门子看电力市场（已停止更新，更多见www.dlscbbs.net）

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22 电力金融交易
  长期以来，电力工业的垂直一体化模式中，都以实物交易为主，几乎没有以引进金融交易的模式。在市场化改革中，随着金融衍生工具的不断出现，其在电力市场中的应用也越来越多，美国等地的交易所已经开出了电力期货，人们可以参与电力期货交易市场进行交易。
  电力金融衍生工具主要有电力期货，电力期权，金融性输电权，即以在目前中国有特色的发电权等。期货是目前比较成熟的电力金融交易，而且其操作理论也相当完备，但是其实在世界上的应用也并不多，因为电力工业的特殊性，电力期货一旦操纵不当，相对其他期货可能要承担更多的风险。
  电力期货有电力期货交易中心负责交易，在资本主义国家由普通的交易所即可推出，但是中国目前路途还相当远，不知道是交由金融市场交易还是由电力交易中心代为履行其职能。电力期货交易按照金融学的观点，可以实现以现货价格来指导长期电力交易，因而具有套值保期的作用，但是对此，门子保持一种怀疑的态度，在中国，证券市场都这样的失控。期货能不能达到预期的效果，有待考究。门子对这种交易方法保留观望态度。
  电力期权交易，即以一种资金来购买双方的不对等权力和义务。买方有权利而无义务，其合同的执行情况看对自己的利益来定，而卖方则有义务无权利。这种交易可以由双方通过磋商来决定。
  电力金融交易在中国的路还是任重道远，以中国目前混乱的金融市场看来，电力行业引入金融交易方式恐怕是长久之后的事情，门子在这里也不做过多的论述。有兴趣的同仁可以参看湖南大学周启亮师兄的硕士毕业论文《电力系统商业化运营优化模式的分析与研究》，该文对电力系统商业化运营的金融衍生工具作了详细的探讨。

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23 电力市场在中国发展的优势与阻力
  电力市场对世界来说都是一个新鲜的事物，对中国尤其是如此。国外的电力市场改革并非一帆风顺，对于那些实行市场经济已经百年的资本主义老国，在电力市场的实施过程中都相当的吃力，对于我们国家的社会主义市场化建设来说，尤其是一个困难的课题。
  纵观国外电力市场改革的不如人意的地方，不外乎两个原因。一个是没有注意到电力工业的特点和本地区的实际情况，将电力商品当作普通商品对待，最典型的例子就是加州电力市场的崩溃。另外一个就是受到改革力度的制约，改革步伐过缓，导致改革效果不明显，其典型代表入英格兰和威尔士原pool市场。前者由于将电力市场放开，但是销售侧没有放开，售电商将电价抬高到一个电网无法接受的价格，导致电网的破产。后者由于开放不充分，也是导致发电商的市场力过大，在发电成本显著下降的情况下电价下降不明显。
  中国的电力市场发展其实不是源自市场的需要，而是来自外部的压力。电力部撤销，国家电力公司的短命生存，拆分。都只因为电力行业的垄断地位导致的各种行为缺失。占据着国家11000多个亿的资产每年产生100多个亿的利润。这种情况，不是人民，也不是电力系统从业者施加的压力，改革的内部动力是来自于政府，因为中国执政特点的特殊性，中国的电力市场改革由政府主导，能不能坚持下来，是一个很复杂的问题。
  电力市场化改革政府是倡导者，电力系统是执行者。而这种改革最大的利益损失者就是电力系统。市场化就意味着竞争，意味着超额利润的失去。就意味着人事的改革。电力系统是一个很奇怪的地方，这里比公务机关更加的讲究。这里有最为先进的自动化水平和管理水平，但它同时又充满了很微妙的东西。比方说系统内部子弟占系统从业人员的比例，如果说系统内部人员的收入组成，等等。从这几年的系统发展那来看，电力系统内部已经走上了一条减员增效的道路，各大电力企业都步入亏损或者微利的地步。垄断利润是垄断的附属品，让一个牺牲自己的利益执行者去执行，这种执行的力度会有多大，不得而知。至少目前在电力系统内部，有相当多的反对声音。
  但是中国强化的中央集权手段，也是电力市场实行的优势。只要是中央发布的命令，不管环境如何，一定会得到执行。哪怕是错误的。另外一种优势就是电力工业是国有的，很多改革方式直接受国家的控制，这点和英国很相似，而美国的电力市场改革则受这一点制约比较重。自从经历了前两年的电荒之后，全国的装机容量大幅度的增加，为电力工业向卖方市场转化提供了有力的条件。中国高速发展的电力工业和国名工业，电力供应和需求的发展同样迅速。这些都是发达国家所不具备的。
  法律的不到位同样是优势和劣势并存。因为不具备严格的法律约束，从各个角度都有利，市场改革的推动者可以利用不完备的法律程序推动自己的意志，同样阻拦者也可以利用它来达到自己的目的。从很大意义上来说，我们的改革还处于一个“人制”的状态下。

