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摘要 摘要 题目：市场环境下配电公司的风险管理研究 作者：朱兆霞 导师：邹斌 专业：检测技术与自动化装置 电力体制改革是经济社会发展的必然要求。按照国际上通行的市场结构，将原来集 中统一的电力公司分解为发电、输电与配电三个部分。配电公司与发电公司己经不再是 一家，在这个新形成的市场中，配电公司购买电量时所面i 临的风险是多方面的，每个风 险因素都会对配电公司的收益产生影响。而现阶段我国电力的交易方式按照实现形式可 以分为现货交易、远期合约交易和期货交易。这些交易方式的不同对于配电公司所面临 的风险是不相同的。现货交易方式中配电公司主要面对的是电力市场中现货价格的频繁 波动所造成的风险。这对配电公司来讲是最大的风险因素。针对这最大的风险因素，本 文分三个阶段进行详细地论述，并提出相应的解决措施。 1 对p j m 日前市场电价进行了统计分析。采用柯尔莫哥洛夫一斯米尔诺夫检验法对 电价的统计性质进行了验证，得出重要结论。 2 介绍了市场环境下配电公司的风险模型，以及负荷率对配电公司毛收益的影响。 提出了市场环境下配电公司的风险模型，求出配电公司获得毛收益的均值和方差。同时， 从负荷率的概念出发，保持全年每小时的平均负荷不变，利用削峰填谷技术进行年负荷 调整，研究配电公司的毛收益。 3 提出了一种新的峰谷分时电价模型。建立了基于电价弹性矩阵的峰谷分时电价数 学模型，以配电公司实行分时电价前后的收入差的绝对值最小为目标函数。通过对该模 型的优化，得到了一种可操作的峰谷分时电价的定价方法。 关键词：电力市场配电公司风险管理风险模型需求侧管理峰谷分时电价 论文类型：应用研究 a b s l r a c t t h e m e ： a u t h o r ： a b s t r a c t 彤s km a n a g e m e n to nd i s t r i b u t i o nu t i l i t i e si ne l e c t r i c i t ym a r k e t z h uz h a o x i a s u p e r v i s o r ： z o ub i n s p e c i a l t y ：c h e c k i n gt e c h n o l o g ya n da u t o m a t i o nd e v i c e t h er e f o r mo ne l e c t r i ci n d u s t r yi st h en e c e s s a r yr e q u e s to fd e v e l o p m e n t a c c o r d i n gt ot h e m a r k e ts t r u c t u r et h a tp r e v e n to i li n t e r n a t i o n a l ，t h ee l e c t r i c i t yc o m p a n yw h i c hu s e dt ob eu n i t e d a n dc e n t r a l i z e dt o g e t h e rh a sb e e nd i v i d e di n t ot h r e ep a r t sn o w , i n c l u d i n gg e n e r a t i o n , t r a n s m i s s i o n ，d i s t r i b u t i o n t h eg e n e r a t i n ga n dd i s t r i b u t i o nc o m p a n i e sc h a n g et ob et h et w o s i d e si nt r a n s a c t i o nr a t h e rt h a naf a m i l y i nt h i sn e wm a r k e t ，t h er i s k t h a tt h ed i s t r i b u t i o n c o m p a n yf a c e dc o m e sf r o mm a n ya r e a s e a c hr i s kf a c t o rw i l lm a k ea ni m p a c to nt h e c o m p a n y sg r o s sr e v e n u e a n dt r a n s a c t i o n sm o d e li na c c o r d a n c ew i t ht h ec u r r e n ts t a g eo f c h i n a se l e c t r i cp o w e rf o r m sc a nb ed i v i d e di n t os p o tt r a n s a c t i o n ，f o r w a r dc o n t r a c ta n df u t