智能電網(wǎng)環(huán)境下電力系統(tǒng)面臨的風(fēng)險(xiǎn)

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摘要 智能電網(wǎng)的迅速發(fā)展趨勢下，電力行業(yè)的發(fā)展得到了進(jìn)一步的提升。分別分析了電力市場環(huán)境下與智能電網(wǎng)環(huán)境下電力系統(tǒng)面臨的風(fēng)險(xiǎn)。為智能電網(wǎng)環(huán)境下電力系統(tǒng)的進(jìn)一步完善提供了參考。 

關(guān)鍵詞 智能電網(wǎng)；電力市場；電力系統(tǒng)；風(fēng)險(xiǎn)  中圖分類號：f407.61文獻(xiàn)標(biāo)識碼：a 文章編號：  引言：  電力工業(yè)市場化改革實(shí)施，為了打破發(fā)、輸、配、送電一體化的壟斷機(jī)制，同時(shí)為各個(gè)階段參與的主體提出了新的要求，在智能電網(wǎng)環(huán)境下電力市場充滿了挑戰(zhàn)和機(jī)遇。【1-2】市場化機(jī)制的建立，使電力系統(tǒng)充滿了許多不確定的因素，智能電網(wǎng)環(huán)境下，電力系統(tǒng)面臨的風(fēng)險(xiǎn)將會更加的多樣化。【3-4】  1、電力市場環(huán)境下電力系統(tǒng)面臨的風(fēng)險(xiǎn)  1.1 電力市場環(huán)境下電網(wǎng)企業(yè)風(fēng)險(xiǎn)  電網(wǎng)企業(yè)是把各類一次能源（煤、水能、天然氣等）轉(zhuǎn)換為電能輸送給用戶的能源。在其運(yùn)行與經(jīng)營的過程中會遇到很多不確定的因素即風(fēng)險(xiǎn)，這些風(fēng)險(xiǎn)包括了自然風(fēng)險(xiǎn)，可靠性風(fēng)險(xiǎn)，大用戶直購電帶來的風(fēng)險(xiǎn)等?！?-6】  自然風(fēng)險(xiǎn)是指由于自然環(huán)境發(fā)生變化，氣候發(fā)生變化給電力企業(yè)的正常運(yùn)行帶來的風(fēng)險(xiǎn)。自然條件的變化往往對電力的生產(chǎn)、消費(fèi)及電價(jià)產(chǎn)生影響。洪澇、地震等自然災(zāi)害不僅對輸電線路、廠房、工作人員造成傷害，也會導(dǎo)致機(jī)組不能正常的運(yùn)行。由于自然資源的不斷開采，是煤炭礦產(chǎn)逐步減少，對于火力發(fā)電企業(yè)來說，煤炭這類燃料資源成為了一項(xiàng)不可忽視的風(fēng)險(xiǎn)。  電網(wǎng)可靠性風(fēng)險(xiǎn)：大用戶直購電、負(fù)荷預(yù)測、輸電阻塞、電網(wǎng)規(guī)劃等原因都會給電網(wǎng)經(jīng)營企業(yè)的供電可靠性帶來很大風(fēng)險(xiǎn)。在電力市場的環(huán)境下，電網(wǎng)要同時(shí)承擔(dān)為發(fā)電企業(yè)輸電，為用戶供電兩方面的重大責(zé)任。隨著相關(guān)法制的健全，無論哪一方面發(fā)生問題，電網(wǎng)經(jīng)營企業(yè)都將承受被起訴的風(fēng)險(xiǎn)。所以，在新的環(huán)境下電網(wǎng)經(jīng)營企業(yè)應(yīng)更加注重供電質(zhì)量，盡量避免供電事故的發(fā)生。  大用戶直購電給電網(wǎng)企業(yè)帶來的風(fēng)險(xiǎn)多方面的：直購電定價(jià)低于工業(yè)電價(jià)給電網(wǎng)企業(yè)的收入風(fēng)險(xiǎn)，輸配電容量的規(guī)劃風(fēng)險(xiǎn)，還有大用戶的備用問題，交叉補(bǔ)貼問題，都能給電網(wǎng)帶來多方面的問題。  1.2 電力市場環(huán)境下發(fā)電企業(yè)的風(fēng)險(xiǎn)  電力市場的提出，從根本上改變了發(fā)電企業(yè)的地位、性質(zhì)和經(jīng)營模式，競爭的環(huán)境對發(fā)電企業(yè)既孕育著發(fā)展的機(jī)會，又同時(shí)伴隨著一系列的風(fēng)險(xiǎn)：負(fù)荷預(yù)測風(fēng)險(xiǎn)、規(guī)劃風(fēng)險(xiǎn)。  負(fù)荷預(yù)測的風(fēng)險(xiǎn)貫穿于發(fā)電企業(yè)的各個(gè)階段，包括了企業(yè)規(guī)劃、投資、建設(shè)以運(yùn)營方面，在不同的階段帶來的風(fēng)險(xiǎn)也不同。