電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行優(yōu)化研究

向勤

摘要：電力系統(tǒng)是保障社會(huì)發(fā)展、經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)以及居民生活等各個(gè)領(lǐng)域正常“運(yùn)行”的能源系統(tǒng)，是生產(chǎn)生活中不可或缺的組成部分。針對(duì)當(dāng)前電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行情況不理想的現(xiàn)實(shí)情況，文中首先對(duì)電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行情況、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行面臨的主要問(wèn)題進(jìn)行了概述，然后重點(diǎn)從依托于市場(chǎng)建立完善的電價(jià)運(yùn)行管理機(jī)制、全面引入PBR管理模式、 完善電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行保障、做好電力系統(tǒng)負(fù)荷的經(jīng)濟(jì)分配等方面提出了電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行優(yōu)化的具體策略，以期對(duì)促進(jìn)電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的目標(biāo)有所借鑒。

Abstract： The power system is an energy system that guarantees the normal "operation" of various fields such as social development， economic growth， and residents' lives. It is an indispensable part of production and life. In view of the current unsatisfactory economic operation of the power system， the article first summarizes the economic operation of the power system and the main problems faced by the economic operation. Then， this paper puts forward the specific strategies of power system economic operation optimization from the aspects of establishing perfect electricity price operation management mechanism relying on the market， introducing PBR management mode comprehensively， improving the economic operation guarantee of power system， and doing a good job in economic distribution of power system load， so as to provide reference for promoting the economic operation of power system.

關(guān)鍵詞：經(jīng)濟(jì);電力系統(tǒng);電網(wǎng)經(jīng)濟(jì);調(diào)度

Key words： economy;power system;power grid economy;dispatch

中圖分類號(hào)：TM761.1? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1006-4311（2020）27-0005-02

0? 引言

電力系統(tǒng)是保障社會(huì)發(fā)展、經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)以及居民生活等各個(gè)領(lǐng)域正?！斑\(yùn)行”的能源系統(tǒng)。電力系統(tǒng)運(yùn)行是否穩(wěn)定、成本高低不僅會(huì)對(duì)電力行業(yè)企業(yè)的發(fā)展產(chǎn)生直接的影響，而且還會(huì)影響到社會(huì)發(fā)展、經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)等諸多方面，因此，必須要采取有效措施來(lái)優(yōu)化電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，以為實(shí)現(xiàn)電力公司經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益以及生態(tài)效益的多贏奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

1? 電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行現(xiàn)狀分析

1.1 電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行概述

電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行可以追溯到早期的電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)調(diào)度。所謂電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，主要指的是在保證整個(gè)電力系統(tǒng)穩(wěn)定、可靠、安全的基本前提下，供電質(zhì)量符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，實(shí)現(xiàn)電能生產(chǎn)、電能輸送效率的最大化，減少燃料消耗、降低供電成本，并經(jīng)過(guò)對(duì)比選擇變壓器與電力線路損壞最小的運(yùn)作模式[1]。電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的提出，將降低或者說(shuō)減少電力系統(tǒng)電能損耗放在了突出重要的位置，這就為實(shí)現(xiàn)電力企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的最大化提供了可靠的保障。目前，我國(guó)電力市場(chǎng)主演采取的是發(fā)電與供電相分離的運(yùn)行模式，即行業(yè)內(nèi)常說(shuō)的“廠網(wǎng)分開(kāi)、公開(kāi)競(jìng)價(jià)”，該模式的運(yùn)用，有效地改善了電力行業(yè)壟斷的情況，但這種模式下，由于獨(dú)立系統(tǒng)運(yùn)行不再擁有系統(tǒng)所有權(quán)，如何平衡好電力系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)與安全平衡就稱為電力行業(yè)企業(yè)應(yīng)該認(rèn)真思考的問(wèn)題。

電力行業(yè)突出特點(diǎn)是客戶數(shù)量較少、購(gòu)電量大以及價(jià)格彈性較小，宏微觀環(huán)境、行業(yè)內(nèi)外的競(jìng)爭(zhēng)都會(huì)對(duì)電力系統(tǒng)利潤(rùn)產(chǎn)生影響，因此，必須要采取有效措施加強(qiáng)電力系統(tǒng)內(nèi)部經(jīng)濟(jì)運(yùn)行管理，這是實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)盈利目標(biāo)與提高生產(chǎn)效率雙贏的必然選擇。目前，電力系統(tǒng)發(fā)電企業(yè)主要有水力發(fā)電、火力發(fā)電以及核能發(fā)電等幾種方式，其中，火力發(fā)電仍然是全國(guó)大多數(shù)地區(qū)主要供電方式，火力發(fā)電耗費(fèi)煤炭等不可再生資源數(shù)量較大，而且還會(huì)對(duì)環(huán)境造成一定的影響。因此，必須要采取有效措施來(lái)提高電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行效率與質(zhì)量，以實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)在最大經(jīng)濟(jì)效率方式下的運(yùn)行的目標(biāo)。

