欧洲电力市场 宋永华

宋永华英国利物浦大学欧盟电力市场最新进展及对我国的启发提纲第一部分 欧洲电网的发展趋势第二部分

欧盟电力市场可持续电力可持续电力的三大要素可持续电力安全经济环保1.依赖于新型能源技术实现可持续发展2.依赖于市场化和放松管制提高电力工业的运营效率21世纪的电网和电网技术统一或协调规划建设，统一调度和运行的统一或联合特高压电网–中国分布发电与交互式供电的分散智能电网-欧洲统一或联合特高压电网

-中国电网的发展趋势电力高速发展；资源分布不均衡；经济发展不平衡；电力市场发展提高电网输送能力：远距离大容量输电的需求。特高压输电：特高压交流：1000KV;特高压直流:±800KV半波输电方式紧凑型输电方式

多相交流输电超高压干式电缆气体绝缘线路GIL（GasInsulatedLine）高温超导输电线路分频输电提高现有线路的输送能力-灵活交流输电系统输电控制新技术未来的大电网技术

-将在中国发展分布发电与交互式供电的分散智能电网-欧洲电网的发展趋势

欧洲的能源政策更加强调对环境的保护和可再生能源发电的发展。

可再生能源，特别是风能、水电、太阳能和生物质能的发展，是欧盟委员会能源政策的中心目标。这种能源政策的引导下，欧洲以分散式电源作为发展的一个必然方向，而不强调电网规模的扩大。分布发电与交互式供电的分散智能电网-欧洲电网的发展趋势

在欧洲，电网的发展有没有未来？与电网的大容量和超高压发展方向相反，欧洲更多的是关心智能电网技术。未来的电网必须建立电网信息化管理系统之上，特别是低压供电电网的信息化控制，流量平衡控制、网内分布式能源智能管制系统、智能保护系统等。其电网的发展目标是可靠、高效和灵活。当前的电网欧洲未来电网:智能/分散/自主发电和高度集成的网络管理StoragePhotovoltaicspowerplantWindpowerplantHousewithdomesticCHPPowerqualitydeviceStorageCentralpowerstationHouseFactoryCommercialbuildingLocalCHPplantStorageStoragePowerqualitydeviceFlowControlTransmissionNetworkDistributionNetwork欧洲未来电网transmission380kVinterconnectionsub-transmission110kVdistribution10...30kVdistribution400VCHPGGchangingloadflowstoragestorageCHPG未来供电结构:分布发电与交互式供电分布发电与交互式供电的分散智能电网-欧洲电网的发展趋势

短期与中期研究计划

清洁能源,尤其是可再生能源 节能和能源使用效率:需求侧管理 新型汽车燃料中期与长期研究计划储能技术(燃料电池)新型能源载体(液态氢)再生能源新技术CO2分离能源策略对社会经济的影响欧洲能源技术的发展趋势

无论单独的，联网的再生能源发电都需要各种高效的储能技术发电曲线负荷曲线欧洲能源技术的发展趋势储能问题：寻找新的能量载体，研制高密度、低成本、长寿命、无污染的储能系统可能的储能系统蓄电池超导磁能超级电容器，储能是普通电容器的20-1000倍飞轮储能压缩空气储能热储能抽水蓄能

新能源发电发展的挑战高效、低成本地解决不连续、不稳定、低密度、随时间季节以及气候变化的新能源的聚集与转化问题；并网的新能源发电，如何减少系统对自然条件的依赖性，提高发电系统的稳定性、可靠性；供电质量及其控制问题；保护方案；独立电力系统的稳定性分析方法含新能源发电的配电网络设计和运行；含新能源发电的电力系统可靠性评价；经济分析；不同新能源发电系统联合运行；电力变换器设计及其控制和运行（风电、光伏、微燃气轮机）风电、太阳能转换最大化（风速、太阳光跟踪控制）设备制造技术

新能源发电的挑战

欧盟电力市场第二部分明确开展电力市场的目的增强竞争力提高效率激励投资

增大投入竞争：发供电选择：用户电力市场改革面临的问题工业结构、监管和所有权市场结构交易方式电力市场运行的技术支持系统电力市场的运行与控制当前欧盟成员国2007加盟国欧盟的基本特点欧盟的基本特点成员国：25人数：459百万（Millions）发电容量：696,146MW欧盟的基本特点欧盟的基本特点当前未来欧洲电网的设想储能光伏电站风电站具有户用CHP的家庭电能质量设备储能电厂家庭工厂商业建筑物本地CHP站储能储能电能质量设备潮流控制器输电网配电网总体目标——统一的单个电力市场

欧洲电力市场——用户可以在欧洲的任何地方从供电者购电，无论任一方地理位置在哪里或越境与否，最终都可送到用户端至2015?加上新加盟的国家欧盟国家的相同框架结构发电侧竞价发＼输＼配电分离输电网对第三方的开放监管开发市场建立统一的欧盟电力市场挑战建立统一的欧盟电力市场挑战建立统一的欧盟电力市场挑战：当前状况建立统一的欧盟电力市场挑战：当前状况北欧欧洲中东部43.2526.7033.9033.8531.2038.50~50-554TWh9TWh41TWh18TWh2TWh36.00~43.0024.4030.9525.2018.4625.14市场价格