u r e s t r a n s a c t i o n d i f f e r e n tt r a n s a c t i o n sm o d e lw i l lm a k ed i s t r i b u t i o nc o m p a n i e sf a c ed i f f e r e n tr i s k s i ns p o tt r a n s a c t i o n f r e q u e n tp r i c ef l u c t u a t i o no fp r i c ei st h em a i nr i s kf o rt h ed i s t r i b u t i o n c o m p a n i e s m e a n w h i l ei ti st h el a r g e s tr i s k t h i sp a p e ri sd i v i d e di n t ot h r e es t a g e sa c c o r d i n g t ot h ea b o v el a r g e s tr i s k , a n di td i s c u s s e st h ep r o b l e mi nd e t a i l s ，a f t e rt h a tg i v eu st h e c o r r e s p o n d i n gs o l u t i o n s 1 t h es t a t i s t i c a lp r o p e r t i e so fd a y a h e a dp r i c e si np j mm a r k e ta r ed i s c u s s e db y k o l m o g o r o v s m i r u o v em e t h o d t h ec o n c l u s i o n sa r ev e r yi m p o r t a n t 2 r i s km o d e lo fd i s t r i b u t i o nu t i l i t i e si sp r o p o s e d i ta l s og i v e st h ea v e r a g ea n dv a r i a n c e o fd i s t r i b u t i o nu t i l i t i e s g r o s sr e v e n u e b a s e do nt h ec o n c e p to fl o a df a c t o r , t h i sp a p e ro f f e r sa n a n a l y s i so ft h eg r o s sr e v e n u eo fd i s t r i b u t i o nu t i l i t i e sb yt h et e c h n o l o g yo fc u t t i n gp e a kv a l u e a n df i l l i n gv a l ev a l u e ，k e e p i n ga v e r a g el o a do fe v e r yh o u r 3 am a t h e m a t i c a lm o d e lo fp e a k v a l l e yt o ut a r i f fb 笛e do np r i c ee l a s t i c i t ym a t r i xo f e l e c t r i cp o w e rd e m a n di sb u i l t b ym e a n so fo p t i m i z i n gt h eo b j e c t i v ef u n c t i o no ft h eb u i l t m a t h e m a t i c a lm o d e l ，a no p e r a b l ep e a k - v a l l e yt o ut a r i f fs e t t i n gm e t h o di so b t a i n e d k e yw o r d s ：e l e c t r i c i t ym a r k e t ；d i s t r i b u t i o nu t i l i t i e s ；r i s km o d e l ；d e m a n ds i d em a n a g e m e n t ； p e a k v a l l e ya n dt i m e - o f - u s ep r i c e i l l 江南大学碗 学位论文 d p eo f t h e s i s ：a p p l i e dr e s e a r c h 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工 作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地 方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含 本人为获得江南大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。 