浅谈电力市场下电网规划的基本思路.doc

浅谈电力市场下电网规划的基本思路刘巍( 广东省广电集团有限公司 , 广东 广州 510600)摘 要 : 中国电力机制改革后 , 发电 、输电 、配电 、售电分离 , 形成电力市场自由竞争的局面 。电力市场的建立对电网规划提出更高的要求 , 一方面 , 电网规划将面临许多不确定的市场因素 负荷发展 、电源建设 、系 统潮流变化 , 另一方面 , 还要满足用户对电网 “经济 、安全 、灵活 、开放”的要求 , 无疑 , 电网规划将面临更多的困难和挑战 。为此 , 分析和阐明在这种情形下电网规划的工作思路 , 强调电网规划需掌握负荷发展和电源 规划两个重要的边界条件 , 多方案分析电网网架 , 推动电网投资多元化 , 加强电网规划的滚动调整工作 。关键词 : 电力市场 ; 自由竞争 ; 电网规划 ; 思路中图分类号 : TM 715文献标识码 : APo wer grid plann ing un der electric ity marketL I U W ei( Gua n g d o ng Gua n g2D i a n Pow e r G ri d G r o up C o . , L t d . , Gua ngz h o u 510600 , C hi n a)Abstract : Th e es t a blis h me n t of a c o mp e t i t i ve elec t rici t y m a r ke t i n C hi n a s e ts g r e a t c h alle n ges t o p ow e r g ri d p l a n ni ng . O n t h eo ne h a n d , i t is c o nf r o n t e d wi t h m a n y u nce r t ai n t ies i ncl u di n g l oa d de vel op me n t , p ow e r s o u r ce c o ns t r uc t i o n , p ow e r f l ow va ri2a t i o n , e t c ; o n t h e ot h e r h a n d , i t h as t o s a t isf y c o ns u me rsde m a n d f o r a n ec o n o mic , s af e , f le xi ble a n d op e n p ow e r g ri d . I n t his p ap e r , i t is e xp o u n de d t h a t p ow e r g ri d p l a n ne rs s h o ul d l a y e mp h asis o n i mp o r t a n t iss ues i ncl u di n g l oa d f o r ec as t i n g a n d ge ne r a t i o n p l a n ni ng , a n al yze va ri o us sc h e mes f o r ne t w o r k f r a me , di ve rsif y i n ves t o rs f o r p ow e r g ri d a n d s t r e n gt h e n r e a dj us t2 me n t t o t h e p l a n ni ng .Key words : elec t rici t y m a r ke t ; f r e e c o mp e t i t i o n ; p ow e r g ri d p l a n ni ng20 世纪 80 年代始的电力工业改革 , 将发输供一体化的传统垄断电力企业逐步拆分为发电 、输 电 、配电三部分 , 并开放发电 、配电环节 , 引入竞 争机制 , 输电环节依旧保持自然垄断性质 , 电网公司即是系统运营者又是输电资产所有者 。