基于2004年数据单位：欧元/MWh(数据:Platts22/03/2003)市场价格基于2006年数据单位：欧元/MWh(数据:Platts16/02/2005)电力交易2004（买入/卖出）交易平衡单位：TWh(数据:UCTE16/02/2005)建立统一的欧盟电力市场挑战：当前状况建立统一的欧盟电力市场挑战：当前状况建立统一的欧盟电力市场挑战：当前状况物理流量和交易流量的不同：比利时和意大利直接输送100MW电能UKNSFIFDBNLLCH

AISIEPDK416203316665285659833CZNL41时间表：改版多次欧洲法规电力导则（Electricitydirective）2003/55/EC是欧洲电力市场的核心法规。在2004年7月份欧盟各成员国必须实施。电能和燃气导则的实施指南（Notesforimplementation）详细说明导则实施的方法。电能越境交易规章（Regulationoncross-bordertradeinelectricity）1228/2003/EEC制定了各成员国之间电能输送的条规。这个规章在2004年7月号实施。是一个实用法律。欧洲国会和参议会在2006年1月18日制定的导则（Directive

）2005/89/EC重点关注保障电能供应安全的措施和基础投入等问题。这个导则必须在2008年2月24日实施。越境交易的电能导则和规章都是根据2001年三月的提议（proposal

）对1996年旧电力导则（oldElectricityDirective）96/92/EC修订而制定的。1997年2月19日实施主要规定：到2005年最小市场运营量达30%发＼输＼配电分离（财务）输电系统运营者的提名TPA（regTPA或nTPA）或者单一购买方之间的选择新发电的授权和提议欧洲法规欧洲电力导则

2002年1１月：一致通过修订的导则欧盟能源市场（电能和燃气）的新导则必须设立监管机构加强越境交易的监管仅基于授权的新发电直至200７年7月100%的开放输、配电系统运营机构（TSOs和DSOs）的分离2004年三月：EuropeanCommissionstrategypaper‘电力市场的中期展望’（‘Mediumtermvisionfortheinternalelectricitymarket’）中期计划=发展可越境的区域电力市场（REMs）欧洲电力导则

REMs创建的阻碍因素发电厂的高市场能力和低平衡市场流量输电定价高输电定价的不确定性输电网运营者之间入网费的不一致不完全分离不同市场开放程度不够强的网络联络不同组织结构的职责欧盟国家政府国家监管机构输电系统运营机构欧洲电能和燃气监管协调组（TheEuropeanRegulators’GroupforElectricityandGas，ERGEG）欧洲输电系统运营机构（ETSO）例如：

NationaGrid(UK),

TenneT(Netherlands),

Fingrid(Finland),

SvenskaKraftnät(Sweden),

Statnett(Norway),

REE(Spain),

CEPS(CzechRepublic),

REN(Portugal),

Elia(Belgium)

系统运营输电所有者市场运营输电系统运营机构（TSO）输电系统运营机构的模型——标准模型

1999年非正式地以TSOs俱乐部（club）命名2001年6月以TSOs协会名义重建，具有明确的章程和决策权以及在Brussels设立永久秘书处具有18个国家的33个TSO成员和4个中央TSO（Centrel-TSOs）协调成员TSOI，爱尔兰（Ireland）的TSOs协会UKTSOA，英国TSO协会NORDEL,北欧TSOsUCTE，输电协调联盟，CENTREL协会，中西欧大陆国家的TSOs欧洲输电系统运营机构（ETSO）阻塞管理InterTSOcompensationTSO间补偿输电费用协调和位置信号运营标准市场平衡ETSO的主要职责Nordpool/Scandinavia(1991)OMEL/Spain(1994)APX/Netherlands(1999)EEX(LPX)/Germany(2000)PolPX/Poland(2000)大多数欧洲国家决定采用双边市场结构许多国家中，双边交易（OTC）由自愿电能交易（PX）来补充几个TSOs运营一个平衡市场以保障电力市场实时供求平衡欧洲电能交易Borzen/Slovenia(2001)OPCOM/Romania(2001)Powernext/France(2002)IPEX/ITALY(2001)UKPX(2002)北欧电力市场Norway（1993），Sweden（1996），Finland（1998），Denmark（1999，2000）影响当前联合北欧电力市场的整合过程的关键因素为：个别国家的混合发电方式的不便性由四个政府和能源管理部对此整合过程的支持输电系统运营机构较好的合作和支持北欧电力库（NordPool）电力交易是这个整合过程的源动力北欧电力库（NordPool）在Elspot中央市场模型（ElspotCentralizedMarketSplittingModel）上的应用北欧电力市场北欧电力市场北欧电力市场趸售市场：北欧电能交易实时市场的比额大约是全部北欧全年用电量的32%。全年总交易量中金融交易是3,800TWh（大约北欧年用电量的10倍）。零售市场：大规模终端用户，通常与零售商协商和签合同小规模终端用户，能选择零售供应商和合同类型北欧电力市场北欧电力库（NordPool）市场和出清服务•物质交易的实时市场（北欧电力库AS）•金融市场——期货、预定和可选择合同•金融电力合同的出清服务（北欧电力库出清ASA）

