作者：單蘭晴，孔王維，顧承紅，李芙蓉
單位：巴斯大學電子與電氣工程學院
文章導讀
分布式能源的增多推進了電力系統(tǒng)配電側的演化，現(xiàn)有配電側需要引入分布式能源市場，以在規(guī)避大規(guī)模電網(wǎng)投資的前提下實現(xiàn)大規(guī)模分布式能源的并網(wǎng)。新興配電側市場的發(fā)展需要對配電系統(tǒng)管理商(DSO)功能進行進一步探究，以完善配電系統(tǒng)管理。本文提出配電層電力市場的演化進程，歸納未來配電網(wǎng)需要DSO承擔的管理角色，分析DSO在配電市場自主化進程不同階段承擔的具體管理任務，并進一步探究DSO與其他系統(tǒng)管理機構之間的責任劃分與合作執(zhí)行方式。
文章亮點
1、本文針對DSO的探究雖以英國未來配電市場及其運營模式為例，但所提出的DSO在未來配電網(wǎng)中承擔的角色及其具體管理任務具有普適性，可以為世界其他國家與地區(qū)的分布式能源市場發(fā)展與相應市場監(jiān)管體系建立提供借鑒經(jīng)驗。
2、針對中國目前能源的區(qū)域分布特性與分布式能源發(fā)展現(xiàn)狀，本文結合正在推進的電力市場改革，為處于市場化進程中的中國電力市場提供接納更多分布式能源的一種可能性?？紤]中國區(qū)域分布式發(fā)電資源較大的時空特性差別，提出中國未來不同地區(qū)的配電市場并存狀態(tài)。
主要內容
隨著分布式能源的高速發(fā)展，配電系統(tǒng)依據(jù)分布式能源的進入規(guī)模不同將分為分布式能源初探-分布式能源擴張-分布式能源市場化三個演化階段，伴隨著電力調度權下移與電力系統(tǒng)低碳化與數(shù)字化程度的提高。這一過程中的電力市場運營責任由輸電系統(tǒng)逐步延伸至配電系統(tǒng)。未來配電層電力市場結構演化進程如下圖所示：
? 圖1 配電市場結構演化
由于配電系統(tǒng)的產(chǎn)業(yè)結構演化是過程性的，則DSO角色與功能發(fā)展也對應著相應過程非一次性完成。本文將DSO歸類為四項角色：配網(wǎng)規(guī)劃者、配網(wǎng)運營者、配電市場運營者以及協(xié)調者。下圖表述了DSO的角色及其相互關系。配電系統(tǒng)整體調度的經(jīng)濟最優(yōu)決策與物理可行決策之間具有潛在的沖突可能性，系統(tǒng)的長期決策也需要與短期決策相配合，在系統(tǒng)管理的各層均進行相應協(xié)調。圖中箭頭反應了各部分之間的協(xié)調方式。
? 圖2 配電系統(tǒng)管理結構
實際的產(chǎn)業(yè)結構演化進程中DSO在不同狀態(tài)的市場結構中參與程度不盡相同。DSO可能一句實際需求承擔上述四項角色中的一種或多種。本文為進一步分析市場結構演化的各點醒狀態(tài)下配電系統(tǒng)運營商的最大化參與，考慮DSO在每個狀態(tài)下最大化與最小化參與的兩種極端情形。任一市場結構下的DSO最大化參與都要求配電系統(tǒng)運營商承擔全部四項角色，即DSO承擔新興角色并轉變?yōu)榕潆娤到y(tǒng)運營商。在任一市場結構下DSO的最小化參與，則是其作為獨立機構僅承擔協(xié)調角色。配電系統(tǒng)的其余活動由配電網(wǎng)絡運營商（DNO）或其他管理機構負責。
? 圖3 配電系統(tǒng)運營商在市場中的參與
中央控制主導結構、區(qū)域控制主導結構與社區(qū)控制主導結構作為三種未來可能的工業(yè)結構，表征電力調度權下移發(fā)展過程中的三個不同階段。文章對三個階段下DSO的具體角色與承擔的職能進行了具體探討，并進一步討論了配電側市場發(fā)展典型結構下DSO的合理參與程度。
本文引文信息
單蘭晴，孔王維，顧承紅，等. 配電系統(tǒng)運營商在配網(wǎng)電力市場發(fā)展進程中的角色與功能演化初探[J]. 全球能源互聯(lián)網(wǎng)，2020，3(1)：70-78.
SHANLanqing,KONGWangwei,GUChenghong,et al. Roles and Functions of Distribution System Operators in Local Electricity Market Development [J]. Journal of Global Energy Interconnection, 2020,3(1):70-78. (in Chinese).
研究團隊
巴斯大學可再生能源配電研究中心著眼于發(fā)展新技術與解決方案，以支持智能家居、智能商業(yè)、智能出行以及智能電網(wǎng)。研究團隊致力于提高能源系統(tǒng)靈活性與效率的相關研究，利用新能源與數(shù)字技術最大化資源回報以降低低碳轉型成本。團隊主要從事包括能源系統(tǒng)建模、能源系統(tǒng)運行、能源系統(tǒng)控制、能源系統(tǒng)規(guī)劃、電力市場與能源數(shù)據(jù)分析等方面的研究。
