張志

摘 要：隨著社會(huì)的發(fā)展與科技水平的進(jìn)步，電網(wǎng)規(guī)劃中遇到了越來越多的挑戰(zhàn)，有很多不確定的因素和風(fēng)險(xiǎn)，因此，對(duì)方案進(jìn)行適應(yīng)性和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估就顯得尤為重要。本文對(duì)現(xiàn)在的諸多風(fēng)險(xiǎn)，以電力市場(chǎng)模擬為原理，在電網(wǎng)規(guī)劃方案的適應(yīng)性與風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估工作中引入蒙特卡羅模擬，同時(shí)闡述了將蒙特卡羅模擬引入市場(chǎng)模擬與生產(chǎn)模擬中的基本思想、方法以及流程。通過實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)，筆者認(rèn)為，這種方法可以在很大程度上將市場(chǎng)的關(guān)鍵性因素提出，效果良好。

關(guān)鍵詞：電網(wǎng)規(guī)劃方案；適應(yīng)性；風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

眾所周知，在電力系統(tǒng)建設(shè)工作中，電力系統(tǒng)的規(guī)劃是十分重要的一項(xiàng)工作。通過對(duì)電力工作進(jìn)行科學(xué)合理的規(guī)劃，可以有效提高電網(wǎng)建設(shè)的速度與質(zhì)量，同時(shí)也有利于電力系統(tǒng)的后期獲益。另一方面，雖然可能電力單位對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行了規(guī)劃，卻忽視了其科學(xué)性，最終導(dǎo)致規(guī)劃方案根本無法指導(dǎo)實(shí)際工作，那么這個(gè)規(guī)劃就是無效的，將會(huì)產(chǎn)生很大的負(fù)面影響。所以，進(jìn)行科學(xué)合理的電力規(guī)劃方案的適應(yīng)性與風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估工作就顯得尤為重要。

在通常情況下，我國(guó)電網(wǎng)規(guī)劃方案的評(píng)估工作都是以傳統(tǒng)模式的大環(huán)境為基礎(chǔ)進(jìn)行評(píng)估。而現(xiàn)在隨著電力的市場(chǎng)化運(yùn)營(yíng)，市場(chǎng)化的電力已經(jīng)不再像傳統(tǒng)的電力那樣，這就意味著如果依然按照傳統(tǒng)模式進(jìn)行方案評(píng)估，將存在很多弊端。比如，傳統(tǒng)的規(guī)劃方案可能無法適應(yīng)現(xiàn)代化的市場(chǎng)環(huán)境中復(fù)雜多變的特性，不具備新時(shí)期的經(jīng)濟(jì)性、適應(yīng)性以及可靠性等相關(guān)指標(biāo)。由于電力市場(chǎng)這個(gè)大環(huán)境較為復(fù)雜多變，很多不確定性因素層出不窮，在對(duì)電網(wǎng)規(guī)劃方案進(jìn)行評(píng)估時(shí)難度大大加大，評(píng)估者往往需要進(jìn)行綜合性的、全面的深入的評(píng)估，同時(shí)還要將未來可能出現(xiàn)的情況進(jìn)行預(yù)案設(shè)計(jì)，只有進(jìn)行充分的考慮，才能盡可能地提高規(guī)劃方案的可行性。因此，對(duì)電網(wǎng)規(guī)劃工作人員來說，怎樣將電網(wǎng)規(guī)劃同現(xiàn)代化的市場(chǎng)與規(guī)劃進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)對(duì)電網(wǎng)規(guī)劃方案的適應(yīng)性與風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估工作的有效性，達(dá)到規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)的最終目的，這是極為重要的，也是急需解決的一個(gè)工作重點(diǎn)。