1.2 電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行面臨的突出問(wèn)題

要減少供電成本的耗費(fèi)，必須重視電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行與經(jīng)濟(jì)調(diào)度。近年來(lái)，電力公司及相關(guān)方面采取了一系列有效的措施來(lái)提升電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行管理質(zhì)量與效率，有效地緩解了電力系統(tǒng)運(yùn)行“不經(jīng)濟(jì)”的問(wèn)題，但總體上來(lái)看，電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行仍然面臨著諸多的問(wèn)題，這主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：①電力系統(tǒng)電價(jià)運(yùn)行管理機(jī)制不夠合理，目前相當(dāng)一部分電力公司的電價(jià)管理主要著眼于供給側(cè)，尤其是未能夠充分考慮到終端消費(fèi)者的消費(fèi)訴求，從而導(dǎo)致出現(xiàn)了電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行不經(jīng)濟(jì)的問(wèn)題，比如，煤炭發(fā)電固然可以降低發(fā)電成本，但卻與終端消費(fèi)者既需要滿足用電需求又需要兼顧生態(tài)環(huán)境的需求平衡相悖[2];②電力系統(tǒng)運(yùn)行管理模式不夠合理，目前部分電力企業(yè)更多的從供給側(cè)來(lái)考慮如何實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)利潤(rùn)的最大化，比如，提高電價(jià)等，未能夠充分考慮到終端消費(fèi)者的消費(fèi)需求，監(jiān)督管理重視程度也不夠，影響了整個(gè)電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行目標(biāo)的實(shí)現(xiàn);③電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行保障不到位，電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行目標(biāo)能否實(shí)現(xiàn)，關(guān)鍵取決于整個(gè)電力系統(tǒng)的“能耗情況”，當(dāng)前電力系統(tǒng)傳輸過(guò)程中能耗過(guò)高的現(xiàn)象仍然比較普遍，已經(jīng)成為影響電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的重要因素。某種程度上來(lái)說(shuō)，要真正地實(shí)現(xiàn)最大限度提升電力系統(tǒng)輸配電的效率、促進(jìn)電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，就必須要解決這些“瓶頸問(wèn)題”。

2? 電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行優(yōu)化的具體策略

2.1 依托于市場(chǎng)建立完善的電價(jià)運(yùn)行管理機(jī)制

電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行管理目標(biāo)能否實(shí)現(xiàn)，很重要的一個(gè)方面就是取決于電力需求側(cè)管理效果如何。借鑒西方發(fā)達(dá)國(guó)家的成功經(jīng)驗(yàn)，依托于市場(chǎng)化運(yùn)作，建立完善的動(dòng)態(tài)化的電價(jià)管理機(jī)制有助于引導(dǎo)供電方、用電需求方積極主動(dòng)地參與電力需求側(cè)管理，從而為獲得預(yù)期回報(bào)奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。實(shí)踐中，應(yīng)在基于市場(chǎng)化運(yùn)作，探討建立有助于DSM實(shí)施的電價(jià)管理機(jī)制，重點(diǎn)要體現(xiàn)供用電質(zhì)量的價(jià)格管理機(jī)制，以確保制定的電價(jià)能夠真實(shí)反映供用電成本與供用電關(guān)系的平衡問(wèn)題[3]。要實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行管理目標(biāo)，還必須要適當(dāng)進(jìn)行創(chuàng)新，切實(shí)提升電能效率，并在全社會(huì)范圍內(nèi)宣傳節(jié)約用電，降低電力系統(tǒng)運(yùn)行壓力，這對(duì)提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性、提高用電的可靠性以及促進(jìn)電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的目標(biāo)具有重要意義。另外，依托于完善的市場(chǎng)管理機(jī)制來(lái)建立現(xiàn)代化的電價(jià)運(yùn)行管理機(jī)制，政府主管部門、監(jiān)管機(jī)構(gòu)還必須要特別注重發(fā)揮出應(yīng)有的監(jiān)督、激勵(lì)功能作用，不能僅僅著眼點(diǎn)放在電力企業(yè)“經(jīng)濟(jì)運(yùn)行”上，還必須要更加注重關(guān)注社會(huì)整體利益，比如，電網(wǎng)公司、社會(huì)機(jī)構(gòu)以及終端用戶等等，這樣既能夠有效地引導(dǎo)電力企業(yè)來(lái)恰當(dāng)?shù)匾?guī)避消費(fèi)者需求側(cè)管理實(shí)施風(fēng)險(xiǎn)，又能夠顯著提升電力企業(yè)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的效率與質(zhì)量。