与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明 确的说明并表示谢意。 签名： 日期：砂7 年乡月7 日 关于论文使用授权的说明 本学位论文作者完全了解江南大学有关保留、使用学位论文的规 定：江南大学有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和 磁盘，允许论文被查阅和借阅，可以将学位论文的全部或部分内容编 入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、 汇编学位论文，并且本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。 保密的学位论文在解密后也遵守此规定。 签名： 导师签名：一 导师签名：之l ! 黧兰、 日期：砂7 年弓。月1 日 第一审绪论 1 1 问题的提出及研究意义 第一章绪论 随着电力市场工业化改革的深入，我国电力系统传统的发电、输电、配电一体化的 垂直结构被彻底打破，发电公司和配电公司己经实现了资产和经营上的分离，配电公司 从原来的电力产业链条中分离出来成为了一个独立的经济实体。在“网厂分开”和发电 侧电力市场机制初步形成以后，输配电也进入进一步拆分阶段。配电公司已经成为了联 系发电厂商和用户之间的一座桥梁。它的作用可以说是至关重要的。它的安全运行是整 个电力市场正常运作的基础，特别是在美加电力危机和8 1 4 美加大停电等一系列重大 的恶性事故发生以后，更加引起了人们对电网安全运行的重视，而电网运行中的风险因 素是影响电网安全运行最直接的决定因子，因此对配电公司面临的风险因素进行研究， 以减小由于这些风险而可能对配电公司形成的损失，己经是很迫切的问题。 在发电侧市场中配电公司需要向发电公司进行购电，从而满足用户负荷的需要，由 于电力市场中有许多的不确定因素，并且配电公司是初次面向市场向发电公司购电，必 然会有以往一体化经营模式下所没有的风险因素出现。如( 1 ) 销售电价固定。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，尤其是对终端用户的销售电价的制 定进行严格监督或管制。当前电力市场中，销售电价都是固定的，不能随市场的供需情 况而变化。这种固定销售电价而开放发电和输电市场的做法会给配电公司带来较大的经 济性风险。( 2 ) 电网的阻塞风险。由于峰负荷过高，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。阻塞同样会给配电公司 带来经济性风险。 以上只是举了二种市场环境下配电公司面i 临的风险，所有这些风险因素都会潜在地 影响我国配电企业的正常运行。因此只有对这些风险因素进行充分的研究，才能保证配 电公司在发电侧电力市场中面临较小的风险，并且减小由于这些风险对配电公司造成的 损失。 1 2 国内外研究综述 我国电力工业改革的第一步厂网分开已经实现，并在一定程度上实现了竞价上网机 制。随着电力工业改革的深化，配电企业正逐渐转为独立的经营实体一配电公司，如何 实现其自身利益的最大化是配电公司现在或即将面l 临的问题。 我国目前的电力市场属于单一购买者模式的电力市场。在这种形式的电力市场中， 江南大学硕士学位论文 由配电公司在现货市场和远期合同市场向各发电商购电，再经过输配电环节销售给终端 用户。在现货市场中，由发电商上报各自的竞价曲线。在我国目前的电力市场体制中， 终端售电价格固定，配电公司的收益为终端售电销售额与购买发电商电力的购电额之 差。由于市场供求因素、发电商竞价策略及能源价格波动等等原因，发电商的报价有时 会出现很大的波动，从而给配电公司带来很大的购电风险和经营风险。在导致2 0 0 0 年 加州电力危机发生的诸多因素中，一个重要因素就是由于发电商在现货市场大肆发挥市 场力，而终端销售电价又不联动，导致电力公司负债累累，最终破产。 价格是市场经济的灵魂，充分发挥电力市场现货交易中价格的调节和导向作用，有 利于资源的合理配置，但电力的需求弹性很小，现货交易的高风险性很容易破坏市场的 平稳经营，电价可能出现强烈的跳跃和尖峰。价格波动是电力市场最为常见的风险，为 了规避、减少或转移这类风险，出现了期货合同、远期合同、保险等金融手段。 从调研的情况看，文献 2 - 3 研究了国内外的电力市场的发展趋势和分析比较了现 货交易、期货交易及远期合约交易，并指出了现有的交易方式的缺点，提出了在电力市 场中需要建立现货交易手段和远期合约交易手段的有机集合机制，用来防范电力价格的 频繁波动对配电公司的影响。文献 4 - 7 介绍了电力市场中远期合同和期货合同运作的 基本原理和风险管理措施。