1 簡(jiǎn)析市場(chǎng)模擬

市場(chǎng)模擬，是指將電力市場(chǎng)成員以及交易流程作為基礎(chǔ)，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(duì)交易過程的明確把握，工作人員可以較為準(zhǔn)確地分析出電力市場(chǎng)的發(fā)展趨勢(shì)，及時(shí)預(yù)測(cè)未來市場(chǎng)的行為特點(diǎn)以及格局等。在當(dāng)今科技水平不斷提高的條件下，關(guān)于電力市場(chǎng)模擬方面已經(jīng)有很多研究，并且取得了一定的成果。目前，已經(jīng)有很多電網(wǎng)運(yùn)行商以自己的電網(wǎng)為基礎(chǔ)，建立了市場(chǎng)交易模型，有些模擬方法可以達(dá)到高效、準(zhǔn)確模擬市場(chǎng)行為的效果，較為成功的模擬方法有以下幾種：一是基于動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)的模擬方法，二是基于傳統(tǒng)經(jīng)濟(jì)調(diào)度思路的模擬方法，三是基于實(shí)驗(yàn)經(jīng)濟(jì)學(xué)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(rèn)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(fā)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(guī)劃方案的時(shí)間周期都較長(zhǎng)，而且成員數(shù)量較多，上述幾種市場(chǎng)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(chǎng)模擬方法將會(huì)產(chǎn)生很大的計(jì)算量，對(duì)計(jì)算效率有很大的影響。因此，在本文中，筆者將簡(jiǎn)要分析蒙特卡羅模擬方法以及其對(duì)電力市場(chǎng)環(huán)境下電網(wǎng)規(guī)劃方案的適應(yīng)性與風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的影響，從而給相關(guān)的研究者一個(gè)明確的認(rèn)識(shí)。

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(jī)生成的辦法模擬真實(shí)系統(tǒng)的功能情況與運(yùn)行規(guī)律，從中總結(jié)分析出系統(tǒng)的運(yùn)行規(guī)律。如果按照內(nèi)部角度進(jìn)行解析，這種方法是以對(duì)隨機(jī)變量的統(tǒng)計(jì)試驗(yàn)、隨機(jī)模擬，確定數(shù)學(xué)、工程技術(shù)以及物、問題的近似解的數(shù)值的方法?，F(xiàn)在的電網(wǎng)規(guī)劃中，蒙特卡羅模擬方法得到了較為普遍的應(yīng)用，而且效果顯著，主要就是實(shí)現(xiàn)了機(jī)會(huì)約束規(guī)劃模型建立、概率模型建立以及模糊可靠性評(píng)估方法等。

在現(xiàn)實(shí)工作中，我們會(huì)發(fā)現(xiàn)很多關(guān)于數(shù)據(jù)的計(jì)算都很復(fù)雜，同時(shí)這些計(jì)算成果不能通過計(jì)算表達(dá)式進(jìn)行較為直接的表達(dá)于呈現(xiàn)，以電力需求預(yù)測(cè)結(jié)果與電廠報(bào)價(jià)策略為例，計(jì)算表達(dá)式就武大準(zhǔn)確表達(dá)他們的不確定性，可能他們有較為規(guī)律的運(yùn)行機(jī)制，但在實(shí)際解析過程中依然無法應(yīng)具體數(shù)值求解。這個(gè)問題依然是電力市場(chǎng)環(huán)境中電網(wǎng)規(guī)劃方案的適應(yīng)性和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估工作中十分具有挑戰(zhàn)性的工作，而蒙特卡羅模擬方法則可以在建立模擬過程時(shí)，將兩者的隨機(jī)性準(zhǔn)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(wǎng)規(guī)劃方案的適應(yīng)性與風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估指標(biāo)及方法分析

通過蒙特卡羅模擬方法的恰當(dāng)運(yùn)用，可以對(duì)電網(wǎng)規(guī)劃方案的適應(yīng)性與風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估進(jìn)行一個(gè)更加全面的了解，得到整個(gè)電網(wǎng)及市場(chǎng)的更多模擬結(jié)果。在這種評(píng)估方法中，有三項(xiàng)指標(biāo)是十分重要的：一是電網(wǎng)，二是市場(chǎng)，三是機(jī)組。這3種指標(biāo)能夠在一定程度上反應(yīng)出在不確定性環(huán)境下電網(wǎng)規(guī)劃方案的風(fēng)險(xiǎn)程度。以下筆者將詳細(xì)解釋基于蒙特卡羅模擬方法的電網(wǎng)規(guī)劃方案的適應(yīng)性與風(fēng)險(xiǎn)性評(píng)估流程，并對(duì)以上3種指標(biāo)進(jìn)行簡(jiǎn)要分析。

3.1 基于蒙特卡羅模擬方法的電網(wǎng)規(guī)劃方案的適應(yīng)性與風(fēng)險(xiǎn)性評(píng)估流程

實(shí)際上，現(xiàn)在已經(jīng)有十分成熟的理論和方法對(duì)電力市場(chǎng)和電力系統(tǒng)生產(chǎn)進(jìn)行模擬了。而在利用基于蒙特卡羅模擬方法模擬電網(wǎng)評(píng)估的過程時(shí)，也需要結(jié)合這兩個(gè)模擬工具，所以，當(dāng)研究考慮模擬方式時(shí)，要將這兩種模擬方法結(jié)合設(shè)計(jì)。

