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北极星电力网技术频道 作者:佚名 2007/12/27 18:50:08
统一调度是我国电网调度模式的理性选择郭国川(国家电力调度通信中心，北京100031)摘要:考察了世界各国电网调度管理体制分析比较了3种主要调度模式的特点，探讨了电力调度与交易的关系，认为在电力市场条件下统一调度依然是世界各国的普遍选择。文章重点剖析了联合调度的成因与弊端，尤其是联合调度对资源优化配置的制约和对安全的影响。通过分析全国联网和建立电力市场对调度的客观要求，集中讨论了我国电网调度的性质和任务，提出统一调度是我国电网调度模式的理性选择，在建立全国互联电网、厂网分开、竞价上网的条件下，尤其应当依法实行统一调度和分级管理；国家级电网调度机构有效行使其法律授予的调度权不仅必要而且十分重要。
关键词：电网调度；统一调度；联合调度；电力市场1引言
在我国推进全国联网、进行网厂分开、建立电力市场的历史进程中，应当对电网调度的管理模式作出科学的选择。
2世界各国的电网调度管理体制
电网调度管理是一项组织严密、技术复杂的系统管理工程，无论过去还是现在，实行等级严格、职责明确的统一调度管理制度是世界各国的普遍抉择。
2.1世界各国电网调度机构层级设置概况
纵观世界各国电网调度的组织形式可以发现：调度机构的设置是与电网的管理模式直接关联的；在电网中实现能源资源优化配置的范围与统一调度的范围相一致；优化调度的程度与统一调度的深度相一致。
根据国际大电网会议(CIGRE)39工作组的调查结果，世界各国调度机构设置大致可以归纳为五级，即：国家调度(NationalControlCenter)、大区调度(MaindispatchingControlCenter)、区域调度(RegionalControlCenter)、地区调度(AreaControlCenter)和配电调度(DistrictControlCenter)。世界各国均根据其电网规模的不同和地域的差别选择其中的若干种形成完整的调度体系，实践证明，这种统一调度、分级管理的模式是与大电网的生产力水平相适应的。
2.2电网调度运行管理的主要内容
国外电网调度运行管理的内容大致可分为五个方面，即：①运行准则；②调度计划(运行方式)；③运行操作；④电力市场；⑤调度手段管理(包括通信、自动化)。大多数国家的最高一级电网调度机构即国调(NC)或区调(MC、RC)都具有较完整的功能，各国调度原则一致但在实施上有所区别，基本上可分为两类：
Ａ体系(部分直接调度)：国调(NC)或区调(MC、RC)和地调(AC或DC)分别对各自调度管辖范围进行调度管理，实施、执行运行控制和操作(即对所辖电厂、变电站直接发布调度指令)。
B体系(逐级调度)：国调(NC)或区调(MC、RC)，各自负责本国(区)的调度管理，但不直接对厂、站发布调度指令，而是通过相应的地调(AC或DC)对厂、站实施运行控制和操作。
目前调度集中化的趋势明显，B体系正在逐步减少。
2.3世界上典型的电网调度管理模式比较
根据电网管理形式的不同，电网调度管理模式大致可分为以下几种：
2.3.1统一电网、统一调度
这种模式是当今世界调度管理的主流模式，它包括两个层次的统一：
(1)局部电网的统一管理、统一调度，这是电网运行的基本组织形式，几乎所有局部电网都采用这一模式。
(2)国家电网的统一管理、统一调度，这是电网运行的先进组织形式，是生产力与生产关系相适应的合理选择，世界上大多数发达国家如西欧、北欧、东欧的绝大部分国家以及已经形成国家电网的大部分亚洲国家、南美洲国家都采用这一调度管理模式。
2.3.2联合电网，统一调度
这是一种由于不同所有权属的电网逐步互联而出现的调度模式。
由局部电网联合而实施的统一调度是电网所有权与调度权分离的电网运行组织形式，例如美国的PJM电网，它是由包括宾州、新泽西州、马里兰州等6个州11个公司所有的电网共同成立了一个调度机构，来实现PJM联合电网的统一调度。
2.3.3联合电网，联合调度
这种模式世界上采用的国家为数不多，它的特点就是无专设调度机构或只有形同虚设的调度机构，北美电网(包括美国、加拿大和墨西哥一部分)就是典型例子。西欧、东欧电网(UCTE)、北欧电网(NORDEL)也可以归类于这一调度管理模式。北美电网目前设若干个控制区，整个电网分区按协议运行，每个控制区是平等协作关系，每个控制区都由其控制中心对所辖电网实施统一调度。这种联合电网联合调度的最大弊端就是抵御事故的能力较差，美国近年来连续发生的几次波及面颇大的电网事故都在一定程度上证明了这一点。
2.4电力市场中的竞价上网与统一调度
从世界范围的实践看，电力市场的运作通常由法定的调度机构来组织。
调度系统和电力市场结构体系是紧密相关但又不完全等同的。电网调度系统实行统一调度、分级管理，而市场的运作是在特定区域内实行统一开放，由于该区域内可能存在若干级调度机构，因此并不是每一级调度机构都承担相同的实时电力交易或整个电力交易的运作任务，这是电网调度与电力市场及其交易机构层面上的关系问题，调度与交易是电力市场运行必不可少的重要环节，其中实时交易与调度密不可分，调度可以包容市场交易，但交易代替不了统一调度，这不仅在理论上而且在实践上也已经得到了充分的证明[1]。