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24 电力潮流计算
  电力系统三大计算中，潮流计算在电力市场中的作用尤为突出。随着电力系统的规模扩大，装备改进，电力潮流计算也变得越来越复杂。以FACTS为和直流输电技术为代表的新型电力装备在电力系统中的应用导致传统的潮流计算方法已经不能完全适合电力市场和现代电力系统的需要。为此，潮流计算方法不断的发展，一般的，有大致以下几个发展方向：
1）  以改进传统模型为代表的方向：在这种趋势下面，学者们感受到电力系统专业知识和理论在实际应用中所受到的巨大约束。比如说，以牛顿-拉夫逊法为代表的潮流解法需要占用大量的计算时间与机时，为此，学者们在研究节点导纳矩阵结构的基础上提出了稀疏矩阵的存储，矩阵结构的优化，对计算过程中出现的中间变量进行近似的处理。这派学者努力的在传统潮流解的基础上不断的改进，创新，简化潮流方程的中间变量与过程，比如在牛-拉方法基础上改进而成的BX（P-Q分解法）解法和XB解法，都在很大程度上促进了潮流计算的计算机实现，但是由于这些方法因为都作了一定的简化和近似，因而在适用性方面都有所局限。
2）  以发展计算机存储技术和计算性能为代表的方向：该方向的学者认为理论上的完善，修改，因为理论的成熟效用将变得越来越渺小。而以新的计算技术和计算机技术为发展方向，不失为一个好方法。比如因为计算机存储技术的发展，大内存的出现和高性能的处理器使得上世纪90年代困扰学者们的存储不足和计算能力不足的问题变得迎刃而解，但是新的问题又出现了，因为系统更大了，需要更多的存储能力和计算能力，因此，学者们将网格技术和集群技术纳入电力系统潮流计算中，这种方法，实际上将电力系统分析与计算和其他的学科如计算科学，计算机科学等结合起来，但是计算机水平的发展也是有所局限的。
3）  以新的潮流计算方法为代表的方向：传统的潮流计算方法主要继承了牛顿法的特点。以逐步线性化的方法解决。而随着数值计算技术的发展，如辛几何并行算法等，为计算技术开创了一个新的纪元。电力系统潮流计算应当纳入先进的数值处理方法。但是这个方向是比较弱的，因为这个对数学要求太高，国外有所研究，国内还没有看到相关的成果和论文。
电力市场环境下，潮流的不确定性变大，因为机组已经不受电网的控制，所有的调整都必须通过经济的手段而予以解决，因此，电力系统的分析和计算将变得更加的复杂。而且由于系统稳定运行和规划的需要，目前对在线分析软件的要求很高，这就要求电力工作者不仅需要掌握扎实的电力系统知识和计算机技术，还需要具有不断吸取新知识的要求。
  最优潮流作为融合电力安全与经济的完美体，在电力市场下获得了前所未有的发展。最优潮流以各种目标函数考虑各种约束为基础，采用优化算法予以实现。一般说来，目标函数有购电费用最少，社会效益最大，电力交易量最大等。在输电费用计算，阻塞管理，无功优化等方面，最优潮流技术发挥了巨大的作用。各种优化算法，如非线性算法中的牛顿法，二次规划法，线性算法中的单纯形法以及结合智能技术的遗传算法，神经网络，模糊算法等都被应用到最优潮流的解算中来，而在这些算法中，目前比较流行的是拟牛顿法中的内点法等。门子尝试过以java编制最优潮流的demo，但是无功而返。期待能有高人指点一二。