并结合我国电力市场化改革的实际情况，提出今后双边合同 将是交易方式研究的重要领域。文献 8 给出了电力市场中的双边合同市场的介绍以及 电力远期合同的定价方法。文献 9 - l o 介绍了历史模拟法计算电力市场金融风险的基本 原理，并应用此方法对配电公司的短期的金融风险进行了很好的预测，对配电公司预测 金融风险具有很好的指导意义。文献 1 卜2 1 讨论了以电力远期合同、电力期货合同、 具有各种选择权的电力购销合同等为交易工具，运用风险管理理论，对发电商的市场风 险进行管理的问题。发电商的售电价格几乎不受政府管制。文献 2 2 研究了可中断电力 合同中新型期权的定价，而可中断电力合同是一种结合电力期权的风险管理工具。文献 2 3 讨论了电力市场为单一购买者模式的情况下，由于销售电价固定及发电商上网电价 波动而产生的电网经营企业的购电风险，根据市场清算价的形成机制，按市场清算价格 服从一定分布和市场清算价由发电商报价形成这两种情况进行讨论，进行风险分析，并 给出了电网公司在长期合同市场下的购电模型。文献 2 4 建立了考虑远期合约时，购电 商为风险规避者的决策模型，并利用古诺模型来模拟市场中的发电商的行为策略。通过 简单的算例研究了在购电商采取不同的风险规避指数下，发电商应相应采取的行为策 略。文献 2 5 建立了在不同风险规避指数下，供电公司在远期市场和实时市场上的购电 分配模型，并用具体的算例分析了这种模型的实用性。 1 3 主要解决的问题及研究思路 由于电力工业是事关国计民生的基础产业，而电力市场化改革是一场深刻的机制转 2 第一章绪论 变，它不仅可以提高整个电力行业的运行效率和改善服务质量，同时也加剧了电力系统 的运营风险。因此为了保证电力系统的安全运行，在电力市场化运作的同时，必须有效 控制电力市场中的风险。 本论文主要分析了市场环境下配电公司所面i 临的各种风险，并给出了相应的风险管 理措施。对市场环境下配电公司的风险研究主要进行了如下方面的讨论：p j m ( p e n n s y l v a n i a - n e wj e r s e y m a r y l a n d ) 日前市场的年电价分布类型的研究；p j m 日前 市场的电价在高、中、低负荷时的分布类型：各固定负荷情况下，负荷与其对应电价 的均值和标准差之间的关系；市场环境下配电公司的风险模型；负荷率对配电公司 毛收益的影响；提出一种新的峰谷分时电价模型。 本文具体内容安排如下： 第一章，首先介绍了电力市场环境下的风险和风险管理。由于本论文主要针对市场 环境下配电公司的风险管理进行研究，所以其次介绍了配电公司所面临的各种风险和风 险的控制措施。最后介绍了风险的两种度量方法。 第二章，对p j m 日前市场电价进行了统计分析。首先，利用柯尔莫哥洛夫一斯米尔 诺夫检验法证明了p j m 日前市场的年电价服从对数正态分布；其次，以负荷高低水平将 电价进行分类，仍然利用柯尔莫哥洛夫一斯米尔诺夫检验法证明了在中高等负荷时段， 电价服从对数正态分布，而低负荷时段电价服从正态分布；最后，在不同负荷的情形下， 统计负荷与其对应电价的均值、标准差之间存在的关系。 第三章，介绍了市场环境下配电公司的风险模型，以及负荷率对配电公司毛收益的 影响。首先提出了市场环境下配电公司的风险模型，求出配电公司获得毛收益的均值和 方差。然后，从负荷率的概念出发，保持全年每小时的平均负荷不变，利用削峰填谷技 术进行年负荷调整，研究配电公司的毛收益。研究结果表明，随着负荷率的上升，配电 公司的毛收益的均值上升，毛收益的标准差下降。 第四章，提出了一种新的峰谷分时电价模型。这一章里建立了基于电价弹性矩阵的 峰谷分时电价数学模型，以配电公司实行分时电价前后的收入差的绝对值最小为目标函 数。通过对该模型的优化，得到了一种可操作的峰谷分时电价的定价方法。算例仿真分 析表明所提出的峰谷分时电价定价方法是切实可行的，它有利于减小配电公司的高峰负 荷，提高配电公司的低谷负荷，从而提高了配电公司的负荷率，减小了配电公司的风险。 第五章，对本文的研究内容和工作进行了总结，并提出了对以后的研究工作的展望。 3 第二章风险管理的基本理论 第二章风险管理的基本理论 由于竞争机制的引入，电力工业体系正在发生重大的变化。与此同时，各方参与者 也在积极地创造条件，以适应新的形势。然而，正是由于竞争的出现，市场化的电力系 统中充满了不确定因素。不确定性必将导致风险，风险的存在即意味着损失。因此，在 电力工业市场化的同时，我们也必须关注系统中的不确定性及风险因素，并加以识别和 管理，从而防范风险，减少损失。正是基于此种目的，本章讨论了电力市场中的风险因 素，提出了电力市场中的风险识别和管理的原则和方法，并对各个环节的风险进行了相 应的分析。 2 1 风险及其识别 2 1 1 风险因素 风险因素是指能够引起或增加风险事件发生的机会或影响损失程度的因素，它是事 故发生的潜在条件，一般又称风险条件。电力市场中的风险因素则是指引起或增加电力 市场风险事件发生的机会或影响损失程度的因素。