摘要:介紹了風險管理的基本理論,從電力系統中的風險管理、電力市場中的風險管理、綜述了電力系統與電力市場中風險管理的研究和應用情況;從傳統體制到市場環境之間義利重構的角度,探討了電力市場穩定性和風險管理的問題;最后提出了計及風險的電力市場穩定量化分析方法。
　　關鍵詞:電力市場，技術經濟學，風險管理
　　0引言
　　競爭環境下的電力生產、交易與消費發生了根本性的變化,系統運行條件苛刻而不確定,安全穩定問題越來越突出。每個市場參與者都追求其利益最大化,技術與經濟之間的關系極其密切,傳統上可靠性高于經濟性的關系不復存在。本文從傳統體制與市場環境之間義利重構的角度,探討了電力系統穩定性和電力市場穩定性的新變化。基于市場經濟的規律,結合電力生產、交易、消費以及電力系統運行的特點,闡明了電力市場穩定性問題的本質所在，強調了技術經濟學和數量經濟學對電力系統及電力市場的安全運行與穩定發展的重要意義。
　　1風險管理的基本理論
　　1.1風險管理的概念
　　風險管理的概念是1930年由Huebner提出的,它是指各經濟單位通過識別、衡量、分析風險,并在此基礎上有效控制風險,用最經濟合理的方法來綜合處置風險,將風險導致的各種不利后果減少到最低限度的科學管理手段。風險管理一般包括風險識別、風險分析、風險應對、風險監控等環節。風險識別是管理人員在深入仔細的考察后,運用各種方法對潛在及存在的各種風險進行系統歸類,識別風險的因素、性質及后果。風險分析就是對風險存在與發生的概率、損失的范圍與程度進行估計和衡量,主要關注風險的兩個要素及其乘積(風險值)。風險監控就是監視風險的狀況及變化情況,檢查應對措施是否有效,及時識別與分析遺留和新增的風險并采取相應對策。
　　1.2風險管理的意義
　　1.2.1對參與者的意義參與者可通過風險管理以最小的成本將風險損失減少到最低,達到最大的安全保障。包括:①為參與者提供一個安全穩定的生產經營環境;②幫助參與者順利實現其經營目標;③促進參與者決策的科學化、合理化,減少決策的風險性;④提高參與者的經營效益。
　　1.2.2對社會的意義風險管理也影響著整個社會和經濟的發展:①有利于資源的有效配置;②有利于經濟的穩定發展;③有利于創造出一個保障經濟發展的社會經濟環境。
　　2電力系統中的風險管理
　　大區互聯電網和電力工業市場化使電力系統的運行承受著更大的風險,風險理念已開始被引入電力系統。支路的熱容量校核長期以來一直采用確定性方法。系統規劃需要綜合考慮設備成本、運行條件、負荷增長、環境制約等諸多因素的不確定性,傳統的容量擴展規劃模型很難解決這些問題。文獻[20]指出經典的概率優化方法沒有考慮事故后果,有時會導致風險更大的決策。為此,該文提出了一種計及風險的規劃方法,并以配電網為對象進行了研究。文獻[21]也分析了概率分析和風險分析在概念上的區別,并用遺傳算法優化配電網規劃。負荷的隨機性是電力系統短期運行規劃中需要考慮的風險問題。文獻[22]應用決策樹技術和概率采樣理論評估負荷不確定性的影響。競爭環境下的容量規劃由市場引導,需要考慮的不確定因素更多,甚至會出現目標的相互沖突。文獻[23]綜合市場、社會及環境等因素,采用風險分析與風險管理工具進行系統規劃的多準則決策。電力系統安全性的實質是風險問題,依據最嚴厲的故障和場景來確定動態安全運行極限常常會導致極高的運行成本。文獻[24]提出在確定運行的穩定極限值時,應該考慮各種故障的風險,而不是僅僅按照最嚴重的故障。它采用常規的積分工具和評估過程,基于統一的事故發生概率分布函數,在運行點的經濟性與風險之間進行協調,求取最優的運行策略。文獻[25]針對由電壓穩定性制約的電力系統,提出了計及風險的評估方法,分析了系統未來的不確定性及電壓越限和崩潰造成的后果,期望將可靠性折算為經濟性并協調它們。上述概念尚待進一步深入研究和實用化。
　　3電力市場的風險管理