2.2 全面引入PBR管理模式

選擇、應(yīng)用合理的管理模式，是提高電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行管理質(zhì)量與效率的有效路徑。目前，國(guó)內(nèi)諸多的電力企業(yè)選擇應(yīng)用PBR管理模式，這是實(shí)現(xiàn)電力行業(yè)企業(yè)監(jiān)管改革的有效模式。傳統(tǒng)運(yùn)營(yíng)管理模式下，電力行業(yè)企業(yè)的運(yùn)營(yíng)成本評(píng)估主要著眼于銷售收入、銷售價(jià)格以及可靠性方面的績(jī)效考核，未能夠考慮到環(huán)境效益、客戶參與度等，考核管理的經(jīng)濟(jì)導(dǎo)向不夠理想。PBR管理模式的應(yīng)用，倡導(dǎo)的是政策制定者與利益相關(guān)者（比如，電力公司、監(jiān)督管理機(jī)構(gòu)以及終端消費(fèi)者等等）建立科學(xué)、合理的績(jī)效規(guī)則，關(guān)注過(guò)程更加注重結(jié)果，除了將傳統(tǒng)模式下的電力企業(yè)的電量、電價(jià)、銷售收入以及可靠性等納入到績(jī)效考核范圍內(nèi)之外，還考慮到了客戶的參與性、賦權(quán)、成本效益以及環(huán)境成果等等，最為重要的是還應(yīng)用了激勵(lì)措施，管理更為科學(xué)、合理，充分體現(xiàn)了現(xiàn)代企業(yè)管理手段的優(yōu)勢(shì)。而且，從大型電力集團(tuán)的應(yīng)用實(shí)踐來(lái)看，PBR運(yùn)營(yíng)管理模式在現(xiàn)代企業(yè)運(yùn)營(yíng)管理中的應(yīng)用，有助于弱化企業(yè)經(jīng)濟(jì)收益與企業(yè)運(yùn)營(yíng)成本之間的關(guān)聯(lián)，從而達(dá)到降低企業(yè)經(jīng)營(yíng)成本、提高運(yùn)行效率的目的。PBR管理模式在電力公司電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行中的應(yīng)用，能夠引導(dǎo)電力公司給出“正確的信息”，而監(jiān)管部門也只需要知道公司的大概成本（成本范圍即可），就可以給出電力產(chǎn)品的價(jià)格信號(hào)，進(jìn)而引導(dǎo)電力公司來(lái)提高管理質(zhì)量與效率。同時(shí)，由于PBR管理模式下，終端消費(fèi)者也能夠參與進(jìn)來(lái)，這也有助于督促電力企業(yè)來(lái)更加積極、主動(dòng)地關(guān)注成本、價(jià)格，間接促進(jìn)了電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。

2.3 完善電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行保障

客觀上來(lái)說(shuō)，電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，除了要從諸如建立完善的電價(jià)運(yùn)行管理機(jī)制、選擇科學(xué)的監(jiān)督管理模式等方面采取有效措施之外，關(guān)鍵還必須要從電力系統(tǒng)內(nèi)部挖掘“潛力”，采取有效措施達(dá)到降低“資源消耗”的目的。實(shí)踐中，應(yīng)重點(diǎn)從以下幾個(gè)方面采取措施：①采取有效措施來(lái)降低電力傳輸過(guò)程中的能耗，比如，對(duì)傳統(tǒng)電網(wǎng)實(shí)施必要改造、及時(shí)更換線路、做好輸配電設(shè)備設(shè)施的維護(hù)等等，達(dá)到降低電網(wǎng)電能輸送過(guò)程中的損失，這不僅有助于提高電網(wǎng)輸配電的效率，而且能夠降低運(yùn)行成本，促進(jìn)電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)[4];②科學(xué)設(shè)置變壓器功能，變壓器是輸配電系統(tǒng)中的重要設(shè)備設(shè)施，是保證整個(gè)電力系統(tǒng)傳輸電能目標(biāo)實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵部件，在選擇、安裝變壓器時(shí)，在滿足客觀條件的情況下，應(yīng)最大限度地來(lái)降低變壓器的電能損耗，這對(duì)降低整個(gè)輸配電系統(tǒng)的能耗具有積極的作用;③合理配置電網(wǎng)補(bǔ)償裝置，電網(wǎng)補(bǔ)償裝置有助于增強(qiáng)電力傳輸?shù)姆€(wěn)定性、可靠性，是提高電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行質(zhì)量與效率的有力保障，通過(guò)科學(xué)、合理地配置電網(wǎng)補(bǔ)償裝置，科學(xué)確定補(bǔ)償?shù)娜萘浚蔷徑怆娏ο到y(tǒng)不經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的有效路徑。