2003 年 初 , 随中国电力体制改革的深入 , 电厂与电网进行 了分离 , 形成两大电网公司和多个电厂公司 , 当条 件成熟时 , 将输电 、配电也分开 , 最终将 “发电 、 输电 、配电”分离 , 形成电力企业自由竞争的局面 。国外电力体制中 , 输电环节始终保持着垄断 。 电网公司作为系统运营者又是输电资产所有者 , 肩 负着电力平衡运营 、输电服务以及对输电设施维然垄断的性质 , 要受到政府和其他机构的监管 。随着电力市场机制的建立及完善 , 竞争的市场对电网 将有新的要求 , 电网发展的环境也会发生变化 , 电 网规划的思路必然随之调整 。1竞争的电力市场对电网的要求传统的电力系统 , 用户没有选择电力服务商的自由 , 电源建设 、运行和负荷供应都由电力企业统一控制安排 , 因此 , 在电源建设规划 、运行方式和 负荷报装计划确定后 , 电网容易达到安全可靠的要求 , 电网规划也容易确定 。同时 , 原有体制下 , 系统对电网规划和运行的要求 , 是安全第一 , 经济性 位于较次的位置 。全 、经济的方式优质地输送到电能的使用者手中 。由于输电环节保持垄断的性质 , 某一地区提供输电 服务仅有一家电网公司 , 所有电网用户只能选择唯 一的电网 。市场中 , 电力消费者希望得到更低的电 价 , 更高的电能质量 , 更多的电力供应商 。而电力生产者希望以更低的输电费用来提高竞争力 , 同时 也希望得到更可靠的输电服务 , 减少 “输电阻塞”。 在竞争的电力市场中 , 电网的经济运行是首要的 , 各种约束和运营系统都是针对经济性的 , 同时系统 安全可靠性在电力市场运营中也是不容忽视的问题 。总而言之 , 电网要满足 “经济 、安全 、灵活 、 开放”的要求 。“经济”表现在电网建设成本控制 、 电网运行成本控制两个方面 ; “安全”主要是构建 坚强的电网 , 提高设备运行可靠性 , 合理预留运行备用 ; “灵活 、开放”是指电网能及时满足用户 ( 包括电力消费者和电力生产者) 接入系统的同时 , 可以满足多种系统的运行方式 。为了满足电力市场 对电网的要求 , 电网规划面临着巨大的挑战 。地区因输电费用不同 , 电价也存在不同 。电力用户根据电价来选择用电时间和地区 , 将造成地区电力 负荷发展的变化 。212电源规划建设存在较大的不确定性由于厂网分家 , 电源规划与电网规划也相应分 相对独立 。电源建设完全由电厂投资商来确建设原则必然是投资利润最大化 。目前中国厂离 ,定 ,网分家后 , 谁做电源规划并无定论 。即使由相关的政府部门负责编制电源规划 , 但是规划实施由谁控 制 , 规划由谁调整等问题 , 仍然悬而未决 。在电力市场中 , 电源的建设很大程度取决于电 力市场未来供需形势 、国家政策的调整 、能源价格 及负荷发展状况等因素 。近年 , 由于广东省电力负 荷增长超过规划预测 , 同时因连续几年新投产机组 容量较少 , 电力供需出现紧张 。许多电源商纷纷在广东投资建设电厂 , 不少电源点不在电源规划之 中 , 给电网规划建设带来巨大冲击 。一方面电网建 设存在重复投资 , 另一方面电网也可能为电源接入 系统造成提前投资 。电源规划是电网规划的重要约束条件和基础 ,电源不确定势必导致电网规划难以确定 。如电源建 设不遵循电源规划 , 势必导致电网规划无法实施 。 最终导致电网难以达到电力市场对其的要求 。213 增加了系统潮流的不确定性 , 系统潮流分布 不均衡电力市场赋予零售商和大用户购电的选择权 , 增加了系统潮流的不确定性 , 同时 , 电源竞价上网 也使系统潮流分布不均衡 。由于电力用户与电力生 产商直接交易 , 可能出现大规模长距离输电 , 这要 求电网有足够的输电容量 。由于电源侧竞价上网 ,与传统的运行调度不同 , 运行方式将出现多种情2电力市场对传统电网规划的挑战传统的电网规划 , 是在已知电力负荷预测方案和电源建设计划的基础上 , 为满足电力送出和需求的发展 , 论证确定规划水平年最优的电网结构 , 以 保证将电力安全可靠地送至用户 , 并使电网建设 、运行费用最小 。由于旧体制的电力企业是发电 、输 电 、供电一体化 , 电网规划 、建设和运行仅是电力 企业内部行为 , 负荷预测 、电源建设等因素多为可 控因素 。