北欧电力市场北欧电力市场北欧电力市场第三部分启发式优化算法电力市场面临的不少问题都是运筹优化问题这类问题的求解算法，其实就是一种搜索过程，它基于某种思想和机制，通过一定的途径或规则来得到满足用户要求的解科学的定量方法优化问题的求解面临的挑战：多目标；复杂约束；不确定性；随机因素；技术经济社会指标优化问题Minc(x)(4a)

xs.t.xl

£

x

£

x

u(4b)

fl

£

f

(x

)£

f

u(4c)

其中，c目标值x独立变量向量

xl约束下限向量

xu约束上限向量

f

约束函数向量

fl约束函数下限向量

fu约束函数上限向量

详细信息参见：SONG,Y.H.(eds.):‘Modernoptimisationtechniquesinpowersystems’(KluwerAcademicPublishers,1999,ISBN0-7923-5697-7)Ch1:IntroductionCh2:SimulatedannealingapplicationsCh3:TabusearchappliactioninfaultsectionestimationandstateidentificationofunobservedprotectiverelaysinpowersystemCh4:GeneticalgorithmsforschedulinggenerationandmaintenanceinpowersystemsCh5:TransmissionnetworkplanningusinggeneticalgorithmsCh6:ArtificialneuralnetworksforgenerationschedulingCh7:DecisionmakinginaderegulatedpowerenvironmentbasedonfuzzysetsCh8:LagrangianrelaxationapplicationstoelectricpoweroperationsandplanningproblemsCh9:InterpointmodelsandapplicationsinpowersystemsCh10:Antcolonysearch,advancedengineered-conditioninggeneticalgorithmsandfuzzylogiccontrolledgeneticalgorithms:economicdispatchproblemsCh11:IndustryapplicationsofartificialintelligencetechniquesContentKwangY.Lee,MohamedA.El-Sharkawi(eds.)

ModernHeuristicOptimizationTechniques:TheoryandApplicationstoPowerSystems，Publisher:Wiley-IEEEPress

PublicationDate:2008-02-08；ISBN-10/ASIN:0471457116U.S.DepartmentofEnergytheNationalScienceFoundation线性和二次规划MincTx(5a)

x

(5b)(5c)s.t.xl

£

x

£

x

u

l

£

Ax

£

u

其中，c目标因子向量

(cT表示c的转置)

x独立变量向量

xl约束下限向量

xu约束上限向量

A约束因子矩阵Min(5d)cTx+xT

Hx

x其中，H二次项目标因子矩阵线性和二次规划简单两机调度问题G1G2L1G1发电机1，功率极限100MW，燃料费用40单位/MW.hrG2L1120MW的负荷发电机2，功率极限200MW，燃料费用50单位/MW.hrMin40x1

+50x2s.t.0£x1

£1000£x2

£200120£x1

+x2

£120其中，x1表示发电机1的输出x2表示发电机2的输出简单两机调度问题简单方法x1

x2内点法单纯形法最优可行区域不可行不可行不可行不可行迭代0:(x1=0,x2=0)迭代1:(x1=100,x2=0)迭代2:(x1=100,x2=20)简单两机调度问题非线性规划上坡算法的典型迭代过程x2x1费用等高线凸函数和凸集凸集非凸集凸函数非凸函数非线性规划数学优化方法拉格朗日乘子理论内点法整数和混合整数法分枝定界法动态规划…...数学优化方法2.A数学最优化方法的缺点：仅产生一个解；局部解问题的公式化描述必须满足数学约束条件需要先进的计算算法可能遇到数值问题1.A数学最优化方法的优点：能保证收敛性基于数学分析好的终止规则解的附加信息能有效计算启发式优化方法启发式是一种在合理计算费用下的寻找好的（即接近最优）解技术，但不能保障可行性或最优性，或甚至在许多情况下不能说明如何最优接近一个特殊可行解。大多数现代启发式搜索策略都是基于生物模拟的。主要包括：a.基于遗传和演化的进化算法；b.基于热力学的模拟退火法；c.基于记忆反应的Tabu搜索；d.模拟蚂蚁解决问题方式的蚁群搜索法；e.模拟鸟群捕食行为的粒子群算法f.基于大脑工作方式的人工神经网络；g.基于人类语言分类和推理的模糊规划法P,Q,R:(multi-)setofsolutionsS

