（技术经济及管理专业论文）电网经营企业的风险管理与研究.pdf

华北电力大学 ( 北京) 硕士学位论文摘要 摘要 开放的电力市场中，电网经营企业面临着各种各样的风险。论文首先介 绍了风险的概念、风险分析的方法和风险管理的措施。详细分析和论述了电 网经营企业面临的各种风险。基于湖南省岳阳地区电力市场的实际情况和多 年历史数据，采用定性分析和定量计算的手段具体分析了负荷、自备电厂发 电量和上网电量预测不确定性以及 自备电厂的大量增加给电网企业带来的 经济性风险和安全性风险。无论是长期还是短期，阻塞不仅会对电网造成直 接风险，还可能造成间接风险。论文使用概率、数理统计等方法来量化了阻 塞风险。零售电价的制定方法和市场交易模式的选择也是电网经营企业产生 风险的领域。根据风险的性质，论文将上述风险分为外部风险和内部风险， 提出了有针对性的管理措施和建议，并提出了风险分层管理的概念。 关键词:电网企业;风险分析;风险管理 ab s t r a c t i n t h e d e r e g u l a t e d p o w e r m a r k e t , t h e p o w e r g r i d o p e r a t o r i s f a c i n g m a n y u n c e r t a i n ty a n d r i s k s . r i s k c o n c e p t , r i s k a n a l y s i s a p p r o a c h a n d r i s k m a n a g e m e n t a r e i n t r o d u c e d . i n c h a p t e r i i , t h e m a j o r r i s k s o f g r i d o p e r a t o r s i s a n a l y z e d a n d e v a l u a t e d in d e t a i l s . b a s e d o n t h e r e a l s i t u a t i o n a n d d a t a o f y u e y a n g c i t y , h u n a n p r o v i n c e , t h e e c o n o m i c r i s k r e s u lt i n g f r o m t h e u n c e r t a i n t y o f l o a d p r e d i c t i o n o f w h o l e s y s t e m , g e n e r a t i o n c a p a c i t y a n d p a r a l l e l q u a n t i t y o f t h e l a r g e e n t e r p r i s e s s e l f - o w n e d p o w e r p l a n t a r e a n a l y z e d . me a n w h i l e , t h e i n c r e ase o f l a r g e e n t e r p r i s e s s e l f - o w n e d p o w e r p l a n t m a y c a u s e e c o n o m i c a n d s e c u r i t y r i s k s . c o n s i d e r i n g d i ff e r e n t r i s k , t h e q u a l i t a t i v e a n d q u a n t i t a t i v e a p p r o a c h e s a r e r e s p e c t i v e l y a d o p t e d . t h e d i r e c t a n d i n d i r e c t c o n g e s t i o n r i s k s a r e e v a l u a t e d b a s e d o n p r o b a b i l i s t i c t h e o r y a n d d e c i s i o n t h e o r y . t h e r e t a i l p r i c i n g a n d t r a d e m o d e s a r e m a j o r a r e as e m b r a c i n g r i s k s a s w e l l . c h a p t e r i i i d i v i d e s t h e r i s k s i n i n t e r n a l a n d e x t e rna l o n e s b ase d o n t h e c h a r a c t e r i s t i c s o f r i s k a n d p u t f o r w a r d t h e l a y e r e d r i s k