工業用電力體系的穩定及市場問題剖析
1工商業電力系統
近二三(san)年中， IEEE PES和IA S等學(xue)會的(de)論述(shu)中相繼出現(xian)“工(gong)商業電力(li)(li)系(xi)統（ industrial comm ercial pow er system ）”一詞，例如(ru)IA S舉辦的(de)“工(gong)商業電力(li)(li)系(xi)統技(ji)術會議(yi)”中的(de)“電力(li)(li)設備可(ke)靠性(xing)”討論會已于(yu)2000年5月(yue)召(zhao)開(kai)。
2工商業(ye)(ye)電力系(xi)統(tong)(tong)的(de)這一名詞(ci)來源于電力市場的(de)建立和(he)電力工業(ye)(ye)生(sheng)產(chan)工藝的(de)獨特性(xing)質――發輸供電各環節(jie)的(de)功能在同(tong)一瞬間內完成而且(qie)連續不斷地進行。這個(ge)特點派生(sheng)出電力系(xi)統(tong)(tong)中(zhong)的(de)工業(ye)(ye)系(xi)統(tong)(tong)和(he)商業(ye)(ye)系(xi)統(tong)(tong)必(bi)須更緊密結(jie)合、滲(shen)透和(he)相互支持制約(yue)的(de)關系(xi)特點。這樣也使電力工業(ye)(ye)成為橫垮第(di)二產(chan)業(ye)(ye)和(he)第(di)三(san)產(chan)業(ye)(ye)的(de)一個(ge)特殊(shu)經濟系(xi)統(tong)(tong)，而且(qie)其中(zhong)的(de)商業(ye)(ye)系(xi)統(tong)(tong)從一開始就可以利(li)用(yong)先進的(de)電子(zi)商業(ye)(ye)技術。
由于電力系統中工(gong)業(ye)和(he)商(shang)業(ye)機(ji)制(zhi)必須(xu)緊密結合，所以工(gong)業(ye)性事故中也(ye)有商(shang)業(ye)機(ji)制(zhi)形成的原因；而(er)商(shang)業(ye)事故中除了(le)共(gong)同的外界原因（如(ru)異常(chang)氣溫(wen)、風(feng)沙、雷害等）之外，也(ye)一定有工(gong)業(ye)性原因。
3初期工(gong)商業電力(li)系統(tong)的缺點(dian)――可靠(kao)性降低
電(dian)(dian)力(li)工業全(quan)面引入(ru)市場機制后，可(ke)靠(kao)(kao)性(xing)(xing)即(ji)從原(yuan)來作為(wei)國家和社會的動力(li)基礎(chu)的可(ke)靠(kao)(kao)性(xing)(xing)轉(zhuan)變(bian)成為(wei)電(dian)(dian)力(li)市場上(shang)一(yi)種商品的可(ke)靠(kao)(kao)性(xing)(xing)了。這種變(bian)化的根源(yuan)就(jiu)是原(yuan)來電(dian)(dian)力(li)工業的業務從電(dian)(dian)力(li)公司(si)之(zhi)間的單純(chun)輸送（售(shou)(shou)受）關系轉(zhuan)變(bian)成電(dian)(dian)力(li)公司(si)與(yu)(yu)售(shou)(shou)電(dian)(dian)者之(zhi)間批發與(yu)(yu)零售(shou)(shou)的競爭（增大效益和降低造價）關系。其結(jie)果是電(dian)(dian)力(li)系統的可(ke)靠(kao)(kao)性(xing)(xing)和安全(quan)性(xing)(xing)受到來自商業利益的巨大壓(ya)力(li)。
具(ju)體地說，電(dian)力(li)市(shi)場在電(dian)力(li)工業(ye)中形成商業(ye)系統后所(suo)帶來(lai)的令人耽心的現象(xiang)是(shi)：
（1）維持和保證電力系統的可靠性變成由(you)市場經濟(ji)規定的電價與效益之間的協調(diao)折(zhe)衷去確定。
（2）缺乏(fa)提(ti)出可(ke)靠性建議的主(zhu)動性，這不(bu)利于整體電(dian)網。
（3）過去(qu)電力公司之間的(de)志愿合(he)作和聯合(he)規劃不復存在。
（4）輸(shu)電開放或自由上(shang)網將使(shi)輸(shu)電量多變(bian)，這會形成(cheng)系統過負荷和運行中的(de)其(qi)它問(wen)題(ti)。
4可靠性降低導(dao)致(zhi)的工業系統事故
市場使電力(li)系統變成可自由買賣電能(neng)的網絡，輸電量(liang)變化的數量(liang)在爆(bao)炸性地增(zeng)大(da)（幾乎按指(zhi)數率增(zeng)大(da)） ，并使得(de)停(ting)電事故更多(duo)地出現。