　　電力市場中的風險管理是指各參與者通過風險識別、衡量、分析等環節來控制和處理電力市場風險的方法與過程。電力市場的風險問題存在于生產、交易、消費、規劃及發展等全部環節,當前的研究集中在價格波動、交易風險、輔助服務風險等方面。價格是市場經濟的靈魂,充分發揮電力市場現貨交易中價格的調節和導向作用有利于資源的合理配置,但電力的需求彈性很小,現貨交易的高風險性很容易破壞市場的平穩運營,電價可能出現強烈的跳躍和尖峰。價格波動是電力市場中最為常見的風險,為了規避、減少或轉移這類風險,出現了期貨合同、遠期合約、資產組合、保險等金融手段。期貨合同可以是一種固定協議,要求在合同交貨時保證供電或接受供電,也可以是一種可選擇協議,屬于期權交易,允許違約。前者形式簡單,易于理解和操作,但不利于全面考慮各種不確定性;后者則具有較好的靈活性,是當前電力市場中廣為采用的遠期合同形式。電力市場中新容量的投資、輸電線路的阻塞等問題也同樣屬于風險管理問題。投資、阻塞等風險的管理會影響到電力市場的穩定性,這些方面的文獻目前尚不多見,是今后的研究方向。
　　4對電力市場穩定性的認識
　　4.1問題的本質
　　市場穩定性主要研究市場的供需、初始條件或參數的變化是否引起市場行為的性質變化,包括短期穩定性和長期穩定性。前者研究廠商規模等不變的情況下,市場的交易能否實現短期內電力的實時均衡,且保證電力系統的安全可靠;后者研究市場規模等發生變動的情況下,系統能否保持充裕的可用發電容量及可用輸電容量,以滿足供需的長期均衡。兩者相互影響、互為依存。電力市場的安全性和充裕性由市場機制來引導,市場穩定性只能通過交易—投資的競爭運作來實現。競爭參與者對自身經濟利益的追求使得系統越來越接近運行極限,擾動場景更為復雜與不確定,引入大量風險因素,電力系統穩定性和電力市場穩定性都涉及風險管理問題。兩種穩定性緊密耦合在一起,成為市場化運營的一大特性。
　　4.2存在的問題
　　電力是一個投資大、技術壁壘高、建設周期長的行業,發輸電總容量的短缺無法在短時間內予以解決。長期均衡若不能保證,短期均衡也就難以維持。市場建立初期,發輸電總容量相對富余,長期均衡問題很容易被忽視。
　　5計及風險的穩定性量化分析
　　5.1對穩定分析的新挑戰,理想的電力市場穩定分析除了滿足精確、可靠、魯棒、快速等要求外,還應該實現:①量化評估和決策;②計算參數空間中的穩定域;③反映風險度,如計及風險的輸電費定價;④短期和長期穩定性的全面評估。在電力市場環境下,不同參與者都希望掌握其利益在各種擾動下的變化情況,以便及早采取必要的預防措施或緊急措施,減少經濟損失。
　　5.4計及失穩風險的輸電費定價作為風險管理在電力市場中的應用,本文提出在輸電費中應該合理分配失穩風險的觀點。輸電定價是電力市場有效運轉的關鍵之一。合理的輸電定價不但可以正確引導電力的生產和消費,引導新建電源的布點,減少輸電阻塞,也可以激勵輸電公司有效地改善電網結構,提高系統穩定性。根據輸電成本的分攤,輸電費的空間、空間分解以及備用機制的不同,現有的輸電定價方法可歸結為兩類,即基于微觀經濟學的邊際成本方法和基于會計學的綜合成本方法。它們在處理阻塞問題時一般只計及靜態阻塞,而忽視了穩定阻塞和失穩風險。實際上,輸電線(特別是聯絡線)的穩定極限功率往往小于其熱極限功率,并且對于支路開斷引起的一般過負荷,只要事前做過詳細的在線分析,就可以在事件發生后按預定方案消除過負荷,因而過負荷的阻塞代價可以根據無開斷時的潮流進行確定性分析。但對于大擾動穩定性來說,故障前的潮流一定不能超過按大擾動確定的穩定極限。因此,應該按對電網的使用程度和所帶來的風險來合理確定每筆交易的輸電費用。除網損及靜態阻塞費用外,輸電費中還必須正確反映失穩的風險,以促使電網的公平使用,并為長期規劃提供正確的市場信號。上網容量的大小及功率在不同節點的注入,將影響電網的功率流向和潮流分布,進而影響輸電網的失穩風險。應該合理地計算失穩風險,確定發電側競價上網容量應該承擔的風險以及雙邊交易合同對失穩風險的影響,合理地在各發電商以及各筆合同中分攤風險,以制定出合理的輸電價格。
　　6結語
　　電力市場穩定性問題實質上是一個短期與長期需協調控制的風險管理問題,基于風險的電力市場穩定量化分析方法可實現穩定性與經濟性的優化均衡。