m a n a g e m e n t a p p r o a c h . c h e n q i n g ( t e c h n i c a l e c o n o m i c s a n d m a n e g e m e n t ) d i r e c t e d b y p r o f . q i j i a n x u n k e y wo r d s : p o w e r g r i d o p e r a t o r , r i s k a s s e s s m e n t , r i s k m a n a g e m e n t 华北电力人学 ( 北京)硕十学位论文 第一章 引 言 市场环境下的电力生产、交易与消费发生了根本性的变化，系统原本苛刻的运 行条件又增加了许多不确定性因素。电网企业虽然还存在着一些自然垄断的环节， 但由于市场中不确定因素的增加，导致电网运营的风险增大。风险的存在即意味着 产生损失的可能性。所以，风险的分析和管理成为电网企业当前一项较为紧迫和重 要的任务。 1 . 风险管理的基本理论 1 . 1 风险的概念 文献 1 将风险定义为产生与期望结果相反的情况的可能性。i e e e将风险定义 为概率与后果的乘积，其两个要素是事故发生的概率和事故产生的影响。 1 . 2 风险管理的概念 风险管理的概念是 1 4 3 0年由h u e b n e r 提出的，它是指各经济单位通过识别、 衡量、分析风险，并在此基础上有效控制风险，用最经济合理的方法来综合处置风 险，将风险导致的各种不利后果减少到最低限度的科学管理手段。风险管理一般包 括风险识别、风险分析、风险监控和风险应对等环节。 风险识别是管理人员在深入仔细的考察后， 运用各种方法对潜在及存在的各种 风险进行系统归类，识别风险的因素、性质及后果。 风险分析就是对风险存在与发生的概率、损失的范围与程度进行估计和衡量， 主要关注风险的两个要素及其乘积 ( 风险值) 。其中，风险的概率可以由专家评估、 访谈和历史信息得到;风险影响可能是时间上和经济上的，可以采用数值分析等方 法来量化;风险值是对风险造成的影响的最直接的评估。风险分析可以是定性或定 量的，主要方法有:概率法、风险评估矩阵以及蒙特卡洛仿真等。 风险监控就是监视风险的状况及变化情况，检查应对措施是否有效，及时识别 与分析遗留和新增的风险并选择相应对策。 风险应对是根据风险的性质和对风险的承受能力制定相应的防范措施，以保证 己识别出的风险得到合适的处置。最常用的措施是:规避、减轻、转移和自留。 2 . 电网经营企业的风险识别 2 . 1 按风险的性质划分电网企业的风险 按风险的性质划分，在电网企业的运营中， 风险主要集中在两个重要方面;l ) 经济性风险;2 ) 安全性风险。 1 ) 经济性风险。具体可分为在成本回收和利润所得上的风险。电网企业作为一 个独立运营的经济实体，必须要考虑固定资产投资的回收。同时，随着电力市场的 增长，电网必然会随之扩容、增加新的固定资产，而新增资产必须以前期的利润收 入为基础，所以实现利润收入也是电网企业的一个必然日标。造成成本回收风险和 利润所得风险的具体原因有如下 几个方面:( 1 ) 负荷预测的不确定性。常见情况是: l 华北电力大学 ( 北京)硕士学位论文 负荷预测过高， 造成电网投资过大， 难以回收成本， 更难以实现利润。 ( 2 ) 冻结零售 电价。由于电力是关系国计民生的重要商品，政府必定会对其定价，尤其是终端用 户的零售电价的制定方法进行严格监督或管制。当前电力市场中，零售电价都是固 定的，不能随市场的供需情况而变化。这种冻结零售电价而开放发电和输电市场的 做法会给电网企业带来较大的经济性风险。 ( 3 ) 电网的阻塞风险。 由于负荷预测过低， 或者电网基础设施建设滞后，使得电网输电容量无法满足市场输电电量的需要，则 会造成电网阻塞。阻塞同样会给电网带来经济性风险。 ( 4 ) 交易机制的选择。电力现 货市场和金融合约市场会给电网企业的收入带来不同的影响，两种市场的风险性也 各不相同。 2 ) 安全性风险。电网安全关系着整个社会的稳定，其重要性不需在此赘述。在 此， 我们对造成电网安全风险的因素加以分析: ( 1 ) 负荷预测的不确定性。 如果负荷 预测过低，造成电网建设容量不足，将会导致电网阻塞，线路过负荷，对电网的安 全造成威胁， 重者可能造成电网崩溃， 大面积停电 等等不利状况。 ( 2 ) 冻结零售电价。 正如加州的电力危机，冻结零售电价就是造成大面积停电的重要原因。 需要说明的是，经济性风险和安全性风险并不是两种完全分离的风险，二者通 常同时存在，如前所述，导致经济性风险和安全性风险的因素常常是相同的。所以 在下文中，我们着重分析造成风险的各种因素的特点以及规避方法，不再从经济性 风险和安全性风险的角度进行分类。 2 . 2 按风险的起因划分电网企业的风险 按照风险的起因划分，本文主要考虑以下风险:( 1 ) 负荷预测不确定性的风险; ( 2 ) 输电阻塞风险;( 3 ) 电力交易机制的风险;( 4 ) 自 备电厂给电网企业带来的经济性 风险;( 5 ) 零售电价制定方法的风险。 