一定的設計與排列，從而形成幾天的連續的方案參數，這樣就可以完成一次性進行多次模擬的計算，如圖1。這種操作方法簡單易行，能夠極大的提高工作效率。

3.2 電網

可以從3個方面計算分析電網，這3個方面分別是最高負荷點處潮流、日平均利用率和最低負荷點處潮流。對于第二點日平均利用率來說，一般情況下，日平均利用率能夠將典型日的線路、斷面的利用情況準確地反映出來，同時也能夠擴大其范圍，將月度利用情況和年度利用情況等計算出來。而且有專門的計算指標的公式，本文中筆者就不再詳細解析。對于第一點和第三點：最高負荷點與最低負荷點處潮流，則能夠將斷面能夠承受的尖峰或者低谷潮流狀態清晰地呈現給我們。具體操作就是比較網絡的承受能力和尖峰值，對這種比較值進行判斷，假如尖峰值明顯高于網絡的承受能力，則可以得出該電網規劃方案的適應性不強的結論，電網系統可能會面臨的更大的風險；另一種情況是低谷值比網絡的承受能力低，那就可以得出電網規劃方案作用不明顯的結論，這種情況下一般會浪費資源，因此，相關工作人員可以按照相應的要求規范進行合理的優化。

3.3 市場

對于市場指標，最主要的組成部分為出清電價與總購電費兩方面。這兩個點能夠反映出市場總體的運營狀態，進而分析人員可以以此為依據對電網規劃方案可能含有的價值風險進行科學有效的評估。在評估過程中，往往存在兩種問題，一是指標參數值過高，二是指標參數值過低，對于第一種情況，表明了電網規劃方案不具有很強的適應性，風險較大，對于第二種情況，則表明該方案應性良好，能夠解決風險問題。

3.4 機組

由于機組在電網系統中發揮著重要作用，因此有必要對其進行準確的風險評估。在評估中，主要的指標為平均出力、總收益、最高負荷點處機組出力以及最低負荷點處機組出力。通常情況下，目前最有方案就是將蒙特卡羅模擬方法作為評估基礎，對電力市場中的電網規劃方案進行科學預測。這種方案具有極大的優點，一方面其可以在很大程度上降低計算難度，另一方面也可以使計算結果具有一定的特殊性與廣泛性。正式由于這些優點，越來越多的電力企業開始使用這種方法作為電網規劃方案適應性與風險評估工作中的常用計算方法。

4 小結

綜上所述，由于電力市場環境較為復雜，因而電網規劃方案的適應性與風險評估也存在一定難度。要想提高電力系統的運行效率，為企業與社會的經濟效益，就必須逐漸改善的方案評估的方法，使其更加科學、合理，同時能夠適應現代化技術發展需求。

參考文獻

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