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

3.2 電網(wǎng)

可以從3個(gè)方面計(jì)算分析電網(wǎng)，這3個(gè)方面分別是最高負(fù)荷點(diǎn)處潮流、日平均利用率和最低負(fù)荷點(diǎn)處潮流。對(duì)于第二點(diǎn)日平均利用率來說，一般情況下，日平均利用率能夠?qū)⒌湫腿盏木€路、斷面的利用情況準(zhǔn)確地反映出來，同時(shí)也能夠擴(kuò)大其范圍，將月度利用情況和年度利用情況等計(jì)算出來。而且有專門的計(jì)算指標(biāo)的公式，本文中筆者就不再詳細(xì)解析。對(duì)于第一點(diǎn)和第三點(diǎn)：最高負(fù)荷點(diǎn)與最低負(fù)荷點(diǎn)處潮流，則能夠?qū)嗝婺軌虺惺艿募夥寤蛘叩凸瘸绷鳡顟B(tài)清晰地呈現(xiàn)給我們。具體操作就是比較網(wǎng)絡(luò)的承受能力和尖峰值，對(duì)這種比較值進(jìn)行判斷，假如尖峰值明顯高于網(wǎng)絡(luò)的承受能力，則可以得出該電網(wǎng)規(guī)劃方案的適應(yīng)性不強(qiáng)的結(jié)論，電網(wǎng)系統(tǒng)可能會(huì)面臨的更大的風(fēng)險(xiǎn)；另一種情況是低谷值比網(wǎng)絡(luò)的承受能力低，那就可以得出電網(wǎng)規(guī)劃方案作用不明顯的結(jié)論，這種情況下一般會(huì)浪費(fèi)資源，因此，相關(guān)工作人員可以按照相應(yīng)的要求規(guī)范進(jìn)行合理的優(yōu)化。

3.3 市場(chǎng)

對(duì)于市場(chǎng)指標(biāo)，最主要的組成部分為出清電價(jià)與總購(gòu)電費(fèi)兩方面。這兩個(gè)點(diǎn)能夠反映出市場(chǎng)總體的運(yùn)營(yíng)狀態(tài)，進(jìn)而分析人員可以以此為依據(jù)對(duì)電網(wǎng)規(guī)劃方案可能含有的價(jià)值風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行科學(xué)有效的評(píng)估。在評(píng)估過程中，往往存在兩種問題，一是指標(biāo)參數(shù)值過高，二是指標(biāo)參數(shù)值過低，對(duì)于第一種情況，表明了電網(wǎng)規(guī)劃方案不具有很強(qiáng)的適應(yīng)性，風(fēng)險(xiǎn)較大，對(duì)于第二種情況，則表明該方案應(yīng)性良好，能夠解決風(fēng)險(xiǎn)問題。

3.4 機(jī)組

由于機(jī)組在電網(wǎng)系統(tǒng)中發(fā)揮著重要作用，因此有必要對(duì)其進(jìn)行準(zhǔn)確的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。在評(píng)估中，主要的指標(biāo)為平均出力、總收益、最高負(fù)荷點(diǎn)處機(jī)組出力以及最低負(fù)荷點(diǎn)處機(jī)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(píng)估基礎(chǔ)，對(duì)電力市場(chǎng)中的電網(wǎng)規(guī)劃方案進(jìn)行科學(xué)預(yù)測(cè)。這種方案具有極大的優(yōu)點(diǎn)，一方面其可以在很大程度上降低計(jì)算難度，另一方面也可以使計(jì)算結(jié)果具有一定的特殊性與廣泛性。正式由于這些優(yōu)點(diǎn)，越來越多的電力企業(yè)開始使用這種方法作為電網(wǎng)規(guī)劃方案適應(yīng)性與風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估工作中的常用計(jì)算方法。

4 小結(jié)

綜上所述，由于電力市場(chǎng)環(huán)境較為復(fù)雜，因而電網(wǎng)規(guī)劃方案的適應(yīng)性與風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估也存在一定難度。要想提高電力系統(tǒng)的運(yùn)行效率，為企業(yè)與社會(huì)的經(jīng)濟(jì)效益，就必須逐漸改善的方案評(píng)估的方法，使其更加科學(xué)、合理，同時(shí)能夠適應(yīng)現(xiàn)代化技術(shù)發(fā)展需求。

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