关于负荷预测不确定性给电网带来的风险，国内外不少文献己研究过负荷预测 的不确定性，如文献 2 分析了应用贝叶斯方法进行负荷预测的误差与温度的关系， 并说明预测的精度随提前时间的增长 而降低。 文献 3 中利用英国新型电力贸易体制 下的负荷数据，分析比较了古典算法和人工智能方法下的负荷预测误差。论文第二 章以湖南省岳阳地区电力市场多年的历史数据为基础，定量分析了长期负荷预测和 短期负荷预测的不确定性给电网企业带来的风险，并在第四章给出了该误差给电网 带来的日风险值及其概率分布。针对该地区自备电厂较多的实际情沉，论文还分析 了对自备电厂发电量和上网电量的预测误差给电网企业带来的经济性风险和安全 性风险。自备电厂的扩容和增加，给电网企业造成了经济性风险，论文结合当地现 实情况和多年数据，提出了合理消除这种风险的两种方案。 输电阻塞风险也是研究的热点， 文献【 4 给出了估算阻塞成本的概率型方法， 在 直流优化潮流法的基础 卜 ，对系统中的不确定因素采用概率方法和蒙特卡洛方法估 算了可用传输容量的阻塞风险。论文第四章中，采用全概率方法量化 了阻塞风险， 华北电力大学 ( 北京)硕十学位论文 并应用决策法选择风险应对措施。 电网交易模式的风险指现货交易和期货交易的风险， 文献 s 1 对期权交易及其规 避风险的功能做了详细的描述， 文献 6 1 建立了不同电力市场阶段中期货/ 远期交易的 风险规避模型。论文探讨了现货市场和合约市场中的风险管理措施。 开放程度不同的电力市场中，零售电价的形成机制和制定方法不尽相同，结合 加州电力危机【 7 的实际， 论文分析了冻结零售电价， 批发电价自由 浮动的定价方式 给电网企业带来的风险。 2 . 3 按风险的根源划分电网企业的风险 为便于管理，根据风险产生的根源，电网企业的风险可以分为内部风险和外部 风险。所谓内部风险，是指风险产生的原因源 自企业的内部特性或者企业 自身的决 策，并且可以通过企业本身采取的各种措施来规避和减轻，而外部风险的起因则不 受企业本身的控制，这种风险的管理仅仅靠企业自己是不够的，甚至可以说，这种 风险的管理只能依靠外部主体的参与才能实现，例如，零售电价的制定和自备电厂 的增容，起决定性作用的是政府，而不是电网企业自身。前文提到的各种风险中， 负荷预测不确定性的风险、阻塞风险以及交易机制的风险可以划归内部风险，而自 备电厂给电网企业带来的经济性风险和零售电价的风险则是外部风险。 3 . 电网经营企业的风险应对措施 电网企业的风险应对措施大致可分为以下四种: 3 . 1 控制风险 指在损失实际发生之前，采取各种控制手段，力求消除隐患，减少导致风险发 生的原因，将损失减少到最低限度。风险的控制法又可分为规避风险和减轻风险两 种方式。 规避风险指考虑到风险事件发生的可能，主动放弃和拒绝可能导致风险损失的 方案。它不是去减少损失的程度，而是彻底消除某一特定风险，因而有简单易行、 全面彻底的优点。但它也存在较大的局限性，如:由于无法准确地估计风险事件， 故难以决策是否应该采取规避风险;即使风险很大，当事人一般依然不愿放弃该风 险事件可能产生的盈利，可能倾向于承担风险等。 减轻风险是风险管理的常用方法。 指在损失发生前减少风险事件发生的概率或 在风险事件发生后减少损失的程度。其实质在于消除风险因素和减少风险损失。为 了减轻风险，就要对导致损失的直接和间接原因进行分析，并研究能否消除这些原 因。这个过程一般要经过风险因素的分析、控制工具的选择、实施控制技术、对控 制的后果进行评估等步骤 减轻风险的措施主要有两个: 1 ) 防范损失的措施。 指降低损失发生频率的措施，如纯预防性措施、保护性措施等。 华北电力大学 ( 北京)硕士学位论文 2 ) 减少损失的措施。 指在损失发生之前采取各种预防手段，以降低损失的严重程度。如进行风险分 离和风险分散。 3 . 2 风险自留 当某项风险无法避免或由于可能获利而需要冒险时， 就必须承担和保留这种风 险。风险自留又可分为主动自留和被动自留、全部自留和局部自留等。风险自留一 般仅适用于风险小的场合。 3 . 3 风险转移 在合理预见风险的前提下，采取相应措施，将自身可能发生的风险损失通过合 法的渠道部分或全部转嫁给有关联的其他方。通过风险转移，降低风险带来的损失 程度，达到风险管理的目的。如利用期货和合同等各种工具进行风险转移。 3 . 4 组合型风险应对 采取单一策略进行风险管理不一定是最佳选择， 不同方法的优化组合往往可以 更好地降低风险。 华北电力大学( 北京) 硕： 学位论文 第二章电网经营企业内部风险的分析 第一章中按照风险的根源将风险分为内部风险和外部风险。本章重点分析电网 企业的内部风险，其中包括：长期负荷预测不确定性的风险分析、短期负荷预测不 确定性的风险分析、自备电厂发电量和上网电量预测误差的风险分析、输电阻塞的 风险分析和交易机制的风险分析五个方面。我们以湖南省岳阳地区的负荷数据为基 础，分析负荷预测不确定性带来的风险和自备电厂发电量和上网电量预测误差的风 险。 1 长期负荷预测不确定性的风险分析 竞争性供电市场中，负荷预测不确定性会对电网企业的运营造成风险。