initialise(P);whilenotfinish(P)dobeginQ:=select(P)R:=create(Q)P:=merge(P,Q,R)endendP是解库(>=1)。在某些情况下，例如简单遗传算法，S可包含一个解的多复制（一个多集合）或者在其他情况下，S仅保护单个复制（集）。Q是所选择的子库并且用于创建解的新集合。R是新解集。启发式优化方法2变量的单个和多集的等高线图X1X2LLLGLG单集搜索局部优化全局优化多集搜索的第一次遗传结果多集搜索的第二次遗传结果多集搜索的第三次遗传结果启发式优化方法进化算法遗传算法遗传规划进化策略进化规划虽然以上三种不同方法，然而，它们都受相同的自然进化原理启发而得。在自然界，每一物种均需适应一个复杂和变化环境以来增大其生存的可能性。每一物种的特性都体现在单个染色体中，这些染色体在繁殖时会发生变化。经过一段时期后，这些染色体突变产生更适于生存的物种，并且具有更大机会将它们改进特性传给后代。适者生存“Survivalofthefittest”包括：染色体表现形式每一染色体（由一串基因组成）表示问题的一个可行解。二进制数字（0，1）通常用于表示这些基因但有时根据其应用实际情况而用整数或实数来表示。实际上，几乎任何表示方式都能得到一个由有限长度字符串表示的解。例如，在经济调度问题中，可使用二进制字符串[10011]来表示一台发电机的19MW的输出。初始种群一旦选定了合适的染色体表现方式，就需要创建一个初始种群来作为遗传算法的起点。这个初始种群可随机产生或者使用特殊方法、具体问题以及信息产生。由经验知，对于具有广泛取值范围的函数优化问题，通常推荐30和100之间的种群大小。适应度评价适应度评价涉及定义一个目标或者适应度函数，以此来测试每一染色体的环境适应性。随着算法的进行，期望得到“最好”染色体的单个适应度与种群的整个适应度一样不断增强。进化算法选择需要从当前繁殖的种群中选择染色体。如果有一个大小为10的种群，选择程序筛选处两个父染色体，基于它们的适应度值，然后利用交叉和变异算子产生新种群的两个子代。适应度值越高的染色体被选择来繁殖的可能性越大。交叉一旦选择了一对染色体，利用交叉可以生成子代。下面说明一个典型单点交叉过程：考虑如下两个体，每一个体由11个二进制变量表示：个体1：01110011010个体2：10101100101选定交叉位置是：交叉位置：5交叉后产生的新个体为：子代1：01110|100101子代2：10101|011010进化算法变异如果仅使用交叉操作来产生子代，便出现一个问题是：如果在某种特殊位置上初始种群中的所有染色体都具有相同值，于是所有未来子代将在此位置具有相同的值。例如，如果在位置2所有染色体均是0，于是所有未来子代将在位置2上的值为0.为了解决这种不希望情况发生使用进行变异操作。以此来试图对基因引入某些随机变化，比如：0变成1或反之。通常，这个变异发生的几率是千分之几。通过产生随机数来检验染色体每位值变异可能性，这个随机数在0和1之间，并且如果这个数小于或等于给定变异概率（如0.001），于是位值就变化。进化算法I:一个简单遗传算法包括如下步骤：问题编码随机产生初始种群字符串每一字符串的适应度评价选择高适应度字符串作为父代并根据它们的适应度产生子代对当前子代配对来产生新字符串，利用交叉和变异操作来引入变化并形成新字符串最后，新字符串替代现有字符串。重复此顺序直到满足终止条件遗传算法（Gas）与传统最优化算法不同：（1）针对控制变量的编码而不是变量本身；（2）从解的一个种群到其他种群的搜索方法，而不是从个体到个体（3）仅使用目标函数信息，不涉及导数。必须指出，标准Gas通常出现收敛困难问题。在某些应用中，Gas能有效地搜索到全局最优的邻域，而难于收敛到最优点。另一个困难是：标准GAs计算效率问题和早熟收敛。进化算法模拟退火技术最初提出是模拟冷却时固体中结晶过程。此方法本身与热力学相类似，特别地模拟液体冷却和结晶方式，或者金属冷却退火方式。高温时，液体分子自由移动。如果液体慢慢冷却，热动性受限。通常原子排列有序并形成一个规则纯晶体。这个晶体具有最小能量的状态，这对应于数学优化问题中的最优解。模拟退火法的搜索特性X1X2XC(X)模拟退火算法一个模拟退火算法的基本部分：1、系统形态的描述，即，问题最小化（最大化）对应的解的一些展现方式，通常涉及表示一个解的参数的一些形态。2、一个形态中的随机变化的产生器，这些变化通常是当前形态的邻域解（neighourhood），例如，参数之一的变化。3、目标或者代价函数（模拟能量），其最小化是全局搜索过程。4、控制参数T（模拟温度和用于确定可接受“uphill上坡”的概率）和一个退火计划，使T值如何由大变小），例如，形态经过多少次随机变化使T减少？以及减少多少？模拟退火算法（SA）的优点：