近幾(ji)年來(lai)發(fa)生的事(shi)故有：（1） 1996年美國W SCC發(fa)生2次舉世(shi)聞(wen)名的大停(ting)電事(shi)故，事(shi)故后檢查發(fa)現多(duo)次輸電越限而調(diao)度員無法(fa)處理或(huo)未(wei)曾注意到。
（2） 1998年12月在美(mei)國西部(bu)和(he)加州所發生的類(lei)似事故也(ye)暴(bao)露出同樣問題。
（3） 1999年(nian)7月和(he)8月在美國紐約市(shi)和(he)大西(xi)洋沿岸中部地區（主要在新澤(ze)西(xi)、賓(bin)西(xi)法尼亞(ya)和(he)馬里蘭等州）多次發(fa)生引起(qi)大量(liang)限電和(he)停(ting)電的事故。
（4）按目前情況預測，有理(li)由懷疑(yi)將來還(huan)會發生象1996 W SCC那樣(yang)波(bo)及整個供電區域的突發性事故。
除了上述批發(fa)性交(jiao)易增多造成輸電(dian)量(liang)變(bian)化增多的(de)因素外(wai)，從各次事故(gu)報(bao)告中還可(ke)知道地區電(dian)力公司已不再更換不良設備(bei)，而(er)且也不急于進行新(xin)的(de)投(tou)資(zi)，因為(wei)不知道新(xin)投(tou)資(zi)如何(he)在(zai)(zai)快速變(bian)化的(de)市場(chang)環境中回(hui)收；最歷害的(de)是市場(chang)管理人員強(qiang)行電(dian)價“封頂”的(de)措施，尤其(qi)在(zai)(zai)夏天炎熱時，無(wu)法(fa)限(xian)制負(fu)(fu)荷上升，眼(yan)看著負(fu)(fu)荷越過安全極(ji)限(xian)而(er)無(wu)計(ji)可(ke)施，此時任何(he)一個(ge)部(bu)件若發(fa)生故(gu)障都會(hui)由“偶然”觸(chu)發(fa)“必(bi)然”，釀成大型災變(bian)性事故(gu)。
5市場競爭導(dao)致(zhi)的商(shang)業(ye)性(xing)事(shi)故(gu)
5. 1電(dian)價(jia)沖擊的(de)含義(yi)這次(ci)市(shi)場事故是指1998年6月(yue)中一(yi)二(er)天內美國中西部(bu)平常(chang)徘徊于＄20 MW h～＄40 MW h的(de)批發實(shi)時電(dian)價(jia)突(tu)然升(sheng)高至(zhi)＄7 000 MW h～＄7 500 MW h的(de)異常(chang)事件(jian)，即電(dian)價(jia)聚漲200～300倍的(de)短(duan)時現象。其實(shi)1997年同期曾(ceng)升(sheng)至(zhi)＄325 MW h， 1999年夏季也突(tu)升(sheng)到＄1 000 MW h左右。
5. 2電價(jia)沖擊(ji)的(de)后(hou)果1998年6月24日至25日，北美東部大(da)系統(tong)中西部地區的(de)最大(da)和(he)平(ping)均(jun)購(gou)電電價(jia)及次日峰荷期(qi)實時電價(jia)異常攀升約300倍的(de)變化圖。
圖中標明25日下午(wu)最高(gao)(gao)小時電(dian)(dian)(dian)價高(gao)(gao)達＄7 500 MW h，雖然(ran)只成(cheng)交了50MW 1 h的(de)輸電(dian)(dian)(dian)交易（也是事故調查組所查明的(de)1次購(gou)入電(dian)(dian)(dian)價，而當時已謠傳電(dian)(dian)(dian)價將升至＄10 000 MW h）。未(wei)畫出頂值(zhi)（因(yin)為(wei)要與平時的(de)電(dian)(dian)(dian)價變化(hua)比較(jiao)）的(de)電(dian)(dian)(dian)價突變圖，仍令人觸目驚心，可以感知沖(chong)擊的(de)嚴重影響：它使一些(xie)電(dian)(dian)(dian)力公司和市場(chang)經(jing)紀人遭受了幾億美元的(de)損(sun)失，也使一些(xie)經(jing)紀人立(li)時陷入破產(chan)境(jing)地(di)，使電(dian)(dian)(dian)力系統的(de)運(yun)行受到很大干擾，還使一些(xie)大工(gong)業用戶處(chu)于十分被動(dong)的(de)狀態。
事故(gu)調查(cha)組的(de)報(bao)(bao)告并(bing)未涉(she)及詳(xiang)細的(de)事故(gu)損失(shi)，但從早(zao)期零星報(bao)(bao)導中可看出后(hou)果是(shi)(shi)嚴重的(de)。表面(mian)上它比1次工業性事故(gu)平靜(jing)多了，但其經濟(ji)損失(shi)和社會影(ying)響卻是(shi)(shi)可比的(de)。
6提(ti)高北美電(dian)力系統可靠性的組織措施