如果长 期负荷预测出现了较大误差，则会对电网的长期规划产生不利影响。负荷预测的不 确定性主要来源于对负荷影响因素的识别、预测方法的选择以及预测时间的长短。 现实市场中，影响未来电力负荷的因素非常多，对各种影响因素及其性质掌握的越 详尽，预测结果就越精确。一般来讲，预测的时间越长，预测的精度就越差。而各 种预测方法都具有其不同的特点和优势，所以在进行负荷预测时，应该多选用几种 方法，对各种方法预测的结果进行比较选择。 湖南省岳阳地区的用电负荷主要分为以f 几类：1 ) 排渍用电。岳阳市地处洞庭 湖与长江交汇处，多受洪涝之害，因此全地区沿江、沿湖各县均分布有电排站以供 抗洪排渍。2 ) i 业用电。岳阳市工业主要集中于岳阳市区内，可概括为大型、中型、 小型三类，石化行业是岳阳市工业的龙头产业，用电量占工业用电量的5 1 6 ，此 外造纸、轻纺、机电、饲料工业也占有较大比例。3 ) 第三产业用电。岳阳市第三产 业以旅游业为主，并逐渐向金融、商贸和娱乐业发展，至今已初具规模。4 ) 居民生 活用电。居民生活用电分为城市居民生活用电和农村生活用电两部分。5 ) 小水电。 小水电主要集中在平江县，多为径流水电站。汩罗、岳阳县、临湘也存在有少量小 水电站。目前岳阳市小水电最大出力在4 4 5 万千瓦之间，具有丰、枯出力悬殊大， 最大出力一般出现在丰水期的特征，作用于系统统调负荷，则会对统调负荷特性产 生相应影响。8 1 1 1 长期负荷预测方法的选择 预测主要采用分产业产值单耗法、分行业用电增长率法、弹性系数法、分县市 预测法四种方法对岳阳市全社会( 全口径) 用电量进行预测。并采用人均用电法对 居民生活用电单独预测。所有预测方法以2 0 0 0 年为基准年，以“十五”各年度以 及2 0 1 0 年为预测水平年，需电量预测以全口径用电量为基础。 1 11 分产业产值单耗预测e 9 1 根据历年分产业圜民生产总值和全社会用电量可算得j 力年分7 “业产值单耗见 表2 1 。 华北电力大学( 北京) 硕士学位论文 表2 - 11 9 9 0 2 0 0 0 分产业实际单耗 单位：万千瓦时亿元 二n 1 9 9 01 9 9 51 9 9 99 0 - 9 59 5 - 9 99 0 - 9 9 项目 ( 实际) ( 实际)( 实际)递增率递增率递增率 国内生产总值单耗 3 3 2 5 32 5 4 5 11 7 9 4 45 2 l 一8 3 76 6 2 其中：第一产业 6 1 66 5 85 4 3 31 3 34 6 81 3 9 第二产业8 2 3 0 55 9 1 6 73 5 3 6 ，16 f 3 91 2 0 88 9 6 第三产业3 3 6 21 3 4 51 8 5 51 6 7 48 t 3 76 3 9 由表2 1 可知，9 0 9 9 期问、二、三产业产值荦耗均表现为下降，但下降速 度有所不同。一产业下降最慢，二：产业下降最快，三产业居中。在过去十年中，备 行业已逐步完成由粗放型经营向集约型经营的转变，单耗在过去十年迅速降低。在 “十五”期间，产业产值单耗下降的速度将逐渐减缓，但总的下降趋势不会改变。 结合未来五年经济发展趋势及实际情况，可预测2 0 0 1 2 0 1 0 年一、二、三产业产值 单耗发展趋势如表2 2 。 表2 - 22 0 0 1 2 0 1 0 年分产业单耗预测 单位：万千瓦时亿元 、垂笾 赢卜 2 0 0 02 0 0 12 0 0 22 0 0 32 0 0 42 0 0 52 0 1 0 围内生产总值单耗 1 5 8 4 51 5 0 9 21 4 3 0 11 3 5 6 11 2 8 6 61 2 2 2 39 3 3 9 其中：第一产业 5 3 5 25 2 8 ，7 5 2 1 95 1 5 55 0 9 45 0 3 64 7 5 8 第二产业 3 2 7 9 03 1 0 3 12 9 2 9 72 7 7 0 42 6 2 4 22 4 9 0 21 9 1 3 3 第三产业 1 7 4 41 6 9 41 6 2 81 5 8 3 1 5 4 21 5 2 61 4 5 2 根据对2 0 0 1 2 0 1 0 年产业单耗和国内生产总值的预测即可推算出2 0 0 1 - 2 0 1 0 年 各产业需电量预测结果，进而得出全社会用电量预测结果。 2 0 0 1 2 0 1 0 年国内生产总值预测见表2 - 3 。 2 0 0 1 2 0 1 0 年全社会用电量预测情况见表2 - 4 。 