王舒 鄂振偉 馮春雨
(撫順市電力設(shè)計(jì)院,遼寧 撫順 113006)
傳統(tǒng)的負(fù)荷預(yù)測(cè)方法是基于歷史統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)以及對(duì)負(fù)荷變化有影響的各類因素,總結(jié)相關(guān)變化規(guī)律后建立預(yù)測(cè)模型得出。在電力市場(chǎng)環(huán)境下,電價(jià)彈性、需求側(cè)管理、宏觀產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、環(huán)保要求、經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度估計(jì)偏差等方面都是直接影響負(fù)荷預(yù)測(cè)的主要因素。引入實(shí)時(shí)電價(jià)制度后,需考慮電價(jià)彈性帶來的影響,建立各類負(fù)荷的電價(jià)彈性響應(yīng)模型,進(jìn)而修正和完善現(xiàn)有的負(fù)荷預(yù)測(cè)模型。
在電力市場(chǎng)中,電源上網(wǎng)電價(jià)預(yù)測(cè)和負(fù)荷預(yù)測(cè)是優(yōu)化決策的兩個(gè)基本條件。電廠投資者根據(jù)上網(wǎng)電價(jià)預(yù)測(cè)結(jié)果選擇場(chǎng)址并評(píng)估盈利前景。電價(jià)預(yù)測(cè)比負(fù)荷預(yù)測(cè)更為困難,上網(wǎng)電價(jià)變化不具備增長(zhǎng)性,而且受到供需變化、燃料價(jià)格波動(dòng)、網(wǎng)絡(luò)阻塞等更多非確定性因素影響,這些因素很難檢測(cè)和量化,難以納入電價(jià)預(yù)測(cè)模型,進(jìn)而加大電源開發(fā)決策難度。
電力市場(chǎng)環(huán)境下,電網(wǎng)調(diào)度將依照電廠報(bào)價(jià)高低來確定成交電價(jià)、成交量及優(yōu)先調(diào)度次序,這造成系統(tǒng)潮流不確定性;各電廠按實(shí)現(xiàn)利潤(rùn)最大化安排生產(chǎn),競(jìng)價(jià)策略不斷調(diào)整,市場(chǎng)平衡點(diǎn)因此會(huì)不斷變化;用戶將自主選擇電力供應(yīng)商,電力供求關(guān)系變化會(huì)更為頻繁,很可能產(chǎn)生大規(guī)模、遠(yuǎn)距離的輸電交易,電網(wǎng)不僅需要盡可能利用現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)傳輸足夠的區(qū)域容量,而且需要建設(shè)新的輸電線路減少潮流動(dòng)態(tài)變化造成的輸電網(wǎng)絡(luò)阻塞。電力市場(chǎng)改革把經(jīng)濟(jì)性提到了一個(gè)新高度,未來OPF(最優(yōu)潮流優(yōu)化)應(yīng)該積極尋找提高系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)效率和經(jīng)濟(jì)效益的規(guī)律和方法,追求系統(tǒng)運(yùn)行總成本最低或者基于交易規(guī)則使整個(gè)市場(chǎng)購電費(fèi)用最低。
電網(wǎng)公司為了獲得更大的經(jīng)濟(jì)利益,將根據(jù)靜態(tài)穩(wěn)定儲(chǔ)備所能帶來的經(jīng)濟(jì)利益確定儲(chǔ)備系數(shù)大小,由經(jīng)濟(jì)效益決定備用容量、確定N-1標(biāo)準(zhǔn)是否執(zhí)行及執(zhí)行到什么程度;提高系統(tǒng)安全可靠性的除了改善網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),還可能通過切機(jī)、切負(fù)荷等措施;暫態(tài)穩(wěn)定計(jì)算時(shí),將綜合考慮各類故障概率、可能的負(fù)荷損失、面向暫態(tài)穩(wěn)定性提高需要的投入及維護(hù)費(fèi)用等,確定最有利的網(wǎng)絡(luò)方案。系統(tǒng)中的設(shè)備分屬不同公司時(shí),某公司的設(shè)備故障可能使其他公司設(shè)備被切除;與傳統(tǒng)系統(tǒng)相比,電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)、運(yùn)行中對(duì)繼電保護(hù)配置需要采用不同的方案;由于各市場(chǎng)主體相互獨(dú)立,電網(wǎng)公司也需要事先與其他各方達(dá)成協(xié)議,明確切機(jī)、切負(fù)荷、解列等賠償原則,以便在運(yùn)行穩(wěn)定性受威脅時(shí)按協(xié)議采取措施。