这些因素具体分为两类，一类称为直 接因素，具体包括电力市场中各方参与者的经营管理状况、电能供给与需求变化及参与 者的心理预期等，如作为电能传输者的电网公司的管理状况、设备条件等；另一类则称 为间接因素，主要指因自然灾害或宏观经济政策失误等而导致的电力市场状况的恶化。 其中，作为直接因素的有关参与者的心理预期在电力市场风险形成过程中有着很重要的 影响。例如，在电力库中，若所有发电方竞价上网，则竞价的过程就能够充分反映各个 发电方的心理预期。这种心理预期直接影响着竞价的成败，即潜藏着风险。如果买方报 价太高，可能失去上网机会而售不出电能；报价太低则直接影响着损益。也就是说，这 个过程中报价者的心理预期是电力市场中影响报价风险的重要因素。 2 1 2 风险的特点 电力市场中的风险具有风险的一般特征，然而由于电力这一商品的特殊性，电力市 场中的风险又具有独特之处。一般来说，它具有如下特点： ( 1 ) 电力市场中风险的产生具有客观性和必然性。 ( 2 ) 电力市场中风险的产生具有偶然性和不确定性。 ( 3 ) 电力市场中风险的存在与产生具有可变性，即在一定条件下可以转化。 ( 4 ) 电力市场中的风险仅限于电力工业中的市场化领域。 ( 5 ) e g 力市场中的部分风险也具有双重性，既可能为参与者带来取得收益的机会，也 可能带来遭受损失的危险，因此具有动态性和投机性。 江南大学硕士学位论文 ( 6 ) 电力市场中的风险影响范围广泛，潜在的损失金额巨大。 2 1 3 风险的类型 为了有效地预测、控制电力市场中的风险，有必要对其进行归类，以便对不同的风 险采取不同的防范措施，达到风险管理的目的。电力市场中的风险种类繁多，按照不同 的划分标准，可分为以下几类： ( 1 ) 按照风险产生的根源来划分，可分为自然风险、社会风险、经济风险、政治风险 和技术风险五大类。 ( 2 ) 按照风险的对象的不同可分为人身风险、财产风险、责任风险和信用风险四类。 ( 3 ) 按照风险的性质的不同可分为营运风险、信息风险、体制风险和法律风险四类。 ( 4 ) 按照风险管理的标准的不同可分为可管理风险和不可管理风险两种。 ( 5 ) 按照对风险的承受能力进行划分，风险可分为可接受的风险和不可接受的风险两 类i ”。 2 1 - 4 配电公司的风险识别 随着我国电力市场改革的深化，传统的垂直一体化的垄断被彻底地打破了，由此配 电公司也变成了独立于发电企业的经济实体，二者不再是共同利益下的协作关系。因此 配电公司可能会突然面临前所未有的市场风险。这些风险对于配电公司来讲有些可能是 可以避免的，但是也有些可能是配电公司根本无法避免的，属于电力市场的固有风险， 对于这种风险配电公司只有采取有效的措施来减小它所造成的损失。因此有必要对配电 公司所面临的风险进行识别归类，以便于配电公司能够更好地管理它，从而减小由于这 些风险给配电公司所带来的损失。在发电侧电力市场初步形成以后，通常配电公司面临 的风险可以分为经济性风险和安全性风险两种类型： 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。配电公司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 也是配电公司的一个必然目标。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：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配电公司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配电公司的收入带来不同的影响，两种市场 的风险性也各不相同。 6 第二章风险管理的摹本理论 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。所以在以后的 论述中，我们主要是分析配电公司所面临的主要风险的特点以及规避的方法，不再从经 济性风险和安全性风险的角度进行分类。 2 2 风险管理 风险管理最早是由美国宾夕法尼亚大学所罗门许布纳博士1 9 3 0 年在美国管理协会 发起的一次保险问题会议上提出来的，具体指各经济单位通过识别风险：衡量风险、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，以实现最 大安全保障的科学管理方法。电力市场中的风险管理则是指电力市场中的有关参与方通 过风险识别、衡量、分析等环节有效地控制、处置电力市场风险的方法和过程。 由于竞争机制的引入，电力市场中存在着许多风险因素。为尽量避免和减少损失， 保障经济发展的稳定性、连续性和人民生活的安定，对电力市场中的风险实施管理就很 有必要。 2 2 1 风险管理的意义 电力市场中的参与者很多，涉及的风险因素也很复杂，因而风险管理具有重要意义。 1 对电力市场参与者的意义 ( 1 ) 能为参与者提供一个安全稳定的生产经营环境，为广大员工提供安全保障和各种 安全措施，从而有助于消除参与企业员工的后顾之忧，使之集中精力投入到生产经营活 动中去。 ( 2 ) 能保障参与者经营目标的顺利实现。