华北电力大学( e 京) 硕十学位论文 表2 - 3 2 0 0 1 2 0 1 0 年国内生产总值预测 章锿一；巧元 2 0 0 0 2 0 0 52 0 0 6 - 2 0 1 0 2 0 0 0 2 0 0 l 2 0 0 2 2 0 0 32 0 0 42 0 0 5 2 0 1 0 递增率 递增率 国内生产总值2 2 6 4 9 9 5 2 5 4 6 3 0 4 2 8 6 7 6 2 43 2 3 4 3 4 33 6 5 3 1 4 3 4 1 3 1 7 1 2 7 7 8 0 9 2 71 2 7 71 35 第一产业4 4 2 3 0 14 5 8 6 6 6 ，24 7 6 0 9 5 54 9 4 1 8 7 15 1 2 9 6 6 2 5 3 2 4 5 8 96 4 0 9 9 5 3 7 8 3 7 8 第二产业9 7 8 4 8 3 21 1 0 6 6 6 4 1 2 5 1 6 3 81 4 1 5 6 0 21 6 0 1 0 4 61 8 1 0 7 8 33 3 5 1 0 3 9 1 3 1 01 3 1 0 第二产业 8 4 4 2 1 129 8 0 9 7 3 41 1 3 9 8 9 11 3 2 4 5 5 3 1 5 3 9 1 3 1 1 7 8 8 4 7 03 7 8 8 8 9 31 6 2 01 6 2 0 表2 - 42 0 0 1 2 0 1 0 年全社会用电量预测 单位：万千瓦时 、生丛 0 0 0 5 0 6 1 0 葫 2 0 0 02 0 0 12 0 0 22 0 0 3 2 0 0 42 0 0 52 0 1 0 递增率 递增率 国内生产总值用电量 3 5 8 9 0 0 3 8 4 2 8 04 1 0 0 9 34 3 8 6 1 8 4 7 0 0 1 6 5 0 5 0 3 4 7 2 6 6 7 77 0 775 5 其中：第一产业 2 3 3 4 22 4 2 4 9 7 2 4 8 4 7 4 2 5 4 7 5 32 6 1 3 0 52 6 8 1 4 63 0 4 9 852 8 l 26 1 第二产业3 2 0 8 4 93 4 3 4 1 2 3 6 6 6 8 8 3 9 2 1 7 54 2 0 i 5 24 5 0 9 2 7 6 4 1 1 6 470 47 2 9 第三产业1 4 7 0 91 6 6 1 7 71 8 5 5 7 42 0 9 6 7 72 3 7 3 342 7 2 9 2 1 5 5 0 1 4 71 3 1 61 50 5 居民生活片；i 电量 5 2 8 7 395 9 8 5 336 7 7 5 3 97 6 6 9 7 48 6 8 2 1 59 8 2 8 1 91 6 5 6 1 071 3 2 0 1 1o o 白备电厂及 7 5 3 97 9 3 5 7 2 4 l7 8 3 47 0 2 47 7 1 46 9 150 4 62 1 6 小水电上网电量 全社会用电量 4 0 4 2 3 44 3 6 1 9 8 4 7 0 6 0 65 0 7 4 8 15 4 9 8 1 45 9 5 6 0 28 8 5 3 7 38 0 68 2 5 1 1 2 分行业用电增长率法 “九五”期间岳阳市经济产业结构得到调整，部分行业用电量萎缩，甚至出现 负增长，如采矿、化纤；也有部分行业高速发展，用电量出现高速增长，如交通、 邮电、机械。行业用电增长与国家经济政策有关，“九五”前四年受国家银根紧缩 的经济政策影响，电力增长缓慢，九八年制定拉动内需的国家财政政策后，九九年 实施，二0 0 0 年见效。岳阳电量出现了9 的增长。“十五”期间，国家现行经济政 策仍将持续。因此“十血”期间的电量增长速度也不会是“九五”期1 4 j 的简单延续。 本预测方法主要以1 9 9 5 1 9 9 9 年用电量年平均增长速度为参考，结合各行业“卜五” 期间相关重点项目和用电增长= 点情况进行预测。分行、f k 用电增长率法需电量预测见 表2 5 。 。 薹塞 n ” 耋塞 n i n卜 g荨 矗 2 口： 葛 。穹 一 夏苎 一 寸 荨 舄 吨 苌 曼 昌 “ 芝 窘 芎 0 n 住 爿 拯 蚓 割 土 爿忤? 卜 磊 霹 土划*r景 妇 皿 *爿磊划 争捌嘲 魁 罾，割翅 垭*茸 呈出鹾* 划i! 脚基强爿暮； n 昌。赵趔爿 ，米毒犀呕 ， 型 啦哩 蟮蜷 ， 娶 爿萁忆宴 蜒 二 *删延妲爿 端 ，七+ b：刊蠕楼i捌爿爿媒剽 l 峰噬詈爿哥 垂 凸 划要 ，爿 赵，寻叫h女*赵铺d*h， ，割导 婆 崇 繇r翌疆s黼扑簦 窭 衄 蛆唾 彗 蚓 娶 o斌 *皿缸熹删 鲁l匿到 篁鞭 剖 列；舡删是杈 窖旧巾r。靼斗 嚣澄卿雹旺爿靶求邻干士剞怛匿嗥 m - z 懈 愀秘掣将+隧任芸v扑kr甘罢秤 峥 高 夏 n i 爿 挫 由删哑】 ， ：七曰 七走土七征 如 匿 d j口 妞赵卸上 爿爿爿爿蠼 已丑】 送 脚婶 嚣 盘，苗 萄着划蚓 ，七 妲蚓 赵坛，剧口妞 如脚 州嘣哥 爿铷 d 簿例譬 引臣 e 譬l亚 皿爿 ，捌- ，坼 爿也 删如 望 蠼蝽吲岳爿耋j 、h酶墟 # 址嗣删 倒蛾 楹球舛蟹 正 剞 仪卿牮扑卅匿倏罢v貅kr口罢丹 华北电力人学( 北京) 硕士学位论文 1 1 3 弹性系数法 岳阳市“八五”期间，电力弹性系数为o 5 6 ，“九五”期间电力弹性系数为o 4 2 ， 明显低于全省水平。岳阳市负荷主要以工业为主，随着工艺水平的提高，单耗不断 下降以及t 业产品附加值不断提高，导致弹性系数连续下降。加之第一产业生产值 连年递增，但其用电量却不断下降，使弹性系数进一步下降。