電力市場(chǎng)環(huán)境下,輸電網(wǎng)規(guī)劃將面臨負(fù)荷、電源、潮流、設(shè)備投退、競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系、政策、社會(huì)經(jīng)濟(jì)、商業(yè)模式、投資收益等方面更多的不確定性因素。輸電網(wǎng)規(guī)劃過程中需要充分考慮并客觀合理地描述這些不確定因素,建立更恰當(dāng)?shù)妮旊娋W(wǎng)規(guī)劃模型,有效提高規(guī)劃靈活性及適應(yīng)性,避免投資和安全運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)。
隨著增量配電投資業(yè)務(wù)的有序開放,納入配電網(wǎng)規(guī)劃需要考慮的主體變得多元化,配電網(wǎng)規(guī)劃將面臨更多個(gè)性化要求。售電側(cè)的改革將打破售電市場(chǎng)及增量配電網(wǎng)市場(chǎng)的壟斷、降低電價(jià)、促進(jìn)清潔能源發(fā)展、提高能源利用效率。配售電新進(jìn)市場(chǎng)主體為保障自身設(shè)備充分利用、獲取更多投資收益,將會(huì)在用戶側(cè)廣泛開展需求側(cè)管理,影響用戶負(fù)荷特性;同時(shí)還將會(huì)大力推廣電能替代技術(shù),豐富電力系統(tǒng)負(fù)荷類型,增加用電量。在電源側(cè),配售電新進(jìn)市場(chǎng)主體為促進(jìn)資本利益最大化,將會(huì)積極利用分布式發(fā)電及儲(chǔ)能技術(shù),增加電源規(guī)劃及出力預(yù)測(cè)難度。在電網(wǎng)側(cè),配售電新進(jìn)市場(chǎng)主體為降低運(yùn)營(yíng)成本,滿足用戶差異化供電需求,給用戶提供更優(yōu)質(zhì)的電力服務(wù),將會(huì)對(duì)上級(jí)輸配電網(wǎng)安全、可靠、靈活供電提出更為苛刻的要求。
一是應(yīng)把握好整體的改革方向,能夠呈現(xiàn)出做強(qiáng)、做大和做優(yōu)的目標(biāo),通過不斷完善國(guó)企監(jiān)管制度,確保國(guó)資保值增值,防止國(guó)資流失。二是將供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革作為規(guī)劃主線,基于國(guó)有企業(yè)發(fā)展規(guī)律和市場(chǎng)規(guī)律,將所有權(quán)和經(jīng)營(yíng)權(quán)分離,確保政企能夠相互的分隔開來,讓國(guó)有企業(yè)成為獨(dú)立的市場(chǎng)主體,這樣就可以構(gòu)建現(xiàn)代化的國(guó)有企業(yè)制度,讓國(guó)有經(jīng)濟(jì)的控制力、影響力、抗風(fēng)險(xiǎn)能力不斷增強(qiáng)。
1.輸電網(wǎng)規(guī)劃。隨著發(fā)電與輸電環(huán)節(jié)的逐漸分離,規(guī)劃輸電網(wǎng)目標(biāo)也不再是單一的考慮社會(huì)利益,還要追求最大化的經(jīng)濟(jì)利益,考慮可靠性、經(jīng)濟(jì)性。需求側(cè)管理促使人們對(duì)供電可靠性有新的認(rèn)識(shí),用戶愿意支付費(fèi)用提高供電可靠性,制定電價(jià)時(shí)要考慮這一點(diǎn),同時(shí)考慮運(yùn)行成本投資成本和因缺電導(dǎo)致的需求側(cè)損失成本。為保證規(guī)劃方案的科學(xué)性、合理性,還應(yīng)考慮一系列不確定性因素,借鑒隨機(jī)規(guī)劃、多場(chǎng)景分析、模糊規(guī)劃等方法,保證滿足用電需求。
2.配網(wǎng)規(guī)劃。預(yù)測(cè)電力負(fù)荷的準(zhǔn)確性會(huì)使配電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)質(zhì)量受到直接影響,并且在市場(chǎng)環(huán)境中預(yù)測(cè)電力負(fù)荷時(shí)要考慮新型負(fù)荷,如電動(dòng)汽車,以不確定性負(fù)荷預(yù)測(cè)來進(jìn)行研究,開展網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的靈活性設(shè)計(jì),在確??煽啃缘耐瑫r(shí)節(jié)省成本。
總結(jié):電力系統(tǒng)規(guī)劃工作在電力體制改革背景下面臨著很多的新問題,如市場(chǎng)主體多元化、規(guī)劃內(nèi)容與需求多樣化等,要求電網(wǎng)規(guī)劃從業(yè)者深入了解市場(chǎng)變化,主動(dòng)更新規(guī)劃設(shè)計(jì)理念,滿足各方需求,實(shí)現(xiàn)資源合理利用,分析其中存在的變化與挑戰(zhàn),全面發(fā)揮電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)推動(dòng)行業(yè)健康發(fā)展的作用,為社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)提供能源支持。