电力市场建立后 , 发输配售环节的分离 , 电网规划将面临许多不确定的市场因素 , 包括负荷发 展 、电源建设 、系统潮流变化等 , 同时还需满足用 户对电网 “经济 、安全 、灵活 、开放”的要求 , 因 此 , 电力市场下的电网规划比传统的电力规划面临 更多的困难和挑战 。211 影响电力负荷发展的因素增加在电力市场中 , 影响电力负荷 发 展 的 因 素 增 加 , 负荷发展存在较大的不确定性 。在传统的电力 系统中 , 电力负荷主要与地区经济发展有较大关 系 , 电力企业总是以满足用电需求增长为首要任务 , 并且电价基本是多年不变 。在电力市场中 , 电况 ,对输电通道的要求更高 。现在的电网都是在传统电力体制下规划建设 无法满足电力市场 “灵活”的要求 。随电源侧的 ,竞价上网 , 可能出现 “通道拥挤”现象 , 因此 , 规划建设新的输变电工程 , 减少输电瓶颈是目前电网 公司的重要工作 。214电源建设与电网规划建设的协调难度加大传统的电力企业 , 统一负责电源建设与电网建 可以保证电厂 、电网协调建设 , 同步投产 , 充设 ,分利用资源 。但新体制下 , 电源与电网属不同的投出”或 “有网无电送”的情况 。在电力市场中 , 电源商要尽可能减低发电成本 , 厂址选择仅从电厂造 价 、运行费用最低考虑 。而对电网而言 , 面临是难 以落实的线路走廊及其昂贵的造价 , 给电网规划建 设带来极大的困难 。目前 , 中国电力体制改革仅仅完成了第一步 , 即厂网分开阶段 , 电网公司是电力市场单一购买 者 , 集输电配电售电一体 。在这个阶段 , 由于用户 侧不具有随电价自我调节能力 , 缺少合理的输电价 格形成机制 , 电网规划工作更加困难 。电网公司应加强对新增电力负荷的指导 , 影响负荷发展的趋势 。在输电 、配电 、售电分开后 , 大用户 与售电商直接与电源商交易 。由于长期交易市场的 建立 , 大部分电量和电力在长期交易市场的交易 , 应该说有利于获取可靠的电力负荷发展资料 。313 全面掌握当地动力资源和电厂厂址资源 , 在 电网规划中灵活运用 , 并重视电力市场的中长期双 边合约交易电厂的建设选 点 与 动 力 资 源 有 密 切 的 联 系 ,动力资 源 包 括 煤 炭 、天 然 气 、石 油 、油 页 岩 、水 力 、风力 、潮汐等 , 掌握地区动力资源可以基本预测可能的电源布点 。其次 , 电厂选址需要符合一定条件 。虽然随交通业的发展 , 煤炭 、天然气等资源 可以通过各种交通工具或管道输送 , 电厂的建设选 点可能远离燃料蕴藏点 , 并且核电本身不受燃料控制 , 但是 , 大型电厂选址都受到地区自然条件 、地 质 、水源 、交通运输 、环保等因素限制 , 因此可以 初步掌握当地的电厂厂址资源 , 基本获得规划电源 的布点 。在掌握可能的电源布点 , 虽然不能完全获 得电源规划和建设计划 , 但是在电网规划中可以注意预留电厂接入点和通道资源 。在中长期交易市场 建立后 , 电网规划可以通过双边交易合同 , 初步确 定输电通道的建设 。314 加强电网可靠性分析工作 , 电网规划逐步引 入系统可靠性指标电力市场中 , 电网的经济性与安全性要求更 高 , 而安全与经济总是存在矛盾 。传统的定性分析 往往难以有效地平衡两者关系 , 总是重 “安全”轻 “经济”。加强电网可靠性分析工作 , 可以为规划网 络的定量分析提供基础 , 同时 , 缺电时间概率等可靠性指标有利于指导输电价的确定 , 决策电网容量 扩建的经济性比较 。315 电力市场下的电网规划比传统规划更注重灵 活性和开放性 , 规划网络结论可能存在多个方案由于负荷发展 和 电 源 建 设 计 划 的 不 确 定 性 ,潮流分布可能出现不平衡 , 为了较好地适应各种条 件 , 规划网络需要较强的灵活性和开放性 。同时 , 在不同的条件下 , 经过经济技术比较 , 得到的优化 结论不同 , 因此规划报告中的结论必然存在多方 案 。在规划实施中 , 规划人员根据市场中条件的变 化灵活掌握 。电力市场下的电网规划面临如此多的挑战 ,为电网规划人员和电网管理人员必须调整思路 ,变电网规划的模式 , 以适应电力市场的需求 。