第三产业用电对弹性 系数上升的作用最大，1 9 9 0 2 0 0 0 年第三产业产值年平均递增1 9 ，而用电量年平 均递增了1 6 3 4 。随着第三产业、居民生活用电比重的加大和农业用电的回升，弹 性系数将逐渐升高。 “十矗”期间，取电力弹性系数为o ，5 9 ，g d p 递增率为1 2 7 7 得到预测结果 见表2 - 6 。 表2 - 6弹性系数法预测结果 单位：万千瓦时 电量 g d p 速度2 0 0 02 0 0 12 0 0 22 0 0 32 0 0 42 0 0 52 0 1 0 增民率 1 2 7 77 54 0 4 2 3 54 3 4 5 5 2 6 3 4 6 7 1 4 4 0 75 0 2 1 7 9 8 85 3 9 8 4 3 3 75 8 0 3 3 1 6 2 7 5 1 3 0 8 1 3 1 1 4 分县市全社会( 全口径) 用电量预测 按照岳阳市行政区划将岳阳市分为市区和6 个县( 市) 共7 个区，根据各县市 电量历史增长情况和“十五”期间重大项目情况预测各区电量。分县市全社会( 全 口径) 用电量预测值见表2 7 。 表2 7分县市全社会( 全口径) 用电量预测值 单位：万千瓦时 2 0 0 02 0 0 12 0 0 22 0 0 32 0 0 4 2 0 0 5 2 0 1 0 2 0 0 0 2 0 0 52 0 0 6 2 0 1 0 项目年份 ( 实际) ( 预测)( 预测)( 预测)( 预测) ( 预测) ( 预测)递增率递增率 岳阳2 9 2 6 2 03 13 8 3 49 53 3 6 5 8 79 83 6 0 9 9 06 13 8 7 1 6 24 34 1 5 2 3 17 l5 7 2 4 2 63 472 566 3 市区 岳阳县 1 0 6 6 1 1 1 3 0 1 1 19 7 9 1 2 6 9 7】3 4 5 91 4 2 6 71 9 0 9 25 60 0 6 0 0 华容县 i5 2 8 51 6 1 4 1 1 7 0 4 5 1 7 9 9 9 1 9 0 0 72 0 0 7 22 6 3 5 8 56 056 0 湘删县j 4 7 1 01 5 4 7 51 6 2 8 01 7j 2 6 8 0 】71 8 9 5 42 4 4 2 252 052 0 临湘县2 6 2 2 62 7 8 2 62 9 5 2 33 13 2 43 3 2 3 53 5 2 6 24 7 4 1 26 1 061 0 泪罗县 2 4 9 4 02 6 4 3 62 8 0 2 22 9 7 0 43 1 4 8 63 3 3 7 54 4 6 6 3360 060 0 r 江县1 9 7 9 22 1 2 7 642 2 8 7 2 1 32 4 5 8 75 42 6 4 3 l6 12 8 4 1 39 84 0 7 9 275 075 ( ) 合计 4 0 4 2 3 4 4 3 2 2 9 03 54 6 2 3 0 91 i4 9 4 4 2 8155 2 8 7 9 80 45 6 5 5 7 56 97 7 5 1 6 6 169 565 l i 乜铁( 氍) o3 ( 0 08 0 0 08 0 0 08 0 0 08 0 0 08 0 0 0 i b 铁( 州) 0 3 0 0 0 8 0 0 0 8 0 0 0 8 0 ( 1 0 8 0 0 0 8 0 0 0 伞社会用 4 0 4 2 3 44 3 8 2 9 03 54 7 8 3 0 91 15 1 0 4 2 81 55 4 4 7 9 80 4 5 8 1 5 7 56 97 9 1 16 5375 563 5 j u 量 华北电力大学( 北京) 硕+ 学位论文 11 5 预测结果汇总分析 由四种预测方法所得预测结果可知，2 0 0 5 年岳阳市全社会用电量在 5 8 0 3 3 1 6 - 6 1 2 0 4 7 6 万千瓦时之间，2 0 1 0 年在7 5 1 3 0 8 1 - 8 9 2 7 2 6 万千瓦时之间。全市 全社会用电量取高、中、低三个预测水平，2 0 0 5 年分别为6 1 2 0 4 7 6 、5 9 8 9 5 4 1 、5 8 0 3 3 1 6 万千瓦时，2 0 1 0 年分别为8 9 2 7 2 6 、7 7 9 9 3 5 7 、7 5 1 3 0 8 1 万千瓦时。 岳阳电力需求的增长是与国家加大投资力度的财政政策分不开的。鉴于岳化、 纸厂、电铁三个重大项目已在实施，三个重大项目带来的电力增长应可成为现实。 因此可以认为在“十五”期间岳阳市全社会用电实现高速增长是完全可能的。综合 考虑各种冈素，本文推荐中水平方案。即岳阳市全社会用电量2 0 0 5 年为5 9 8 9 5 4 1 万千瓦时，2 0 1 0 年为7 7 9 9 3 5 7 万千瓦时。相应的全市全社会用电量年平均增长速 度2 0 0 0 2 0 0 5 年为8 ，1 8 ，2 0 0 5 2 0 1 0 年为5 4 2 。2 0 0 1 2 0 1 0 年岳阳市全社会( 全 口径) 用电量预测结果汇总见表2 - 8 。 