探讨电网规划方案的适应性与风险评估

摘要：如今，电力在我们的生活中已经占据着越来越重要的位置，它与我们的生活息息相关。对于电力企业来说，必须要做好电力的规划工作，保证电力的稳定、高效输送，而在电力规划工作中一项非常重要的工作就是评估电力规划方案的适应性与风险。因为随着电力的应用范围增大，其系统结构便愈加复杂，加上市场经济中的众多不确定因素影响，电力系统运行就面临着更多的风险。本文就主要通过负荷与电价这两个不确定性因素展开，对电网规划方案的适应性和风险评估进行简单的探讨。

关键词：电网规划方案 适应性 风险评估 蒙特卡罗模拟

在电力系统建设的过程中，一项至关重要的工作就是电力系统规划。它不仅是电力系统高效、稳定运行的保障，更是提高企业效益和社会效益的关键因素。如果电力系统规划不合理或者不完善，就可能会在电力系统投入使用后出现问题，不仅造成很大的资源浪费，更会造成巨大的经济损失。在电力系统的规划中一个非常有效的措施就是评估电力规划方案的适应性与风险，通过电力规划方案的适应性与风险评估来考虑众多确定的和不确定的影响因素，并作出相应的准备措施，这样就可以避免在市场环境下面临诸多的不可预知的风险。通常情况下对电力规划方案的适应性与风险评估采用的是市场模拟技术。

1 市场模拟技术概述

顾名思义，电力市场模拟就是以实际电力市场成员和交易流程为基础建立起的一个交易模型，通过这个模型可以使交易过程更加直接的体现出来，可以在此基础上分析其发展趋势、并对未来的市场格局及行为特点等等进行预测。随着电力行业的发展壮大，对这方面的研究成果也丰富多彩，不同的发电商和电网运行商纷纷建立了自己的市场交易模型，这些类型众多的模型各具优势劣势，有很多的模拟方法也能够很准确、高效的模拟市场行为，比如说：基于实验经济学的模拟方法、基于传统经济调度思路的模拟方法、基于动力学系统的模拟方法、基于不确定性理论的模拟方法、基于博弈论的模拟方法以及基于Multi-Agent 结构的模拟方法等。这些电力市场模型是目前很常用的方法，其效果也比较好，但是也存在着一些问题：由于电力规划方案通常是某区域今后5年或者更长时间内电力工业的发展战略，时间跨度大，市场成员数量众多，如采用以上几种精确的市场模拟方法，则会带来巨大的计算量，影响计算效率。鉴于此，本文便以目前市场上应用范围最广的模拟方法-蒙特卡罗模拟方法来对电力市场环境下电网规划方案的适应性与风险评估进行简单的探索分析。

2 蒙特卡罗电力市场模拟方法

该方法的原理是应用随机生成的办法模拟真实系统，然后对它的运行规律和功能情况进行分析，从而发现系统的运行规律。从内部角度分析，它是通过随机变量的统计试验、随机模拟，求解数学、物理、工程技术问题近似解的数值方法。目前在电网的规划工作中普遍采用蒙特卡罗模拟方法，有效的完成了概率模型建立、机会约束规划模型建立、模糊可靠性评估方法等等。而在实际的电力系统中对于各种数据的计算都比较复杂，而且很多结果往往无法直接用计算表达式来描述，比如电力需求预测结果和电厂报价策略的不确定性就无法用解析表达式来描述，即使是其运行规律都比较确定也不能用数值求解的办法来获取各种系统参数以及评估指标的概率密度函数。这个问题也是电力市场环境中对电网规划方案的适应性与风险评估中面临的一个非常棘手的问题。蒙特卡罗模拟方法的一个优势便是能为我们解决这个问题，它的运行原理就是通过建立模拟过程，在这个模拟过程中将两者的随机性融入进去，它可以视为一种分析市场过程的先进工具。这也是蒙特卡罗法的基本原理。

3 电网规划方案的适应性与风险评估指标与方法

运用蒙特卡罗模拟方法来进行电网规划方案的适应性和风险评估可以得到整个电网及市场的多个模拟结果。在此评估过程中有三个重要的指标：电网、市场和机组，这三个指标也间接的反应出电网规划方案在不确定性环境下的风险。

3.1 电网，对于电网的计算分析主要从三个方面进行：日平均利用率、最高负荷点处潮流、最低负荷点处潮流。日平均利用率主要的作用是反映典型日当天线路或者断面的利用情况，还可以将其范围扩大，计算月度利用情况、年度利用情况等等。对于指标的计算有专门的公式，本文不作赘述。最高负荷点与最低负荷点处潮流情况最大的作用就是为我们体现断面可能承受的尖峰或低谷潮流状态。主要通过判断其尖峰值与网络的承受能力比较，如果超过了网络的承受能力，就说明电网规划方案的适应性不够良好，电网系统面临的风险也就更大；如果低谷值低于网络的承受能力，则说明电网规划方案还不够优化，很可能会导致资源的浪费，应根据实际情况在合理的范围内进一步优化方案。而日平均利用率主要的作用是为我们分析电网适应性与风险的平均水平，可以通过该参数直观地对电网规划方案进行评估。电网的这些指标参数情况是整个网络方案的适应性和风险评估的重要组成部分，同时也是它的依据。

3.2 市场，市场方面主要由两个部分组成：出清电价和总购电费。通过对这两个指标分析可以了解和掌握整个市场的运营情况，以此从侧面评估电网规划方案在市场中存在的价值风险，如果指标参数值过高，就说明电网规划方案的适应性比较差，其风险自然也比较大，如果参数值过低则说明方案适应性好，抗风险能力强。

3.3 机组，机组是电网系统中的一个重要组成部分，对它的风险评估主要以总收益、平均出力、最高负荷点处机组出力和最低负荷点处机组出力为指标参数。

以蒙特卡罗模拟为基础的基于市场模拟的电网规划方案是一种科学先进的方案，它的利用带来了很多好处，比如它不仅能够减轻计算的负担，又能保证计算结果的广泛性和特殊性，因此它成为众多电力企业广泛采用的实际电网规划方案适应性与风险评估工作中的计算方法。比如在我国地区电力市场中便主要应用这种方法，2010年江苏省便利用蒙特卡罗模拟方法对本地的电网规划方案适应性与风险进行了评估，最终取得良好的成绩。

4 结束语

电力市场环境中电网规划方案的适应性与风险评估是保证电力系统高效、稳定运行的关键，也是提高企业和社会经济效益的重要手段。而电力系统本身就是一个技术含量高、结构复杂的系统，对参数的计算也就愈加复杂。要寻求一种科学的办法，提高计算的稳定性。

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