作改3电网在电力市场机制下的规划工作思路在新的电力体制中 , 虽然电网保持垄断经营 ,但不代表电源商与用户必须迁就电网 。电网企业是提供输电服务的 , 也就是说必须满足电源商和用户 可靠地进行电力交易的要求 ; 全球电力体制改革的 目标都是 “在电力行业打破垄断 , 引入竞争 , 减低成本 , 提高效率 , 优化资源配置”, 因此电网建设 与运行必定遵循“经济性”的原则 , 如何降低电网建 设成本 , 减少输电运行成本是电网规划的重要目标 。311 遵循 “经济原则”和 “安全原则”在传统的电网规划中 , 电网的经济分析往往得 不到重视 。在电力市场中 , 电网公司也是企业 , 也需要在市场中取得一定的投资回报以保证企业生存发展 , 同时市场的参与者 、监管者也都要求输电服 务费用最低 , 因此 , 寻求最经济的电网方案非常重 要 。一个经济的电网规划方案还必须能满足未来市场对电网容量的需求 , 保证电网安全可靠 , 减少 “输电阻塞”, 保证电力交易顺利进行 。312 重视分析电力市场下电力负荷增长趋势 、内 在规律以及负荷特性的变化电网规划最主要的决策因素之一是电力负荷情况 , 在电力市场中电力负荷发展存在不确定性 , 因此 , 应尽量收集资料以明确影响电力负荷发展的 有关条件 , 减少未知条件 , 深入分析分区分类电量 增长的内在规律 、电价对电力需求的影响 、电力负 荷特性的变化 , 并利用多种负荷预测方法求取负荷 预测方案 。()和趋势分析法 。从适用的时间分类看 , 单耗法 、指数平滑法 、灰 色模型法较适宜近期预测 ; 对中 、长期预测 , 采用回 归法 、趋势分析法和改进型灰色模型较为合适 。分析与比较从以上的分析 , 我们可以看到各种预测方法从 研究的角度 、建模的出发点到数据的形式 、数据样 本大小以及适用条件等都有所不同 , 因而要想将各 种方法摆在同一尺度规范下进行比较是相当困难和 不科学的 。从适用条件看 , 回归分析法和趋势分析法致力 于统计规律的研究与描述 , 适用于大样本 , 且过 去 、现在和未来发展模式一致的预测 ; 指数平滑法是利用惯性原理 对 增 长 趋 势 外 推 , 实 现 “重 近 轻 远”的预测原则 ; 单耗法一般根据历史统计数据 , 在分析影响单耗的诸因素的变化趋势基础上 , 确定 单耗指标 , 然后依据国民经济和社会发展规划指标 预测电力需求 ; 灰色模型法是通过对原始数据的整理来寻求规律 , 致力于少数据所表现出来的现实规 律的研究 , 它适用于贫信息条件下的分析和预测 。 从采用的数据形式看 , 灰色系统理论是采用生 成数序列建模 ; 回归分析法 、趋势分析法均是采用 原始数据建模 ; 而指数平滑法是通过对原始数据进行指数加权组合直接预测未来值 。 从计算复杂程度看 , 相对简单的是回归分析法8结束语各种预测方法都具有其各自的优缺点和适用范 围 , 必须根据实际情况 , 着重从预测目标 、期限 、 精确度和预测耗费等诸多方面作出合理选择 , 在预 测成本允许的范围内 , 寻求能获取所需精度的预测 方法 。关键是提高规划人员自身的素质 , 及时根据 出现的实际情况进行判断 , 一旦发现有大的误差倾 向 , 就应当及时修改预测模型或改用其他适当预测 法 , 进行滚动预测 。9参考文献 : 1 牛东 晓 , 曹 树 华 , 赵 磊 , 等. 电 力 负 荷 预 测 技 术 及 其 应 用M . 北京 : 中国电力出版社 , 1998 . 2 肖国泉 , 王春 , 张福伟. 电力负荷预测 M . 北京 : 中国电力 出版社 , 2001 . 作者简介 : 吴熳红 ( 1969 ) , 女 , 广东揭阳人 , 电气工程师 , 工学学士 , 主要从事电网规划 、运行工作 。( 上接第 16 页)316改变电网投资方式 , 推动电网投资多元化 ,路 , 了解电力市场的基本理论和运营原理 , 充分理解电力市场对电网的要求 , 重点分析掌握负荷发展和电 源规划两个重要的边界条件 , 创新电网规划方法 , 推 动电网投资多样化 , 加强电网规划的滚动调整工作 。电力市场中