（1）适用于处理任意系统和费用函数；（2）能保证寻求最优解；（3）算法实现的简单性（即使是复杂问题）。这使SA算法可处理特殊问题或者没有特殊方法可解决的问题。缺点：重复退火速度慢。对于具有平滑的能量面的问题，最好采用更简单和更快速的局部优化方法。这个方法不能表明是否已经寻找到最优解。需要利用一些其他方法（如分枝边界法）来完成。因此，SA通常用做一个逼近算法。模拟退火算法机组启停机计划问题此例中，最优化的每一步都考虑单个试探解（trialsolution）。11011111模拟退火的每一步都考虑“局部移动”（localmove），这个局部移动能改变单个随机选择位的值。然而，当前试探解也许与最优解有“两步”远。这个两步需要为：11011011和11111111实际上，这些步中的任何一步都可以自己增加费用。（简单局部搜索方法则将在此点终止）。然而，模拟退火的温度参数T可允许进行这些步某一步操作，甚至它是一个“上坡（uphill）”移动。需要进行第二步完成一个“简单”下坡移动。模拟退火算法Tabu搜索（TS）是一种迭代改进程序，它从某些初始可行解开始，然后试图以“邻域最大下降”搜索算法来确定更较优解。利用短期当前解记忆功能和长期记忆过程的策略，它通过采取限制来避开局部最优，并指导搜索过程。TS算法中，邻域用于产生用于选择下一解/移动的邻域子集，它可通过对某些移动进行分类为Tabu（禁忌）和其他所需规定来修正。这是TS法的关键步骤，称为Tabu列表管理。换而言之，Tabu列表管理关注Tabu列表的更新，即决定在搜索迭代中多少移动和哪些移动必须设成Tabu。有几种基本方式来实现这个管理，通常涉及新记录来分别维持不同属性或不同类属性。TS法的最基本组成部分包括：移动（Move）、Tabu列表（Tabulist）和激励水平（标准）。Tabu搜索因此是一种基于多层记忆管理和响应探究的元启发式算式来求解全局最优问题。它需要邻域概念来得到一个试探解（也许是部分的）的。Tabu搜索法Tabu搜索采取如下步骤：初始化。随机产生或利用给定问题的现有方法来给出初始解。选择移动。定义适用于当前解的移动集来产生一组试探解。例如，移动具有形式：Xtrial=Xcurrent±ΔX,ΔX具有与X相同维数的向量。在所有产生的试探解中，TS寻找目标函数改进最多的一个解。更新。从邻域（希望的或者非禁忌的并且目标函数值是最小的）中选择下一个解。如果满足停止条件则停止。否则更新T（根据某些Tabu更新规则）并返回选择移动。TS的特点是：以记忆自适应形式的搜索方式来解决通常其他方法无法处理的复杂性问题。Tabu搜索是一种工程方法，必须根据所需解决问题实际情况来进行特别处理。麻烦的是，很少有理论知识来指导这个处理过程，必须对实践经验进行分类。Tabu搜索法蚁群搜索（ACS）的思想来源于真正蚁群行为，可用于求解函数或者组合最优问题。蚁群搜索算法在某种程度上模拟蚂蚁的行为。真正蚂蚁能利用视觉提示寻找食物源与巢之间最短的路径。它们也能根据环境的变化而改变路径，例如，若发现了一个新最短路径将不再走旧的路径。行为学家研究揭示这个能力本质上也是由所谓的“荷尔蒙跟踪”。利用荷尔蒙蚂蚁之间进行交换信息来决定路径和去的地方。蚂蚁在行走时留下一定量的荷尔蒙，并且每个蚂蚁更乐于朝荷尔蒙相对较多的方向走。蚁群搜索法一个简单蚁群算法包括如下步骤：初始化。问题参数用一实数来编码。每一步搜索前，蚁群的初始种群（巢）在可行域内随机产生，并且将在半径不大于R的不同方向上爬行。评价。所有蚂蚁的适应度利用目标函数来评价。增加踪迹。按正比于蚂蚁适应度而在某一特定方向上增添踪迹数量。派遣蚂蚁。根据目标函数，蚂蚁的工作由适应度来衡量，而这个适应度直接影响蚂蚁已选择特定方向上增加的踪迹数量水平。每一蚂蚁选择移动到下一节点必须考虑两个参数：节点的可见性和由其他蚂蚁留下的踪迹密度。派遣过程基于踪迹密度和可视性利用竞争选择在选定方向上派遣蚂蚁。挥发。最后，由一个蚂蚁留下的荷尔蒙踪迹最终将挥发，并且始发点（巢）也随着最优路径的发现而更新。蚁群搜索法（ACS）的主要特点：正反馈、分布式计算以及贪婪式启发搜索。正反馈可快速寻找好的解，分布式计算避免早熟收敛，并且贪婪式启发搜索有助于在搜索过程早期就寻求到可行解。还有很多有益工作要做，尤其是提高计算效率。蚁群搜索法粒子群算法（3.5）（3.6）（1）起源：源于生物社会学家对鸟群捕食行为的研究，1995年Eberhart和Kennedy博士提出；