。 薹基 u 、寸n寸n n。n0 0 寸 。1 - -or 、i 九 n v 1 薹曩 崞 o 。 n岫 。 岫 卜0 0 o o。 n onnt - n卜卜 o nv 、。ov 、 l nn t -no岫 一 nnn o ni - -n一o 卜 西口 n i n t q hl nn凸 凸 。西naoa卜r - o oo 。卜卜h0 0卜卜 o口、。 小 卜、寸d寸 寸n o 。 寸 v 、 nv 、 o no f qo 。 no 一 。 一 凸 nnv 、l n 口 l n 寸o i n l no、十o 寸 n卜d o 卜 t ni n o一 寸寸小寸卜e rh o _ no 。r 、 nn 。 寸 l n t - i 西。o口寸 。 a ni n 寸口n寸 o 。寸 i 九nl n呐 。 口i n i nn 寸心t l 寸 a小o 口口 。o 卜心卜 o一 卜n i - nhn o 寸 o 。 一 寸 吼 _ _ nh卜 r qoo ono_ _ nn v 、v 、l nv 、 卜、 _ _o i n i ni n 。 o o 凸h n 寸 o 。 目 。 oo凸寸on。、寸目寸 o c - i_ _n i n n 一 卜 non卜 o 。 卜 n寸卜 寸 卜小卜 卜 卜、。卜 。 寸寸 寸寸 e r寸寸寸 n、。 寸n也 一 t -no卜 n n一 o x 十i na 寸寸 l n 寸 o 。n nn n 寸 。t凸 nn n n 寸寸寸t寸 寸寸 onnt n o、 on t - 荨 n 。o 。 o f q 寸寸 n 彪 懋翅 删 燃 摹s脚 l燃鼎 隧 口 爿 爿 礤忙 懊 盛芒掘| 眯蚓 钆e趟砥 d恹 权 椒糙 求求 教 求 咄 垣导 出 牲 州如删 嗵 、一 甜邻御 稳旺翅暖 茸回卜迥哥 眯姆蠡聪蜘1串旺艇斜v如稼姒怛匿岬廿喜h。n_i。on 晶琳 能袋毯扑*警倏罢v粘kr脚等斟 华北电力人学( 北京) 硕士学位论文 12 不同预测方法的风险分析 由表2 - 8 可以看出，采用不同的预测方法，得到的结果各不相同。下面从两个 角度分析预测结果。 分析一、将采用不同方法得到的各年预测值作为样本，计算各年预测值的期望 值、标准差和偏离系数。偏离系数用来描述样本的偏离趋势。计算公式是将样本标 准差用期望值标准化，即， 变动系数= o - ；( 2 - 1 ) 式中：叮为样本标准差，为样本期望值； 通过计算可得表2 - 9 。 表2 - 9预测值的期望值、标准差和偏离系数 2 0 0 1 2 0 0 2 2 0 0 3 2 0 0 4 2 0 0 52 0 1 0 期望值 4 4 1 9 7 24 7 7 0 8 7 85 1 1 9 7 7 25 5 0 7 5 0 65 9 2 3 8 9 28 3 0 1 4 3 标准羊 1 9 6 6 51 9 3 2 7 2 51 9 2 2 4 0 62 17 2 5 7 52 5 6 7 2 7 71 2 1 2 4 8 ，1 9 偏离系数o 0 4 4 0 0 4 1 o 0 3 8 0 0 3 9 0 0 4 3 0 1 4 6 样本值与期望值的差 分产业产值法一5 7 7 4 ，2 6 4 8 1 6 7 5 。4 4 9 5 7 5 9 3 7 0 2 5 3 2 1 2 6 2 55 5 2 3 0 0 2 分行业法 1 6 8 7 5 21 5 2 0 4 0 2 51 5 8 4 1 9 51 7 7 9 6 8 7 5 1 9 6 5 8 4 2 5 6 2 5 8 2 5 2 弹性系数法 7 4 1 9 49 9 4 3 6 7 5。9 7 9 7 2 51 0 9 0 7 2 3一1 2 0 5 7 5 7 57 8 8 3 4 9 分县市项测法一3 6 8 1 6 1 2 2 1 3 2 5 1 5 4 8 9 55 9 5 2 6 2 51 0 8 1 3 4 7 53 8 9 7 7 7 由上表知，四种方法得出的预测值的分布特性不尽相同，分行业法的预测值都 分布在样本均值的上方，而弹性系数法的预测值则全都分布在样本均值的下方。 从标准差和偏离系数各年趋势 二看，先是逐渐减小，而后逐年增大。根据标准 差和偏离系数的概念，可以看出样本在期望值附近的散布特征。总的趋势是，随着 预测时间的增长，预测的精确度也越来越差。 分析二、根据2 0 0 1 和2 0 0 2 年的实际资料，可以对各种方法所得预测值与实际 值进行比较，见表2 1 0 。四种方法以及推荐值与实际值的误差见图2 1 。 表2 1 0预测值与实际值的比较 年份实际值分产业产分行业法弹性系数分县市预推荐值 值法法测法 数值4 2 7 5 0 74 3 6 1 9 784 5 8 8 4 72 4 3 4 5 5 26 4 3 8 2 9 0 4 4 3 9 2 4 2 1 2 0 0 l 误眷率20 3 7 - 3 3 l6 5 2 5 2 2 7 5 数值 4 6 4 8 1 04 7 0 6 0 6 14 9 2 2 9 1 84 6 7 1 4 4 ，14 7 8 3 0 9 14 7 4 7 4 89 2 0 0 2 误并i 率12 5 59 1 o5 0 2 9 0 21 4 华北电力人学( 北京) 硕十学位论文 图2 - 1各种预测方法的误差之比较 图中横轴上数字分别代表：分产、i k 产值法、分行业法、弹性系数法、分县市预 测法的预测值和推荐值。