赢利是参与者的首要经营目标，而实施风险 管理有助于参与者获得稳定和日益增长的赢利，并能促使参与企业增加收入、减少支出。 此外，风险管理的各种措施有利于参与企业把生产经营中面临的风险损失减少到最低限 度，并在损失发生后及时地提供各种必备的资金补偿。这就意味着直接或间接地减少了 参与企业的费用支出，从而增加了收入。 ( 3 ) 风险管理能促进参与企业决策的科学化、合理化，减少决策的风险性。风险管理 是用系统科学的方法来处置各种风险，从而有利于减少和消除参与企业的风险。 ( 4 ) 风险管理能提高参与企业的经营效益。一方面，风险管理将处置静态风险的各种 7 江南大学硕士学位论文 费用进行合理的分摊，从而减少了费用开支，提高间接经济效益；另一方面，风险管理 可促使参与企业的其他职能部门提高经营管理效益，减少风险损失。 2 对社会和经济的意义 ( 1 ) 有利于资源分配达到最优组合。风险管理的实施，能在很大程度上减少风险损失 或为风险损失提供经济补偿，促使更多的社会资源合理地流向所需的部门。因此，它有 助于消除或减少风险存在所带来的社会资源的浪费，从而提高社会资源的利用程度。 ( 2 洧助于经济的稳定发展。电力市场风险管理有助于消除市场竞争机制给整个经济 社会带来的灾害损失及其他连锁反应，有助于社会生产的顺利进行，促进经济稳定发展 和经济效益的提高。 ( 3 ) 有助于提供和创造一个有利于经济发展与保障人民生活的社会经济环境。它主要 是通过对损失的控制和风险损失发生后及时提供的经济补偿来达到。 2 2 2 风险管理的程序 ( 1 ) 风险的识别：是风险管理的基础。电力市场中的风险管理人员在进行实地调研后， 运用各种方法对电力市场中潜在的及存在的各种风险进行系统归类和全面识别。 ( 2 ) 风险的衡量：指对特定风险发生的可能性或损失的范围与程度进行估计与衡量。 只有准确地衡量风险，才有助于选择有效的工具处置风险，并实现用最小费用支出获得 最佳风险管理效果的目的。 ( 3 ) 风险管理对策的选择：该程序是指在前述两个阶段即风险分析的基础上，根据风 险管理的目标和宗旨，选择风险管理的各种工具进行最优组合，以便有效地处置各种风 险。 ( 4 ) 执行与评估：风险管理决策的实施及其效果的评价，实质在于协调地配合使用风 险管理的各种工具。执行是指实施所选择的风险管理对策并不断地通过各种信息反馈检 查风险管理决策及其实施情况，并视情形不断地进行调整和修正，使之更接近风险管理 目标。评估是指包括对风险识别、风险衡量、选择各种处置风险的工具以及风险管理决 策等各个方面的评估。可见，风险管理决策的实施和实施后的评估是风险管理的最后一 个环节。 2 2 3 配电公司的风险应对措施 配电公司的风险应对措施大致可分为以下四种： 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 8 第二章风险管理的摹本理论 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。 ( 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。 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 风险转移 由于人们对风险的认识受到各种外界因素的制约，即使很准确的预测，也难以摆脱 防范措施的局限性。实际上，很多风险是不可规避且损失难以预测的。利用各种财务工 具转移风险损失是风险管理的另一个重点。 转移法是指运用财务工具将可能的损失有意识地转移给有相互经济利益关系的另一 方承担，所转移的既可以是引起风险损失的活动，也可以是风险及其损失的财物。合同 与保险是其中的两种重要方法：合同是平等主体的自然人、法人、其他组织之间签订的 权利义务关系的协议；保险是以最小额的保险换取对未来巨大的、不确定的危险损失的 经济保障，减轻或消化危险的损害后果。 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。 2 2 4 配电公司的电价风险及规避方法 随着电力工业改革的深化，配电企业正逐渐转为独立的经营实体一配电公司，如何 实现其自身利益的最大化是配电企业现在或即将面临的问题。价格是市场经济的灵魂， 充分发挥电力市场现货交易中价格的调节和导向作用，有利于资源的合理配置，但电力 的需求弹性很小，现货交易的高风险性很容易破坏市场的平稳经营，电价可能出现强烈 的跳跃和尖峰。 电价强烈的波动性正是其区别于其它市场价格波动的最主要特点，它使市场的参与 9 江南大学硕士学位论文 者面临着巨大的金融风险嘲。特别是在发电侧单边开放的电力市场运营中，电价强烈的 波动和尖峰特性将使作为单一购买者的配电公司面临巨大的电价风险，如果不有效地加 以防范和规避，将会带来灾难性的后果。2 0 0 1 年加州电力市场的失败是一个很好的例子， 它直接导致了当地两家最大电力公司太平洋煤气及电力公司( p g e ) 和南加州爱迪生公 司( s c e ) 负债累累，入不敷出，出现高达1 3 0 亿美元的巨额损失，濒临破产边缘嘲。