規(guī)劃期間，負(fù)荷預(yù)測增長速度比實(shí)際負(fù)荷增長速度快，造成電源容量偏大，是發(fā)電企業(yè)建設(shè)的投資增大，備用容量過大，利用率偏低，是資金的利用率偏低，加大了投資的風(fēng)險(xiǎn)。如果由于負(fù)荷預(yù)測的是電源容量設(shè)計(jì)過小，是電力供應(yīng)穩(wěn)定性下降，造成經(jīng)濟(jì)損失。運(yùn)營期間影響了報(bào)價(jià)的成功與否，影響機(jī)組的經(jīng)濟(jì)調(diào)度。在維修期間，安排機(jī)組維修如果是在負(fù)荷較大時(shí)段，使電力的供應(yīng)緊張，給企業(yè)運(yùn)營帶來風(fēng)險(xiǎn)。  規(guī)劃風(fēng)險(xiǎn)主要是指電源位置、電源類型、電源的容量等能否優(yōu)化配置而而形成的風(fēng)險(xiǎn)?，F(xiàn)在的電廠建設(shè)都遠(yuǎn)離城市，為了環(huán)保和節(jié)約運(yùn)輸費(fèi)用，這樣會增加輸電設(shè)備的投入，特別是輸電線路建設(shè)的投資，線路的損耗也是不可避免的問題。印度大規(guī)模停電事故的發(fā)生，就是因?yàn)楦哌_(dá)50%的線損率，給經(jīng)濟(jì)帶來巨大的損失。  2、智能電網(wǎng)環(huán)境下電力系統(tǒng)面臨的風(fēng)險(xiǎn)  2.1智能電網(wǎng)環(huán)境下電網(wǎng)企業(yè)面臨的風(fēng)險(xiǎn)  智能電網(wǎng)以強(qiáng)大的技術(shù)支持改造了傳統(tǒng)電網(wǎng)，并通過電力市場是綠色新能源得到高效的發(fā)展。將風(fēng)能、太陽能等接入系統(tǒng)。雖然減少了煤炭資源的使用，但這些綠色能源具有間歇性，其并網(wǎng)問題，成為了電網(wǎng)企業(yè)不得不面臨的問題。  伴隨著智能電網(wǎng)的發(fā)展，大規(guī)模的廣域互聯(lián)系統(tǒng)的形成成為必然的趨勢，在這種趨勢下電力系統(tǒng)受自然災(zāi)害、信息不確定性、市場交易等風(fēng)險(xiǎn)的概率也將顯著增加，從而引起電力系統(tǒng)安全的問題，給電力市場的穩(wěn)定性帶來挑戰(zhàn)。  智能電網(wǎng)要有更強(qiáng)的抵御自然災(zāi)害的能力，這就要求電力系統(tǒng)的故障診斷系統(tǒng)和預(yù)防系統(tǒng)等預(yù)防事故的出現(xiàn)，同時(shí)具有較強(qiáng)的自愈能力。  2.2智能電網(wǎng)環(huán)境下電力系統(tǒng)的信息安全性風(fēng)險(xiǎn)  電力市場的不斷發(fā)展, 必須依靠強(qiáng)大的信息技術(shù)支持, 隨著電網(wǎng)信息系統(tǒng)的不斷深入發(fā)展, 其在智能電網(wǎng)的建設(shè)中發(fā)揮著越加重要的作用。例如, 當(dāng)前的智能電網(wǎng)系統(tǒng)中已建設(shè)有信息交易平臺, 這大大促進(jìn)了電力市場的繁榮發(fā)展。  信息安全性風(fēng)險(xiǎn)主要包括兩個(gè)方面：  1) 網(wǎng)絡(luò)間功能的強(qiáng)耦合帶來的風(fēng)險(xiǎn)。一方面，分布廣泛的信息網(wǎng)絡(luò)需要配套的電力網(wǎng)絡(luò)為它提供工作電源。另一方面，電力網(wǎng)絡(luò)中幾乎所有功能的實(shí)現(xiàn)都需要借助于信息網(wǎng)絡(luò)提供的服務(wù)。電力網(wǎng)和信息網(wǎng)的這種強(qiáng)耦合，使得大停電事故更加容易發(fā)生。由于目前的信息網(wǎng)絡(luò)具有許多安全漏洞，可以用來發(fā)起攻擊的入口很多，且不受時(shí)間、地點(diǎn)和天氣等因素的影響，所需成本低且攻擊手段更為隱蔽，因而對電力系統(tǒng)的危害也更大。  2) 網(wǎng)絡(luò)間故障的傳播帶來的風(fēng)險(xiǎn)。目前對于電力系統(tǒng)連鎖故障大多局限于電力系統(tǒng)內(nèi)部傳播的故障。在信息網(wǎng)和電力網(wǎng)相互依存的智能電網(wǎng)中，故障的傳播形式有了更多的可能。