从图中看出，弹性系数法是误差最小的预测方法，而分行 业法是误差最大的预测方法。需要说明的是，本图并不是想要说明弹性系数法是最 好的预测方法，而是说不同的预测方法都会产生误差，只是误差的大小有所区别。 在今后的预测中，还是建议开始时选用多种预测方法，通过比较多年历史误差数据 选用精度较高的预测方法。 对于电网经营企业来说，预测的精度和误差直接影响着电网的规划和未来固定 资产的投资，如果预测误差过大，将会导致固定资产投资过多，回收成本困难，获 得利润的目标更是无从谈起。 2 短期负荷预测不确定性的风险分析 如果说长期负荷预测影响的是电网企业的长期发展，短期负荷预测则对电网企 业短期运营非常重要。文中短期负荷指半小时负荷、小时负荷或者日负荷。 为了评估由于短期负荷预测的不确定性所导致的风险，我们可以将各种负荷预 测方法得到的结果与实际值比较，得到预测误差。 以岳阳地区的短期负荷预测为例，负荷预测误差列于表2 - 1 1 ，预测时段为2 0 0 2 年6 月的3 0 天。 华北电力大学( 北京) 硕士学位论文 表2 1 1岳阳地区短期负荷预测误差 r 期误差f = 1 期误差r _ i 期误差 10 2 0 3 41 10 3 8 4 62 10 2 0 2 5 20 4 2 2 01 20 4 5 8 72 20 1 2 7 9 3o 3 0 1 4 1 3o 3 7 1 32 30 2 3 3 9 40 ，3 5 7 61 40 5 6 2 92 4o 2 0 1 2 5o 1 7 4 61 50 3 9 6 8 2 5 o3 7 8 4 6o 2 1 2 2 1 60 3 5 1 82 60 4 1 0 0 70 2 6 6 81 70 0 8 6 8 2 7 0 4 2 8 2 8o 1 5 2 41 8 0 2 2 8 92 8o4 1 8 8 9 0 2 2 9 6 1 90 1 7 4 32 9o 5 1 1 7 l o0 1 0 8 02 0o 2 1 2 93 00 3 6 4 6 短期负荷的预测误差影响到电网的调度计划，以及在电力市场上的购电量。当 实际负荷与预测值有差别时，就需要电网企业实时地调整调度计划，重新确定购电 量。在减少调度机组数量和降低购电量的情况下，电网企业都可能需要支付违约金， 造成成本的增加。如果需要增加调度机组数量，增加购电量，则有可能导致实时调 度不能实现最优化，对线路潮流产生影响，甚至可能造成输电阻塞等不利状况。 3 自备电厂发电量和上网电量预测误差的风险分析 岳阳市有四家大型企业都拥有6 0 0 0 k w 以上自备电厂，还有一些中型企业拥有 小型自备电厂，2 0 0 0 年自备电厂装机容量达2 6 2 万千瓦。年发电量1 1 4 6 7 4 万千瓦 时，考虑同时率因素，最大出力约在1 6 万千瓦左右。自备电厂发电主要自用，少 量上网，自发自用不足部分由系统供给，并由系统对其提供备用容量以供事故和检 修。因此工业负荷对系统负荷特性的影响是：工业负荷利用小时数高，负荷率指标 高，但在自备电厂故障或检修时，可导致系统供电负荷在短时间内大量增加。 31 自备电厂及小水电发电量的预测误差 根据岳阳市四家大型企业自备电厂提供的2 0 0 1 2 0 0 5 年自发自用电量和装机容 量预测资料并综合考虑历年自发自用电量及小水电电量增长情况，可预测至2 0 0 5 年岳阳市自备电厂及小水电发电量为1 7 5 5 0 3 万千瓦时，2 0 1 0 年发电量为2 3 5 9 5 7 万 千瓦时。岳阳市2 0 0 1 2 0 1 0 年自备电厂及小水电发电量预测详见表2 1 2 、岳阳市 2 0 0 1 2 0 0 5 年自备电厂及小水电装机容鼍预测表2 1 3 。 华北电力大学( 北京) 硕+ 学位论文 表2 1 2 岳阳市2 0 0 1 2 0 1 0 年自备电厂及小水电发电量预测 单位：力千瓦时 0 1 、0 5 递 0 6 1 0 递 0 2 0 0 0 2 0 0 1 2 0 0 2 2 0 0 32 0 0 42 0 0 52 0 1 0 增率增率 一、火电 1 1 4 6 7 41 2 2 3 5 7 1 3 0 5 5 5 1 3 9 3 0 2 1 4 8 6 3 6 1 5 8 5 9 42 1 7 2 8 86 7 06 5 0 1 、6 0 0 0 k w 以上 1 0 7 8 5 2 1 1 5 1 2 7 1 2 2 8 9 1 1 3 1 1 7 8 1 4 0 1 4 9 1 4 9 4 6 61 8 3 7 4 16 7 44 2 2 自备电厂 良炼自备电厂4 1 8 35 6 0 05 6 0 07 2 0 0 8 0 0 0 7 2 0 0 9 2 0 01 1 4 75 0 2 岳化自备电厂 5 2 9 1 4 5 3 0 0 0 5 7