2 0 0 1 年4 月6 日，p g e 公司向法院提出破产申请，成为美国有史以来最大的一宗公用事业 申请破产案。同时，加州州长宣布，该州只拥有每天电力需求的4 5 ，加州电力公司不 得不进行强制性的分区轮流停电，使旧金山1 0 0 多万人无电可用，这也是美国二战以来 首次出现电力供应中断嘲。 价格波动是电力市场最为常见的风险，为了规避、减少或转移这类风险，出现了期 货合同、远期合同、保险等金融手段。 1 期货交易 期货交易是市场经济发展时期的一种新的商品交换形式，是指买卖双方以预先协商 的价格，确定在几个月、一年或更久的时间之后，在指定地点买进或卖出某一种类和数量 产品的交易。 2 期权交易 期权又称选择权，是指在特定期限内以事先商定的价格购买或出售某种商品的权利。 为了获得期权，需付出一定购买期权的费用，即期权费。投资者购买期权以后，便可以得 到购买或出售某种特定品的权利。在这里必须强调，期权购买者获得的是一种权利，当期 权购买者认为期权有利可图时，才执行期权；若无利可图，则可不执行期权。因此，期 权购买者通过支付期权费，便拥有安事先协商的价格。称为敲定价格或履约价格，买进 或卖出特定商品或期货合约的权利。 期权交易是给商品的生产和销售提供了价格保险，当日后价格走势不利时，期权买 方可回避对商品生产的成本和销售利润的价格风险，与此同时，当日后价格走势有利时， 期权买方可以获得额外收益。 3 电力差价合同 差价合同是在电力市场之外由发、供电公司双方签订的一种多退少补的商业合同， 目的是为市场成员提供一定的价格稳定性，以减少市场电价波动所带来的风险。差价合 同可在市场运行前的任何时候签订，不影响市场确定发电计划和电价。由于差价合同是 由发、供双方签订的纯金融性合同，所以差价合同结算与市场无关，而是由合同签订的 双方自行完成。 4 灵活电力远期合同 灵活电力远期合同是指由合同的买方或者卖方根据自己的需要灵活制定合同交割计 划的电力双边合同。灵活电力合同分为买方灵活电力合同和卖方灵活电力合同。 买方灵活电力合同指买电方决定交割计划的合同。买方根据市场信息和自己的用电 1 0 第二章风险管理的基本理论 需求决定在合同有效期内各个时段的合同电力交易量使自身效益最优，卖电方则有义务 按照买方的交割计划供电。交割时，若市场价格高于合同价格，买方有将合同电力倒卖 到实时市场的权力。第二种是卖方灵活电力合同，卖方决定在合同有效期内各个时段的 交易电量使其供电成本最低，买方则有义务按照卖方确定的交割计划接受供电。卖方可 以通过自己发电或者市场购电而使效益最优。 5 可选择远期合同 可选择远期合同又叫可中断远期合同。由于电力需求和供给必须保持平衡，而负荷 及供给受不确定性因素的影响，可能出现暂时的不平衡。在这种情况下，需要中断用户 的用电或者要求发电商增大供电。另一方面，对于某些发电商或者用户，其发电或者用 电具有一定的灵活性，允许在支付一定费用的情况下中断发电或者用电，以上情况，促 使可选择远期合同的出现。这种合同有两个价格：合同敲定价和合同中断价。对于用户 最优的中断价为用户的单位用电收益；而对于发电商而言其最优中断电价为发电商的边 际成本。该合同有利于市场信息的显露。可选择远期合同分为双边可选择的远期合同和 单边可选择的远期合同，后者包括用户与电力公司之间的可选择远期合同和独立发电商 与电力公司之间的可选择远期合同。 2 3 风险度量 2 3 1 方差度量方法 风险就是未来可能发生的各种结果的变动程度，由于各种结果发生的不确定性而导 致行为主体遭受损失的大小。通常可以用该变量的方差进行度量，某个变量的方差就是 表示该变量偏离其变量均值的大小，把这种偏离变量均值程度的大小表示为该变量的风 险程度。这是表示风险最基本的和最常用的方法。数学公式为： 群2 善k e 研层 ( 2 1 ) 其中：为事件石的方差，即事件的风险。薯为事件石的第，种可能的结果；f 为事件而 的可能出现的结果总数；e ( x ) 为事件z 的预期结果；只为事件x 第f 种结果发生的概率。 这种方法简单适用，但是它只能粗率的表示变量偏离均值变动的风险。在需要具体 测量收益风险的大小时，这种方法就不再能够适用了。下面介绍一种具体测量收益风险 大小的方法v a r 方法。 2 3 2v a r 的度量方法 v a r ( v a l u ea tr i s k ) 是在金融领域中评价金融风险比较成功的一种方法。v a r 的含义 是“处于风险中的价值”，也就是说这部分价值是有风险的，有可能遭受损失，至于遭 1 1 江南大学硕士学位论文 受损失的可能性到底有多大，通常可以定量地用某一个概率来表示。这种方法是 j p m o r g a n 银行首先在1 9 9 4 年成功地推出的金融风险分析工具。随后v a r 方法在国 际金融系统中得到了迅速的推广和应用，并很快成为各种金融机构评价金融风险的最主 要的手段。 