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25 电力市场负荷预测
电力系统负荷预测是一个很老的课题，也有一系列的成熟方法。比如说传统的时间序列法，回归分析法等等，也有比较新潮的灰色系统预测，神经网络，模糊数学，遗传算法，膜计算等先进方法的电力系统应用，在此，门子不打算，也没有这个水平详细介绍每种算法的优缺点，而是结合电力市场环境谈谈负荷预测的新变化。
Pool模式下，短期负荷预测是电力交易的基础。双边或多变交易模式下，负荷预测工作将更加重要。在目前的情况下，电力系统对微笑服务和供电可靠性要求非常高，但是对负荷预测的精度实际上并不关心，很多负荷预测系统实际上处于半工作状态，当然这有一些客观原因，比如说负荷预测对天气信息非常关心，但是天气信息无法获得等因素，单实际上是因为调度的工作在缺乏“准确”的负荷预测下依然可以顺利的完成。而市场环境下，现货市场的报价交易必须建立在较为“精确”的负荷预测水平基础上，因为它将直接影响交易量和交易价格，并且可能因为阻塞而需要二次交易/调度等。因此市场环境下的短期负荷预测是电力调度交易机构非常重要的基础信息之一，它与网络的构架一起构成两个支柱。
按照电力市场的分层构架，网公司负责组织合约交易，现货市场由网/省公司负责组织，而平衡市场由省公司负责组织，由这样的架构，对于电力系统的中长期预测，短期预测和实时预测，不同等级的电力公司是各有侧重的。一般来说，网调比较关心的是中长期电量预测，以及进行输电网络规划时所需要的中长期最大负荷预测。省调比较关心短期负荷预测和实时负荷预测。而地调，因为输配分离的实施，它所关心的是配网规划时所需要的地区电网中长期预测，如果最后能实行双边或者多变交易模式，它还必须对本地区的中长期，短期和实时负荷预测有良好的把握以实现最经济的竞价。
中长期电量预测和电力预测是预测当中比较难的，因为相关性因素太多，一般的，在规划当中的中长期预测都有意的往较大的方向做以适应未来不确定的因素变化，简单的说主要出于地区定位，经济发展，气候状况等方面的考虑。常用的方法有灰色模型预测法，多元线性回归法，以及人均用电量法，弹性系数法等方法，进来模糊数学在这个方面的研究也比较多，但是总体来说，中长期预测的误差是比较大的。
短期负荷预测是最容易做，但是却是最难做好的。说它容易，是因为它所需要考虑的因素都是基本确定的，比如气象条件，近一天的气象预报是比较准的，历史数据也容易获取，重大活动的安排都可以事先获得，一般的各公司产品精度都还可以，但正因为如此，要在这种情况下进一步提高精度就比较困难了，这需要做大量的工作却可能很难取得突破性的进展，时间序列分析，相似日预测等方法以及神经网络，遗传算法等方法都取得了不错的效果。因此，要想光从预测方法本身来取得突破是比较困难的。因此，很多研究人员都将目光转移到负荷分析这样一个方法上面，即通过分析负荷的历史规律得出有价值的信息，通过历史预测负荷和历史实际负荷的误差分析来对模型进行检验和修改，实际上出于和BP神经网络相似的思想，但是却比后者简便，特定。这样的方法能在很大程度上提高负荷预测的精度。
实时负荷预测其实更加的简单，因为它的不确定因素更少，但是要命的是：它必须满足实时的要求，这样对于机时的控制要求非常高，因此，实时负荷预测一般采取相对较为简单但运行速度快的方法进行，也能取得不错的效果，但是由于目前国内电力市场没有启动，实时负荷预测基本上没有用上。
电力市场环境下的负荷预测与电能交易和调度息息相关。负荷预测是一门相当复杂的学问，它融合《系统辨识与参数估计》，《统计学》，《人工智能》，《数值分析》，《优化理论》等理论与计算机技术于一体，是一门多学科交叉融合的技术。目前国内在负荷预测及其计算机系统研发方面走在前列的高校有清华大学，天津大学和我们的湖南大学。