為(wei)(wei)了改(gai)(gai)(gai)進(jin)和補償(chang)市(shi)場化所(suo)帶來(lai)的(de)(de)結構上(shang)(shang)的(de)(de)“封(feng)建(jian)領地(di)化”后(hou)果，擴(kuo)大管理功能，尤其(qi)(qi)擴(kuo)大已(yi)大為(wei)(wei)增大了的(de)(de)電(dian)網(wang)的(de)(de)作(zuo)用(yong)，針對提高(gao)可靠性的(de)(de)總(zong)目標，從(cong)組織上(shang)(shang)作(zuo)了重大改(gai)(gai)(gai)進(jin)。其(qi)(qi)中(zhong)主要(yao)的(de)(de)有(you)(you)2項：（1）N ERC改(gai)(gai)(gai)建(jian)為(wei)(wei)NA ERO北美(mei)(mei)自1965年東(dong)北部系(xi)統(tong)發生大事故后(hou)，立即(ji)組建(jian)了北美(mei)(mei)電(dian)力可靠性協會（N ERC） ，在吸取(qu)事故教訓的(de)(de)基礎上(shang)(shang)對全國（后(hou)改(gai)(gai)(gai)為(wei)(wei)北美(mei)(mei)）電(dian)力系(xi)統(tong)各(ge)方面(mian)的(de)(de)可靠性工作(zuo)進(jin)行有(you)(you)計劃(hua)、有(you)(you)組織、有(you)(you)秩序的(de)(de)管理。30多年來(lai)，其(qi)(qi)工作(zuo)成績顯著，為(wei)(wei)改(gai)(gai)(gai)進(jin)北美(mei)(mei)電(dian)力系(xi)統(tong)的(de)(de)可靠性作(zuo)出了貢獻(xian)，其(qi)(qi)工作(zuo)也影響(xiang)到世(shi)界上(shang)(shang)不(bu)少國家。但是自從(cong)90年代初引(yin)入市(shi)場機制后(hou)，原來(lai)的(de)(de)管理方式(shi)已(yi)有(you)(you)些不(bu)能適(shi)應，雖然也作(zuo)了些補充(chong)，例(li)如建(jian)立了基于(yu)互聯網(wang)的(de)(de)“輸(shu)電(dian)開放(fang)同(tong)時信息系(xi)統(tong)”
（OA SIS） ，以(yi)便為市(shi)(shi)場計(ji)算所用的(de)(de)輸電能力。但近年來，工業性事故和商業性事故連續不斷，亟待(dai)提高原(yuan)有(you)N ERC工作的(de)(de)權威性（原(yuan)來屬于民間(jian)的(de)(de)管理性質） ，并期待(dai)其結(jie)構和功(gong)能更有(you)利于在(zai)市(shi)(shi)場競爭(zheng)環境(jing)中處理和保(bao)證可(ke)靠性。
（2）在ISO之(zhi)(zhi)外重(zhong)新(xin)建立(li)RTO機(ji)(ji)構(gou)1996年(nian)2次(ci)大的(de)(de)(de)工業性(xing)(xing)事故后(hou)，曾決(jue)定(ding)建立(li)“獨立(li)系統(tong)運行(xing)機(ji)(ji)構(gou)”（ ISO ） ，并在加(jia)州(zhou)、德州(zhou)、新(xin)英(ying)格蘭、紐約(yue)和(he)PJM （三州(zhou)聯網）中(zhong)建成了非盈利性(xing)(xing)、不介入市場、在無(wu)偏向而(er)公平的(de)(de)(de)基礎(chu)上作(zuo)出(chu)調度決(jue)策、兼顧市場正常(chang)運營和(he)可(ke)靠性(xing)(xing)的(de)(de)(de)機(ji)(ji)構(gou)。但(dan)多(duo)次(ci)商(shang)業性(xing)(xing)事故（電(dian)(dian)價沖擊）的(de)(de)(de)出(chu)現，暴露了其(qi)功能上的(de)(de)(de)缺陷，即ISO難以(yi)處理輸(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)電(dian)(dian)可(ke)靠性(xing)(xing)及輸(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)電(dian)(dian)規(gui)劃任務。于(yu)是FERC又(you)一次(ci)于(yu)1999年(nian)5月(yue)作(zuo)出(chu)硬性(xing)(xing)規(gui)定(ding)，限期責成各電(dian)(dian)力公司(si)組(zu)成“地區輸(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)電(dian)(dian)組(zu)織”（RTO ） ，以(yi)加(jia)強輸(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)電(dian)(dian)規(gui)劃及輸(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)電(dian)(dian)可(ke)靠性(xing)(xing)保(bao)證的(de)(de)(de)職責。