所谓v a r ，确切的说是指( 市场在正常波动条件下) 在一定的概率水平下( 置信水平) 下，某一金融资产在未来特定的一段时间内的最大的可能损失表示： p r o b ( a p 砌月) - 1 - c ( 2 2 ) 式中：a p 是金融资产在持有期限f 内的损失；c 为置信水平。v a r 为在置信水平c 下 的风险值。 可见v a r 是用来衡量风险资产在某一概率水平下的风险值是多少的一个有用的工 具。邑的计算方法，目前有很多种，这里介绍两种最简单的也是最常用的方法：历史模 拟方法和参数方法。我们以后的风险分析中将会应用这两种方法对风险因素进行具体的 风险的度量l l 】o 我们在进行电力市场分析的时候，需要根据不同的情况采用不同的方法。应明确风 险管理的分类、程序及其意义。通过风险管理，电力市场的参与者才能有效的、安全的 投入到市场的体系中去，电力市场才能平稳的运行。 第三章p j m 日前市场电价的统计分析 第三章p j m 日前市场电价的统计分析 电价是电力市场最重要的信号，是电力市场相关研究的重要基础信息，一直以来受 到了市场管理者和市场成员的高度重视。在电力市场研究中，有关电价的分布有许多不 同的假设，其中最多的假设是电价呈正态分布。例如文献 3 1 - 3 2 假设合同市场和现货 市场电价均服从正态分布。还有一些研究则使用了其他的一些分布，如文献 3 3 假设某 一时段的系统边际电价是均匀分布，文献 2 3 假设现货市场电价为对数正态分布，文献 1 9 假设买卖双方估计的t 时刻的现货电价服从梯形概率分布。电价的分布与市场的结 构和规则密切相关，也与市场中供需双方的成本、机组的强迫停运率以及需求的价格弹 性等关系密切。这些因素的综合影响下形成的电价分布规律需要进行实证性质的研究。 一些文献对电价分布的特征进行了探讨。文献【3 4 】对n o r dp o o l 的日前市场电价进行 实证分析，其主要关心的是时序电价之间的动态性质；文献 3 5 1 利用电力系统随机生产 模拟技术讨论了由于机组强迫停运而形成的边际电价的分布；文献1 3 6 提出了适用于系 统边际价格的超高斯型概率密度模型；文献1 3 7 1 得出只有在电力供求关系很宽松的情况 下，电价近似呈正态分布，而在供求关系紧张的情况下，电价分布明显偏离正态分布， 且具有严重的右偏峰特性。 本章利用美 p j m 日前市场的实际数据，采用k s 检验法对p j m 日前市场电价的统 计性质进行了讨论。本章工作的主要特点为：以p j m 市场的实际数据为基础，进行实 证研究；用非参数检验法对年电价以及不同负荷的电价统计规律进行检验；对负荷 与电价的均值和标准差的关系进行了统计分析。研究表明，用对数正态分布可以描述偏 峰特征的电价分布。符合需求水平与电价均值之间存在近似线性关系。即使在相同的模 型下，不同的电价概率分布有可能得到不同的结果。本章的实证研究对于今后的电力投 资模型、电力市场风险分析将提供有意义的基础信息。 3 1p j m 市场电价的年分布研究 在一些中长期的市场研究中，需要使用以年为单位的电价数据，获得年电价的分布 函数。从这个意义上说，一个市场一年中所有时段的电价构成了其电价年分布的一个样 本。本章以p j m 日前市场电价的实际数据为基础，利用k s 检验法对电价的年分布性质 进行了讨论。 p j m 日前市场采用本地边际电价( u 以p ) 定价方式，按小时出清。对于某具体节点， 全年有8 7 6 0 个电价。p j m 市场还公布了一个加权的市场平均电价，本节的年分布电价是 以此电价为样本数据i 圳。图3 1 给出了2 0 0 2 年2 0 0 5 年的年电价概率密度图，纵轴为电 江南大学硕士学位论文 价出现的频度，即实际出现频数除以8 7 6 0 ，而横轴为电价，电价是以1 美元( i v i w h ) 为 一个区间划分的。从图3 1 可以看出各年电价分布呈右偏态，与正态分布明显不符，这 种形态与对数正态分布的概率密度函数非常相似。 电价( 美元( i l lh ) “) 图3 12 0 0 2 年- 2 0 0 5 年p j m 市场的年电价概率密度 f i g 3 - 1p r o b a b i l i t yd e n s i t yf u n c t i o no fl m p so fp j m m a r k e ti n2 0 0 2t o2 0 0 5 本节首先介绍对数正态分布，然后介绍k _ s 检验法，最后给出2 0 0 2 年2 0 0 5 年明年 分布检验的结果。 3 1 1 对数正态分布 对数正态分布的概率密度函数厂o ) 为： 川志唧卜学卜。 。， 【0 工o 式中：口和盯分别为对数正态分布的对数均值和对数标准差。 只要x 一l a x 呈正态分布，非负随机变量x 就呈对数正态分布。 x 的均值、方差两个参数的估计值分别为： o 面一昙；| ；t n ( 3 z ) 二乙- s 乙- 昙；| ；( 1 l l 五一面) 2 ( 3 3 ) 对数正态分布的f 和盯与x 的均值气和标准差气的关系为： 1 4 事密度函教 第三章p m 日前市场电价的统计分析 以m e 。2( 3 4 ) 盯乙e 2 ”2 一e 2 ”一 ( 3 5 ) 对数正态