竞价上网是通过市场机制形成发电计划和上网电价的一种形式，它是电力市场运作的核心内容，但不是全部，更不可能取代整个电网的运行调度。
在竞价上网的市场形式下，各发电厂商通过报价竞争发电，主要与发电量、时段以及相应的价格甚至辅助服务相关，在保证电网安全稳定的前提下，按低价优先等市场规则对竞争电量实行顺序上网，这是在市场条件下编制开、停机方式等发电调度计划的主要依据之一。显然，按竞价上网结果形成的发电调度计划最终还需要调度机构通过统一调度来付诸实施。
2.5全国电网联合调度实例分析
如上所述，在一个全国电网中不设国家级调度、不实行统一调度者世界上只有少数个案，究其原因不是生产力使然，而是有其特殊的历史或政治原因，本文仅对美国和日本的实例进行分析。
2.5.1美国电网调度体制的演进
美国电网不设全国调度机构，实行全国电网联合调度，各电力公司通过各自的调度机构对本网进行统一调度，也有的是数家公司将其所属的电网交由第三方(如ISO)实行统一调度。这种局面的形成有其深厚的所有制根源，它显然已经构成了美国更大范围内资源优化配置以及电力市场建立和发展的重要障碍，也是造成事故频发的主要原因。20世纪末、21世纪初美国加州的电力危机引发了人们许多新的思考，加州电力危机的直接原因是区内电力短缺，供求失衡，但其内在原因是多方面的。其中涉及电力投资激励机制问题，也涉及电力市场和统一调度的范围问题。为什么某些时候在联络线输送功率还远没有达到极限时，加州在限电而区外的电厂却在停运闲置?教训深刻。为了排除更大范围内资源优化配置以及电力市场建立发展的障碍，从技术上自1998年元月起北美可靠性委员会(NERC)变更了运行准则的两个重要条款，即：用CPS1、CPS2取代A1、A2判据；在调度方式上，有些州根据联邦能源管制委员会(FERC)的888和2000号法令，已经开始尝试建立跨州的ISO和RTO，以统一运营整个电网。尽管目前对RTO的评价不一，但至少有一点是肯定的，就是美国的电网调度在向集中化发展，由各自分散调度到ISO再到RTO本身就是进步，这说明美国正在自我否定那种局部统一调度而全局非统一调度的模式，同时也说明统一调度不仅不与电力市场相矛盾，而且随着市场的发展，会对“统一调度，分级管理”提出更高的要求。可以认为，美国采用ISO或RTO是一种多种因素制约下调度模式的次优选择。
2.5.2日本的区域电网垄断与全国电网调度
日本已经实现全国联网，随着推行“大范围运行”的政策设立了国家级调度，即以中央供电联络调度室作为“融通”的调整、指示、连接系统监督等的实务机构，与各电力株式会社的调度之间没有上下级调度关系，而各区域电力株式会社大部分设置了三级调度结构，形成了十分完整的统一调度、分级管理的调度管理模式。
日本电网调度现有格局的形成有着深远的历史原因。二战后初期，盟军力图削弱日本的潜在军事能力以及作为其基础的经济实力，出台了排除经济力量过渡集中法(1947年)。在电力工业方面，于1948年2月废除了国家管电的有关法令，日本电力工业进行重组，而管理体制也因此由国家统一管理解体为分散式管理，显然，这是以削弱日本军事的经济基础为目的的［2］。
日本新电力法于1962年正式颁布施行，日本的电力工业逐渐形成了区域垄断的格局。实践表明，这种区域垄断并没有形成比较竞争优势，终端电价居高不下就是有力例证，相反地，这种区域垄断却成了全国范围内能源资源优化配置的主要障碍。为此，日本开始推行“大范围运行”政策，但并没有因此形成全国统一调度，“融通”也因此收效甚微。
1995年和1999年，日本相继两次对电力事业法进行修订，主要是增加了引入竞争机制的规定，但其效果迄今仍然不明显。显然不能排除其现行调度体制的负面影响，我们应引以为戒。
2.6电网调度管理模式的再认识
陈德裕先生在文献［3］中建议：“对联合电力系统和有独立发电厂的电力系统，不再实行统一调度。”认为不实行统一调度同样可以保证系统运行的安全，其佐证是“只要考察一下目前世界上一些跨国联合电力系统(西欧，北美等)是如何调度的”，对此观点笔者实不敢苟同。
文［3］所列的两类不再实行统一调度的电网之一是所谓的“有独立发电厂的电力系统”，当前世界各国电力工业重组的结果之一就是在同一电网中出现了众多的发电厂商，这是竞争市场的第一要义，因此市场化重组后已经很难再找到“没有独立发电厂的电力系统”。诚如以上分析，统一调度依然是当今世界电网调度管理的主流模式，现实何以会与文［3］的主张相悖显然有其内在的必然性，早在1992年国际大电网会议(CIGRE)的一篇题为《对竞争与协调的国际观点》的文章就列举了芬、法、德、英、美、智(利)等国的电网运行概况，明确提出电网运行缺乏统一协调必然要付出高昂的代价，尤其表现在安全成本高和建设成本高等方面。实[1][2][3][4]下一页
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