（2）原理：可以设想这样一个场景：一群鸟在某个区域随机搜索食物，该区域只有一块食物。所有的鸟都不知道食物的位置，但它们知道当前谁离食物最近。那么，对于任一鸟而言，找到食物的最佳策略是搜寻距离食物最近的那只鸟周围的区域以及根据自身的搜寻经验判断食物的所在。粒子群算法算法流程图：Hopfield的主要思想是保证每一模式位于能量面的谷底，于是允许动态过程来最小化网络能量并使这个谷成为盆底。利用Hopfield网络求解电力系统最优化问题时，Hopfield网络的能量函数必须设成需要最小化的某些目标函数。由Hopfield网络实现一个最小化能量的搜索等效于搜索最优问题的解。通过从不同神经元反馈将约束条件映射到网络中（计算最优化变量）来对神经元进行约束（计算约束函数）。因此，关键是把电力系统最优化问题用公式表示成它的目标函数，利用之来创建Hopfield网络，即设定权值。一旦用这种方法表示这个问题，一种特殊类型并行算法必须创建。必须清楚的是，这个公式化方法必须是面向应用的。神经网络隶属度表明满足目标的程度。隶属度越大，满足解的程度越大。约束条件也利用水平集来模糊化替代，例如，电压极限可以模糊化在[0,1]之间，如下图所示。一个运行在安全范围内的电压具有隶属度1.一旦电压超过其上下限，隶属度将减少直到变为0.这意味着这个约束条件是允许的。电压的隶属度函数VμVmax1Vmin模糊规划优点：（1）模糊集更能准确地表示电力系统的运行约束；（2）模糊化约束条件比传统的更软性化，即最后解更趋向于在正常约束范围内。模糊集理论的突出特点是能够处理“模糊”信息。它在优化领域的最成功应用是其将实际问题和其他优化技术之间建立一个桥梁。模糊规划SA和GA相结合方法将SA和GA相结合的方法的目的是将GAs的基本思想引入到SA算法中以达到并行SAs的效果。而在GA的算法中将SA概念用做随机元素。GA与局部搜索相结合方法主要是克服GA算法矛盾和这周和折衷问题，故根据具体研究对象相关知识而指导搜索。通常，混合方法会并入其他邻域搜索技术的基本思想。模糊逻辑和GA相结合方法基于模糊逻辑方法可提出更先进的基因算子以在演化过程中来自适应/动态地调整交叉和变异。例如，交叉概率的启发式更新原理是当种群平均适应度的变化大于0并在下一代中保持同一值时应增加交叉概率。否则减小交叉概率。混合方法2.A数学最优化方法的缺点：仅产生一个解问题的公式化描述必须满足数学约束条件需要先进的计算算法可能遇到数值问题2.B启发式最优化方法的缺点缺少基础理论没有精确的终止规则需要更长的计算时间1.A数学最优化方法的优点：能保证收敛性基于数学分析好的终止规则解的附加信息能有效计算1.B启发式最优化算法的优点寻找全局最优解能产生一定数量可行解解决用数学公式不能表述的问题相对更易编程实现数值鲁棒性启发式优化算法与数学优化方法THANKYOU谢谢观看/欢迎下载BYFAITHIMEANAVISIONOFGOODONECHERISHESANDTHEENTHUSIASMTHATPUSHESONETOSEEKITSFULFILLMENTREGARDLESSOFOBSTACLES.BYFAITHIBYFAITH90欧债危机3解救方案1欧债危机简介4近年动态聚焦2危机原因深究5欧债危机与中国欧债危机的全面观欧债危机91相关概念主权债务：指一国以自己的主权为担保向外，不管是向国际货币基金组织还是向世界银行，还是向其他国家借来的债务主权债务违约:现在很多国家，随着救市规模不断的扩大，债务的比重也在大幅度的增加主权信用评价:体现一国主权债务违约的可能性，评级机构依照一定的程序和方法对主权机构（通常是主权国家）的政治、经济和信用等级进行评定，并用一定的符号来表示评级结果。1欧债危机简介92欧债危机，全称欧洲主权债务危机，是指自2009年以来在欧洲部分国家爆发的主权债务危机。欧债危机是美国次贷危机的延续和深化，其本质原因是政府的债务负担超过了自身的承受范围。欧债危机简介93开端三大评级机构的卷入发展比利时，西班牙陷入危机蔓延龙头国受到影响升级7500亿稳定机制达成欧债危机简介发展过程941欧债危机简介欧猪五国PIIGS（PIIGS—欧债风险最大的五个国家英文名称第一个字母的组合）希腊——债务状况江河日下

葡萄牙——债务将超经济产出西班牙——危险的边缘意大利——债务状况严重爱尔兰——债务恐继续增加95目前，希腊属欧盟经济欠发达国家之一，经济基础较薄弱，工业制造业较落后。海运业发达，与旅游、侨汇并列为希外汇收入三大支柱。农业较发达，工业主要以食品加工和轻工业为主。希腊已陷入经济衰退5年，债务危机持续2年多，已经给希腊经济、政治和社会带来了极大的破坏。严重经济衰退带来的直接后果是，失业率高企，民众生活每况愈下。与此同时，政府收入锐减，偿债目标一再被推迟。2011年11月，希腊失业率高达21%，超过100万人待业。。目前，希腊社会阶层情绪对立严重，普通民众认为，正是当权者无所作为，才将这个国家引向了目前这种灾难性局面。而政府官员普遍存在的贪污腐败和无所作为，更是加重了民众的不满。希腊债务危机96葡萄牙是发达国家里经济较落后的国家之一，工业基础较薄弱。纺织、制鞋、旅游、酿酒等是国民经济的支柱产业。软木产量占世界总产量的一半以上，出口位居世界第一。经济从2002年起有所下滑，2003年经济负增长1.3%。2004年国内生产总值为1411.15亿欧元，经济增长1.2%。2005年国内生产总值为1472.49亿欧元，人均国内生产总值为13800欧元，经济增长率为0.3%。葡萄牙债务危机972010年1月11日，穆迪警告葡萄牙若不采取有效措施控制赤字将调降该国债信评级。