hacm

很好啊

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26 电力市场下的负荷管理――需求侧管理
  电力市场环境下，用户对电能质量，主要是电压水平和供电可靠性的要求越来越高，一体化模式下动不动就拉闸限电的手段是行不通的了，否则电力公司将会官司缠身。因此，在市场环境下如何让用户主动加入到电力系统的管理中来是目前一个研究的热点问题，在美国等发达国家和我国的浙江等地也逐步的开展起来了。
  电力需求测管理――DSM，也不是一个新的名词，电力系统运行中作为发输配用不可或缺的整体，在传统的电力公司强势的情况下，用户没有欲望，也没有可能加入到这个系统中来，这样，电力系统就缺少了很重要的一环，用户侧的不参与也导致了电力在发展，规划，运行过程中的很多不确定性因素，而市场环境下，电力公司为追求经济效益，有意识的用经济手段来引导用户合理用电，使得电力能源工业能合理发展，又使用户从中获益。
  电力需求测管理的手段有很多，目前主要使用的方法大致有一下三个：
1 绿色用电。电力公司通过补助的方式为用户提供绿色电器，也就是我们说的节能电器。一般的节能设施都比较昂贵，对用户来说，其短期内所节约的能源费用可能远比购买常规电器与节能电器的差价小。在这种手段下面，电力公司掏钱为用户补贴常规电器与节能电器的差价，从而可以减少自己的装机容量，输配电设施建设等，这种建设量所用资金同样可以作为电力公司的生产投资来获得收益，实际上相当于多建了被节省部分的电源和输电网络。这种方法既能节省能源，又对用户和电力公司双双获益。
2 可中断负荷管理。传统模式下，可中断负荷是由电力公司自己来决定的，自己通过一定的规则来划分123类负荷，并提供不同的供电可靠性。而在市场模式下，电力公司需要和用户签订可中断供电合同，以合同的方式确定在系统供电容量不足时可以停止向哪些负荷供电。这种合同签订的前提条件是：a）电力公司向该负荷供电的成本要高于向该负荷停电时赔偿的费用；b）该负荷获得的赔偿费用要高于持续生产所得的利润。在可中断合同规定的可停电时间，持续时间，赔偿方式，有效期的范围内，电力公司通过合理安排负荷的供与停来渡过高峰负荷，可以减少仅在高峰负荷才用得上得发电和输配电投资。
3 分时电价。分时电价实际上就是按照微观经济学中的供求决定价格的规律来制定电价。一般来说，在一个负荷周期，1d，内，负荷可按照大小分为尖锋负荷，高峰负荷，平时负荷和低谷负荷，也就是常说的尖，峰，平，谷四类负荷。在这四个不同的时段，由于用户的需求不同，其市场供需均衡点也就不同，自然其价格也就不同。一般来说，尖锋电价最高，高峰次之，低谷电价最低。而尖/谷电价比可达10：1之大。通过分时电价，引导用户主动选择合理的用电方式，比如说在尖锋时段少用电，低谷时段多用电，移峰填谷，拉平负荷曲线。这样，同样可以减少投资和运行成本。
  当然需求测管理的方式远不止这三种，但是这三者是最为常用，也最为成熟的。其中绿色电器的推广需要获得政府的支持，即政府必须承认用于绿色电器推广的投资是合理的电力生产投资，电力公司才能获得正常的投资收益。而且，在中国来看，如何保证这样的资金能确切用到绿色投资上面，是一个很困难的事情，因此，这种方法尽管是从根本上减少能源消耗的办法，但是按照中国的特色，估计在中国执行中完全变形。可中断负荷管理的方法理论上很好，但是它需要用户自愿的加入并且申报停电损失供电力公司决策。同样对于中国的国情来说，各公司是否会真实的上报自己的停电损失而不虚报水分，同样是一个值得商榷的问题。而分时电价相对是一种执行过程不会严重走样的方法，但是该方法存在的问题是，投资大，因为要安装分时计量装置；用户反映滞后，前期效果可能不明显。而且，如果用户过度反映的话，可能会把负荷曲线反过来，即把原来的峰点变成谷点，把谷点变成峰点，形成新的负荷曲线。我国的浙江省已经实行了分时电价的方法，好像效果也比较明显，具体怎么样，其实我也不知道。