對于相互依存兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)，當(dāng)其中一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中的某個(gè)節(jié)點(diǎn)失效時(shí)，將會引發(fā)另一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中相關(guān)節(jié)點(diǎn)的失效。隨著這一過程在兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)中的交替出現(xiàn)，失效節(jié)點(diǎn)數(shù)將迅速增加，網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)大面積故障，最終導(dǎo)致全網(wǎng)崩潰。對于由相互依存網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成的智能電網(wǎng)，其內(nèi)部故障傳播的條件也與以往研究中的單一電力網(wǎng)有了很大的不同。【7】  2.3智能電網(wǎng)環(huán)境下分布式電源給電網(wǎng)帶來的影響。  智能電網(wǎng)為分布式發(fā)電和用戶向電網(wǎng)送電提供了物理平臺, 也改變了電廠發(fā)電、用戶用電的傳統(tǒng)電力系統(tǒng)運(yùn)行方式。智能電網(wǎng)采用集成“雙向通信”和“雙向電力傳送”技術(shù), 從技術(shù)上解決了普通電力用戶參與市場的問題。用戶通過儲能設(shè)備在滿足自身電力需求并有剩余電力的情況下，向電網(wǎng)送電，這不僅改變了電力系統(tǒng)的運(yùn)行方式， 也改變了電力市場的供需關(guān)系。用戶向電網(wǎng)送電，這些電量在并網(wǎng)運(yùn)行時(shí)會給電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性帶來影響，使得電力市場中不確定性因素增多、隨機(jī)性增加，這些都可能導(dǎo)致電力系統(tǒng)電網(wǎng)輸電堵塞、電壓失穩(wěn)等。對電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行帶來風(fēng)險(xiǎn)。  3 結(jié)語  智能電網(wǎng)為電力市場的發(fā)展提供了新的平臺，在電力市場環(huán)境下，電力企業(yè)、發(fā)電企業(yè)面臨來自內(nèi)部、外部的風(fēng)險(xiǎn)，面對著經(jīng)營、市場競爭帶來的風(fēng)險(xiǎn)。而在智能電網(wǎng)提出之后，由于信息技術(shù)與電力網(wǎng)絡(luò)的結(jié)合，使得電力系統(tǒng)面臨的風(fēng)險(xiǎn)來自更多的領(lǐng)域，如何更好的認(rèn)識到這些風(fēng)險(xiǎn)的影響，如何運(yùn)用先進(jìn)的電力技術(shù)解決這些風(fēng)險(xiǎn)，是必須面對并且解決的問題。  參考文獻(xiàn)  [1]余貽鑫，欒文鵬。智能電網(wǎng)的基本理念[j]，天津大學(xué)學(xué)報(bào)，2011,44(5)，377-384  [2] stem n．the economics of climate change：the stemreview [m]．cambridge university press，2007．  [3]譚忠富，孫寶軍，等。電力市場環(huán)境下發(fā)電企業(yè)的風(fēng)險(xiǎn)識別[j]，中國電業(yè)，2011,8:18-19。  [4]劉敏，吳復(fù)力。電力市場環(huán)境下發(fā)電公司風(fēng)險(xiǎn)管理框架[j]，電力系統(tǒng)自動化，2004,28(13)。  [5]尚金成，黃永皓，夏清，等。電力市場理論研究與應(yīng)用[m]，北京：中國電力出版社，2002。  [6]譚忠富。電力企業(yè)風(fēng)險(xiǎn)管理理論與方法[m]，北京：中國電力出版社，2006。  [7]丁道齊。復(fù)雜大電網(wǎng)安全性分析[m]。北京：中國電力出版社，2010。  注：文章內(nèi)所有公式及圖表請用pdf形式查看。