2010年4月，葡萄牙已经呈现陷入主权债务危机的苗头。葡萄牙当时的公共债务为GDP的77%，与法国处于相同水平；但是，企业以及家庭、人均的债务均超过了希腊和意大利，高达GDP的236%，葡萄牙债券已被投资者列为世界上第八大高风险债券。2011年3月15日，穆迪把对葡萄牙的评级从A1下调至A3。穆迪称，葡萄牙将面对很高的融资成本，是否能够承受尚难预料，该国财政紧缩目标能否如期实现也存在变数。再考虑到全球经济形势仍不明朗、欧洲中央银行可能提高利率以及高油价带来更高经济运行成本，该机构决定下调该国主权信用评级。98惠誉2010年12月把葡萄牙主权信用评级从“AA－”调低至“A＋”2011年3月25日，标普宣布将葡萄牙长期主权信贷评级从“A-”降至“BBB”，3月29日，标普宣布将葡萄牙主权信用评级下调1级至BBB-2011年4月1日，惠誉下调葡萄牙评级，将其评级下调至最低投资级评等BBB-。称债台高筑的葡萄牙需要救援。2011年4月，葡萄牙10年期国债的预期收益率已经升至9.127%，创下该国加入欧元区以来的新高。与此同时葡萄牙将至少有约90亿欧元的债务到期，葡萄牙政府实在支撑不住了，既没钱、没法偿还到期的债务，又没有有效的融资途径，不得不提出经济救援申请。99房地产泡沫是爱尔兰债务危机的始作俑者。2008年金融危机爆发后，爱尔兰房地产泡沫破灭，整个国家五分之一的GDP遁于无形。随之而来的便是政府税源枯竭，但多年积累的公共开支却居高不下，财政危机显现。更加令人担忧的是，该国银行业信贷高度集中在房地产及公共部门，任何一家银行的困境都可能引发连锁反应。爱尔兰5大银行都濒临破产。为了维护金融稳定，爱尔兰政府不得不耗费巨资救助本国银行，把银行的问题“一肩挑”，从而导致财政不堪重负。财政危机和银行危机，成为爱尔兰的两大担忧。史上罕见，公共债务将占到GDP的100%。消息一公布，爱尔兰国债利率随即飙升。爱尔兰十年期国债利率已直抵9%，是德国同期国债利率的三倍。由此掀开了债务危机的序幕。房地产业绑架了银行，银行又绑架了政府，这就是爱尔兰陷入主权债务危机背后的简单逻辑。

爱尔兰债务危机1002011年9月19日，标普宣布，将意大利长期主权债务评级下调一级，从A+降至A，前景展望为负面。在希腊债务危机愈演愈烈之际，意大利评级下调对欧洲来说无疑是雪上加霜。2010年意政府债务总额已达1.9万亿欧元，占GDP比例高达119%，在欧元区内仅次于希腊。由于意大利债务总额超过了希腊、西班牙、葡萄牙和爱尔兰四国之和，因此被视为是“大到救不了”的国家。意大利债务危机101

意大利和其他出现债务危机的欧洲国家所面临的，并不是简单收支失衡问题，而是根本性的经济扩张动能不足问题。这些南欧国家在享受高福利的同时，却逐渐失去全球经济竞争力。其不同程度存在的用工制度僵化、创新能力低、企业活力不足、偷税以及政治内耗剧烈等，是解决债务危机的重要障碍。然而，目前意政府乃至整个欧元区在应对债务危机上，还仅仅以紧缩开支、修复政府短期资产负债表为主攻方向，在体制性改革问题上却重视不够。倘若这些陷入危机的南欧国家不进行一番伤筋动骨的体制性改革，债务危机将无法获得根本性解决。1022011年10月7日，惠誉宣布将西班牙的长期主权信用评级由“AA+”下调至“AA-”，评级展望为负面。2011年10月18日，继惠誉和标普之后，穆迪也宣布将西班牙的主权债务评级下调两档至A1，前景展望为负面经济疲软、财政“脱轨”，加上超高的失业率和低迷的房地产市场让西班牙已不堪重负。该国经济增长乏力、财政债台高筑和房地产市场萎靡不振，以及这些问题之间不断加深的负面反馈效应。西班牙债务危机1031.影响欧元币值的稳定2.拖累欧元区经济发展3.延长欧元区宽松货币的时间4.欧元地位和欧元区稳定将经受考验5.威胁全球经济金融稳定1欧债危机简介主要影响104crisis2整体经济实力不均1协调机制与预防机制的不健全3欧元体制天生弊端4.欧式社会福利拖累6欧洲一体化进程5民主政治的异化:2欧债危机形成原因1051.欧元区内部机制：协调机制运作不畅，预防机制不健全,致使救助希腊的计划迟迟不能出台，导致危机持续恶化。

2.整体经济实力薄弱：遭受危机的国家大多财政状况欠佳，政府收支不平衡在欧元区内部存在严重的结构失衡问题，地域经济水平的差异和经济结构差异导致债务危机国家的竞争力削弱；

3.欧元体制天生弊端：作为欧洲经济一体化组织，欧洲央行主导各国货币政策大权，欧元具有天生的弊端，经济动荡时期，无法通过货币贬值等政策工具，因而只能通过举债和扩大赤字来刺激经济,《稳定与增长公约》没有设立退出机制；2债务危机形成原因主要原因1064.欧式社会福利拖累：高福利制度异化与人口老龄化，希腊等国高福利政策没有建立在可持续的财政政策之上(凯恩斯主义财政政策的长期滥用)，历届政府为讨好选民，盲目为选民增加福利，导致赤字扩大、公共债务激增，偿债能力遭到质疑。