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26 电力市场下的输电网规划与建设
  国家电网公司总经理刘振亚去年闪电视察了国家电网公司下属的科技机构，五大院，其中，在武高所的讲话中，刘总一再强调，要打造坚强的电网，要构建特高压电网互连的中国电力系统，国家电网公司是不惜代价的。是什么促使“重发轻输不管用”的中国电力系统改变了原来的思路呢。
  中国经济发展有一个鲜明的特色，那就是资源和经济发展程度是呈倒金字塔型，即资源丰富的地方经济相对都比较落后。因此在京津堂，长三角，珠三角地区饱受电力资源短缺困扰的同时，内蒙，山西，四川，云南等地却面临有电发不出的困境，尤其是云南和四川，水电资源如果发不出就白白的弃水浪费了。而此时的火车却运着大量的煤炭从山西内蒙奔赴那些能源短缺地，造成了运力，煤力的紧张。根据初步的估计，按标煤计算，每度电耗煤330g的话，一度电中间将煤从山西运往上海的运费就是0.2元。而如果采用特高压交直流输电的话，大概整体的建设和运行费用也就0.1元左右。因此，很多专家在运煤还是运电的问题上纠缠不清，因为输电的投资成本是直接和输电量呈反比例的关系，输电量越多，单位电量的成本就越小，投资就越划算。国家电网公司是铁下心来要搞科研，搞攻关了。
  电力市场，国家电网公司的态度应该是不支持的，至少不积极。虽然今年8月份，国家电网公司系统内的调度交易中心正式被拆分为调度中心和交易中心两个独立的部门。其实电网公司目前不支持电力市场改革是有道理的，从他们的角度来说，一方面自己的利益获得了损失，另一方面，中国的电网传输确实没有达到能承载跨区，甚至是跨省交易的强度，第三呢，还是因为中国目前处于卖方市场，发电容量依然不能满足需求，发电的竞争还没有达到时机。
  但是目前电力市场化改革的步伐是谁也挡不住的，市场化是必然的趋势。在这种形式下面，电网公司如何调整自己的战略部署来适应市场化的需求，是一个值得研究的课题。
  电力市场对电网最大的要求就是安全经济，本质上并没有产生变化，但是如何实现安全经济的电网运行和投资却发生了重大的变化，在非紧急状态下，电网公司无权要求电源怎么做，因而必须自己作出调整，比如说变压器分接头调整、无功补偿装置的投切等一系列措施来提高系统的安全程度。另一方面，电网公司变成了自负盈亏的独立法人，必须要以最经济的方式来使用输电线路和进行输电服务收费，前者还算是和传统方式下有相承的，而后者，则是一个崭新的命题，是市场环境下输电系统必须考虑的新问题，前文我们已经对输电费用的计算和分摊作出了较为详细的说明。
  输电新规划也是一个研究得比较多，但是成果比较少得课题。关于输配电系的规划问题目前论文出了不少，经常有新的输配电网的新规划方法和思路的论文出版。但是目前的规划决策支持系统却几乎没有，据我所知的就有天津大学王成山教授课题组大概研制出了这么一个东西，这东西只要能用就是绝对的国内领先，如果按照咱们科技成果鉴定的标准，应该给一个宇宙领先也不为过。理论这么多，但是都不实用啊，复杂啊，而且这东西如果按照规划的思路，太多的人为因素在里面，肯定要涉及到神经网络，遗传算法，模糊数学等大量的新型智能方法，期待我们国内能有一套实用的输配电网络规划决策支持系统的面世吧。
  传统的输电规划一般是跟着电源跑的，哪里新建了电源，便从哪里拉一条上网的线把电输出去，短期内并没有什么影响。但是长期就不行了啊，东一榔头西一耙的，长期积累下来问题就来了，输电阻塞啊，系统稳定啊，环流啊，什么问题都来了。因此在市场环境下的输电网络规划一定要走在电源的前面，要用经济的方式来应到电源的规划和建设。比如说采用门特卡罗模拟法对所有的输电可行性规划和电源可能性规划进行模拟直到得出最优的风险和建设费用。并按照这种规划方式来制定经济政策引导电源的布局。
  另一方面就是创新，中国的能源供应这么紧张，不创新不行啊。以前我们习惯于将创新的包袱仍给科研单位，仍给学校，仍给外国人。外国人怎么做，我们就跟着怎么做，怎么说，不兼顾自己的实际情况，也不走在外国人的前列。但是目前的输电网络建设要上特高压啊，1000KV，1252KV的线路，设备，经济运行方式，可靠性保障等等，国外的人大部分都没有做过，美国人，俄国人，日本人有技术，但是都还不成熟，日本没有必要用，俄国人也不用，降压运行了，我们国家上了，实际运行成功了，就是世界领先。按照国家电网公司的规划，到2020年全国要投资几百个亿的资金用于特高压技术的研究开发和特高压设备，以及特高压线路的建设与运行。这是一个机会啊。我们学校的高电压技术专业还不够强大，如果能抓住这个机会，做上一两个项目，学科建设就起来了。
  电力市场环境下的输电规划的论文很多，也很有理论性。但是我个人觉得那些东西对于真正从事于输电规划的专业人士很有指导意义，但是对其他的从业人员可能意义不大。因此我也不打算列举出那些算法，大概就说这么多吧。

