作者：?jiǎn)翁m晴，孔王維，顧承紅，李芙蓉
單位：巴斯大學(xué)電子與電氣工程學(xué)院
文章導(dǎo)讀
分布式能源的增多推進(jìn)了電力系統(tǒng)配電側(cè)的演化，現(xiàn)有配電側(cè)需要引入分布式能源市場(chǎng)，以在規(guī)避大規(guī)模電網(wǎng)投資的前提下實(shí)現(xiàn)大規(guī)模分布式能源的并網(wǎng)。新興配電側(cè)市場(chǎng)的發(fā)展需要對(duì)配電系統(tǒng)管理商(DSO)功能進(jìn)行進(jìn)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(chǎng)的演化進(jìn)程，歸納未來配電網(wǎng)需要DSO承擔(dān)的管理角色，分析DSO在配電市場(chǎng)自主化進(jìn)程不同階段承擔(dān)的具體管理任務(wù)，并進(jìn)一步探究DSO與其他系統(tǒng)管理機(jī)構(gòu)之間的責(zé)任劃分與合作執(zhí)行方式。
文章亮點(diǎn)
1、本文針對(duì)DSO的探究雖以英國(guó)未來配電市場(chǎng)及其運(yùn)營(yíng)模式為例，但所提出的DSO在未來配電網(wǎng)中承擔(dān)的角色及其具體管理任務(wù)具有普適性，可以為世界其他國(guó)家與地區(qū)的分布式能源市場(chǎng)發(fā)展與相應(yīng)市場(chǎng)監(jiān)管體系建立提供借鑒經(jīng)驗(yàn)。
2、針對(duì)中國(guó)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(jié)合正在推進(jìn)的電力市場(chǎng)改革，為處于市場(chǎng)化進(jìn)程中的中國(guó)電力市場(chǎng)提供接納更多分布式能源的一種可能性?？紤]中國(guó)區(qū)域分布式發(fā)電資源較大的時(shí)空特性差別，提出中國(guó)未來不同地區(qū)的配電市場(chǎng)并存狀態(tài)。
主要內(nèi)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(jìn)入規(guī)模不同將分為分布式能源初探-分布式能源擴(kuò)張-分布式能源市場(chǎng)化三個(gè)演化階段，伴隨著電力調(diào)度權(quán)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(chǎng)運(yùn)營(yíng)責(zé)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(chǎng)結(jié)構(gòu)演化進(jìn)程如下圖所示：
? 圖1 配電市場(chǎng)結(jié)構(gòu)演化
由于配電系統(tǒng)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)演化是過程性的，則DSO角色與功能發(fā)展也對(duì)應(yīng)著相應(yīng)過程非一次性完成。本文將DSO歸類為四項(xiàng)角色：配網(wǎng)規(guī)劃者、配網(wǎng)運(yùn)營(yíng)者、配電市場(chǎng)運(yùn)營(yíng)者以及協(xié)調(diào)者。下圖表述了DSO的角色及其相互關(guān)系。配電系統(tǒng)整體調(diào)度的經(jīng)濟(jì)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(zhǎng)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(jìn)行相應(yīng)協(xié)調(diào)。圖中箭頭反應(yīng)了各部分之間的協(xié)調(diào)方式。
? 圖2 配電系統(tǒng)管理結(jié)構(gòu)
實(shí)際的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)演化進(jìn)程中DSO在不同狀態(tài)的市場(chǎng)結(jié)構(gòu)中參與程度不盡相同。DSO可能一句實(shí)際需求承擔(dān)上述四項(xiàng)角色中的一種或多種。本文為進(jìn)一步分析市場(chǎng)結(jié)構(gòu)演化的各點(diǎn)醒狀態(tài)下配電系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)商的最大化參與，考慮DSO在每個(gè)狀態(tài)下最大化與最小化參與的兩種極端情形。任一市場(chǎng)結(jié)構(gòu)下的DSO最大化參與都要求配電系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)商承擔(dān)全部四項(xiàng)角色，即DSO承擔(dān)新興角色并轉(zhuǎn)變?yōu)榕潆娤到y(tǒng)運(yùn)營(yíng)商。在任一市場(chǎng)結(jié)構(gòu)下DSO的最小化參與，則是其作為獨(dú)立機(jī)構(gòu)僅承擔(dān)協(xié)調(diào)角色。配電系統(tǒng)的其余活動(dòng)由配電網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商（DNO）或其他管理機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé)。
? 圖3 配電系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)商在市場(chǎng)中的參與
中央控制主導(dǎo)結(jié)構(gòu)、區(qū)域控制主導(dǎo)結(jié)構(gòu)與社區(qū)控制主導(dǎo)結(jié)構(gòu)作為三種未來可能的工業(yè)結(jié)構(gòu)，表征電力調(diào)度權(quán)下移發(fā)展過程中的三個(gè)不同階段。文章對(duì)三個(gè)階段下DSO的具體角色與承擔(dān)的職能進(jìn)行了具體探討，并進(jìn)一步討論了配電側(cè)市場(chǎng)發(fā)展典型結(jié)構(gòu)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(yùn)營(yíng)商在配網(wǎng)電力市場(chǎng)發(fā)展進(jìn)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(tuán)隊(duì)
巴斯大學(xué)可再生能源配電研究中心著眼于發(fā)展新技術(shù)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(tuán)隊(duì)致力于提高能源系統(tǒng)靈活性與效率的相關(guān)研究，利用新能源與數(shù)字技術(shù)最大化資源回報(bào)以降低低碳轉(zhuǎn)型成本。團(tuán)隊(duì)主要從事包括能源系統(tǒng)建模、能源系統(tǒng)運(yùn)行、能源系統(tǒng)控制、能源系統(tǒng)規(guī)劃、電力市場(chǎng)與能源數(shù)據(jù)分析等方面的研究。