5.民主政治的异化:6.欧盟内部：德国坚定地致力于构建“一体化”欧洲的战略，法国有相同的意向，但同时也希望通过“欧洲一体化”来遏制德国。德法有足够的经济实力和雄厚的财力在欧债危机之初，甚至现在在很短时间内疚可遏制危机蔓延并予以解决。之所以久拖不决，其根本目的在于借欧债危机之“机”，整顿财政纪律（特别市预算权），迫使成员国部分让出国家财政主权，以建立统一的欧洲财政联盟，在救助基金及欧洲央行的配合下，行使欧元区“财政部”的职能，以便加速推进欧洲一体化进程2债务危机形成原因主要原因1071评级机构2财务造假3积税与就业4EU引起威胁2债务危机形成原因关于评级机构及其他108二、1.评级机构:美国三大评级机构则落井下石，连连下调希腊等债务国的信用评级。(2009年10月20日，希腊政府宣布当年财政赤字占国内生产总值的比例将超过12%，远高于欧盟设定的3%上限。随后，全球三大评级公司相继下调希腊主权信用评级，欧洲主权债务危机率先在希腊爆发。)至此，国际社会开始担心，债务危机可能蔓延全欧，由此侵蚀脆弱复苏中的世界经济。2财务造假埋下隐患：希腊因无法达到《马斯特里赫特条约》所规定的标准，即预算赤字占GDP3%、政府负债占GDP60%以内的标准，于是聘请高盛集团进行财务造假，以顺利进入欧元区。3.税基与就业不乐观：经济全球化深度推进带来税基萎缩与高失业4．欧盟的威胁：马歇尔计划催生出的欧共体，以及在此基础上形成的欧盟，超出了美国最初的战略设定，一个强大的足以挑战美元霸主地位的欧元有悖于美国的战略目标。

2债务危机形成原因关于评级机构及其他1091欧盟峰会成果（2011.10）2欧盟峰会成果（2011.12）3宋鸿兵3解救方案110一、银行体系注资问题

3解救方案之10月峰会欧盟被迫采取一系列措施提供流动性，借以稳定银行体系：欧洲央行联合美联储、英国央行、日本央行和瑞士央行在3个月内向欧洲银行提供无限量贷款；欧洲央行重启抵押资产债券的收购；欧洲央行重新发放12个月期银行贷款。在此次峰会上，欧盟领导人达成一致，要求欧洲90家主要商业银行在2012年6月底前必须将资本金充足率提高到9%。银行国别资本补充额度（单位：亿欧元）希腊300西班牙262意大利147葡萄牙78法国88德国52总计约10601113解救方案之10月峰会二、EFSF扩容问题实现“EFSF的杠杆化操作”，即以目前现有资金向高比例债券提供担保，主要分为两种方式：方式一：按20-25%的比例，用EFSF剩余资金额度为新发债券提供“信用增级”，投资者购买债券时可以购买“风险保险”，从而使债券获得EFSF的担保，当债券出现违约损失时，债权人可以从EFSF获得至少20%的面值补偿；方式二：依托EFSF成立“特别用途工具”（也有称“特别用途投资工具”，缩写为SPV/SPIV），吸纳欧盟以外民间或主权基金以充实EFSF可用资金额度。1123解救方案之10月峰会三、希腊主权债务减记问题欧盟和IMF：1090亿欧元援助贷款银行等私人投资者：自愿减记21%私人债仅减记幅度第二轮救助计划所需资金21%252050%114060%1090私人债仅减记幅度与第二轮救助希腊计划所需资金对比1133解救方案之12月峰会一、达成“新财政协议”财政协议的主要内容包括：1.政府预算应实现平衡或盈余，年度结构性赤字不得超过名义GDP的0.5%；2.成员国超过欧盟委员会设定的3%的赤字上限，将受到欧盟制裁，除非多数欧元区成员国反对；3.债务占比超过60%的国家，其债务削减数量指标的细则必须依据新的规定；欧盟将加强对成员的财政监督和评估，有权要求涉嫌违反《稳定与增长公约》的成员国重新修改预算；4建立并落实各成员国政府债券发行计划事先报告制度5.加强财政一体化；加强协调与管理，强化欧元区。1143解救方案之十二月峰会二、强化EFSF和ESM强化EFSF：迅速实施EFSF的杠杆化扩容方案；欢迎欧洲央行作为EFSF介入市场操作的代理机构；EFSF将继续发挥作用，为已启动的项目提供融资。调整ESM：ESM提前至2012年7月启动；欧盟委员会和欧洲央行为维护金融和经济稳定，可对金融援助做出紧急决定，达到85%多数同意即可；实缴资本和ESM已发放贷款的比率维持在15%以上。（同时运行，强化救助能力）

1153解救方案之12月峰会三、向IMF注资，提高救助资金的融资规模“双边贷款”：共注资2000亿欧元欧元区国家央行：1500亿欧元非欧元区国家：500亿欧元1163解救方案之宋鸿兵建议化解危机的办法：一、财政同盟（效仿美国统一的财政部所具备的转移支付的功能）二、欧洲央行（ECB）入市，收购流动性差的资产三、发行欧盟债券四、银行同盟，使银行资本能够跨境自由流动1172014--06情况好转，恢复态势良好各项经济指标触底回升财政监管、金融监管机制2014--07欧债危机重演趋势增加欧洲股市全线大跌的元凶“欧洲银行业”欧版QE计划迟迟未公布（量化宽松，简称QE，是一种货币政策，主要指各国央行通过公开市场