月光笑侠

最近频频遇到有关电力线路走廊的难题,伤透脑筋.

鸡虱门子

我也遇到一个难题了呢，做某城市的配网规划，nnd建设局就是不配合，给了一张规划图还把图例都去掉了，还是草图，有做好了的现成的cad精确规划图就是不给，电力局也没有办法。

月光笑侠

城市规划道路尚未形成,还是一片山,电力走廊却马上要上了,今后高差问题怎么解决?
城市电力高压走廊对城市用地,建设的影响非常深远重大,可是在详规编制和道路设计时,电力部门参与不够,导致日后产生无数难题

鸡虱门子

电力规划应该建立在城市规划的基础上，一般的必须以城市道路规划为基础，否则线路根本没法走。而且城市的主干道必须留有电缆通道啊，现在的城市中心走线都必须上电缆，一般没有架空线了。如果是220kv的线是不会深入到城市中心的啊。

月光笑侠

引用第46楼鸡虱门子于2006-09-20 20:53发表的“”:
电力规划应该建立在城市规划的基础上，一般的必须以城市道路规划为基础，否则线路根本没法走。而且城市的主干道必须留有电缆通道啊，现在的城市中心走线都必须上电缆，一般没有架空线了。如果是220kv的线是不会深入到城市中心的啊。

没有,湖南省110kv的地下电缆很少,因为110kv需要电缆隧道,投资太大.现在主要还是靠架空线.
110kv的线城市里很多,甚至220kv的也有,因为市中心区域110kv变电站也比较多,有些需要220kv的进线.
有时候,城市道路规划上留了位置,但是因为现状往往是山体或洼地,与今后形成的道路路面存在高差,但是由于有些招商过来的工厂马上要开工,需要大量用电,电力建设此时就马上要上马.因为道路没形成,只能根据现状地形架设,必然和今后的道路建设矛盾了