2.4 做好電力系統(tǒng)負(fù)荷的經(jīng)濟(jì)分配

我國(guó)現(xiàn)行管理模式下，發(fā)電企業(yè)、電力網(wǎng)絡(luò)分屬于不同的利益主體，而且，即使同一個(gè)電力系統(tǒng)中的發(fā)電廠也往往是不同單位獨(dú)立核算負(fù)責(zé)的，雖然在輸配電環(huán)節(jié)（比如，發(fā)電、配電、輸電以及終端用電等）確實(shí)保持高度的一致性、整體性，但在具體的經(jīng)營(yíng)管理活動(dòng)中，不同的利益主體都會(huì)追求經(jīng)濟(jì)利潤(rùn)的最大化，此時(shí)，如果缺少了外部行政手段、監(jiān)管手段的干預(yù)，電力系統(tǒng)就極易出現(xiàn)不經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的情況，這就要求必須做好電力系統(tǒng)負(fù)荷的經(jīng)濟(jì)分配，比如，行政主管部門可以依托于目前的電力市場(chǎng)來(lái)合理地運(yùn)用經(jīng)濟(jì)杠桿進(jìn)行干預(yù)，在符合法律法規(guī)要求的前提下，協(xié)調(diào)好各方利益，逐步地來(lái)達(dá)到電能資源有效利用、優(yōu)化分配的目標(biāo)。另外，還要做好區(qū)域范圍內(nèi)電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)調(diào)度管理，重點(diǎn)做好強(qiáng)發(fā)電節(jié)點(diǎn)與受電區(qū)域系統(tǒng)負(fù)荷配比的控制，以跨區(qū)電力傳輸經(jīng)濟(jì)調(diào)度最小化和地區(qū)電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)收益最大化為主要目標(biāo)，構(gòu)建目標(biāo)經(jīng)濟(jì)調(diào)度模型，并采用先進(jìn)的多目標(biāo)粒子群算法對(duì)模型的相關(guān)信息進(jìn)行計(jì)算，夯實(shí)電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的基礎(chǔ)[5]。

3? 結(jié)束語(yǔ)

電力系統(tǒng)運(yùn)行情況如何，不僅會(huì)對(duì)供配電企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益產(chǎn)生影響，而且還會(huì)對(duì)終端用電甚至于生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生影響。實(shí)踐中，在滿足供配電基本需求的前提下，要采取有效措施來(lái)提高電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，重點(diǎn)解決輸送電過(guò)程中能耗較高、設(shè)備設(shè)施配置不科學(xué)等問(wèn)題，并做好電網(wǎng)的維護(hù)工作，從根本上解決電力系統(tǒng)運(yùn)行不經(jīng)濟(jì)的問(wèn)題，促進(jìn)電力系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)的順利實(shí)現(xiàn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]宋汶秦，呂金歷，趙玲霞，妥建軍，王興貴.光熱-風(fēng)電聯(lián)合運(yùn)行的電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)調(diào)度策略研究[J].電力系統(tǒng)保護(hù)與控制，2020，48（05）：95-102.

[2]王順鐸.基于分布式一致性算法的電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行調(diào)度[D].南京郵電大學(xué)，2018.

[3]邵劍，張步涵，劉偉，趙新冬，戴威.協(xié)調(diào)系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行與安全風(fēng)險(xiǎn)的含風(fēng)電電力系統(tǒng)有功實(shí)時(shí)調(diào)度[J].水電能源科學(xué)，2018，36（08）：214-218.

[4]羅良根，邱巋.淺論電力系統(tǒng)運(yùn)行協(xié)同優(yōu)化下的經(jīng)濟(jì)調(diào)度[J].低碳世界，2017（29）：67-68.

[5]連婷，張東明，張舜，王東，賈中義，李瓊.電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行分析及主要技術(shù)探討[J].山東工業(yè)技術(shù)，2017（22）：154.