此(ci)行(xing)政規(gui)定(ding)出(chu)臺后(hou)，贊成和(he)反(fan)對之(zhi)(zhi)聲皆不絕，質疑辨(bian)論者更不少。但(dan)是FERC又(you)于(yu)2000年(nian)連續發布新(xin)命令，要求(qiu)所(suo)有輸(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)電(dian)(dian)業主必須于(yu)2001年(nian)前加(jia)入RTO.但(dan)此(ci)命令中(zhong)既(ji)未規(gui)定(ding)RTO的(de)(de)(de)規(gui)模，也未說明其(qi)結構(gou)和(he)功能。所(suo)以(yi)IEEE PES 2000年(nian)的(de)(de)(de)夏季(ji)會議(yi)中(zhong)又(you)特設了2次(ci)專(zhuan)題(ti)討論會，分別討論這2個問題(ti)。
上(shang)述(shu)情況(kuang)給(gei)予(yu)人們2點啟示：（1）這次電價沖(chong)擊(ji)事故不僅是(shi)大(da)型電力(li)系(xi)統(tong)中(zhong)全面推行電力(li)市(shi)(shi)場機制后出現的(de)商業性事故對(dui)電價和市(shi)(shi)場的(de)沖(chong)擊(ji)，而且也是(shi)對(dui)人們如何運作電力(li)市(shi)(shi)場及對(dui)電力(li)系(xi)統(tong)理解和認(ren)識的(de)沖(chong)擊(ji)，如何正確組(zu)織其(qi)管理事宜還處于(yu)摸(mo)索探討(tao)中(zhong)，值得予(yu)以重(zhong)視。
（2）在(zai)(zai)工商業(ye)電(dian)力(li)系(xi)統中，輸(shu)電(dian)和電(dian)網(wang)起著(zhu)越(yue)來越(yue)重(zhong)要的(de)作用，這在(zai)(zai)國內(nei)外都一(yi)樣地形成(cheng)了(le)一(yi)個規律(lv)性的(de)新認識：“即隨(sui)著(zhu)電(dian)力(li)工業(ye)和電(dian)力(li)體制改(gai)革的(de)不斷(duan)深入(ru)，電(dian)網(wang)已(yi)逐步成(cheng)為(wei)改(gai)革和調整(zheng)的(de)重(zhong)要內(nei)容，電(dian)網(wang)建設已(yi)由(you)后(hou)臺走到了(le)前臺。”
7結束語（1）大型電(dian)力(li)系(xi)統(tong)(tong)中(zhong)推行市場(chang)機制是發展(zhan)的必然趨勢，電(dian)力(li)生產(chan)和(he)(he)消費同時性(xing)的特(te)點使其中(zhong)工業系(xi)統(tong)(tong)和(he)(he)商業系(xi)統(tong)(tong)緊密(mi)地交(jiao)織在一(yi)起，形成(cheng)了明顯區別于其他工業系(xi)統(tong)(tong)的工商業電(dian)力(li)系(xi)統(tong)(tong)。
（2）全(quan)面的(de)(de)電力市場(chang)機(ji)制要求(qiu)拆裂、分解(jie)原來壟(long)斷(duan)運行機(ji)體的(de)(de)結(jie)構，以進(jin)(jin)行公(gong)開、公(gong)正、公(gong)平(ping)的(de)(de)自由競爭；而工業系統(tong)的(de)(de)正常安全(quan)運行則要求(qiu)統(tong)一(yi)(yi)管(guan)(guan)理、信(xin)息(xi)暢通和相互支持。在初期階(jie)段中這2種要求(qiu)必然(ran)形成工、商(shang)業體系之間的(de)(de)矛盾。如果(guo)管(guan)(guan)理失調，自我(wo)完善(shan)進(jin)(jin)展(zhan)緩慢(man)，將出現整個體系可靠性(xing)降低的(de)(de)嚴重后果(guo)，不僅工業性(xing)停電事故(gu)將增多，而且還會連續出現電價沖擊(ji)一(yi)(yi)類的(de)(de)商(shang)業性(xing)事故(gu)。
（3）工商業電(dian)力(li)系(xi)統(tong)中(zhong)，輸電(dian)和電(dian)網的作用(yong)及其(qi)可靠性將日益(yi)變得重要(yao)，必須在推(tui)行電(dian)力(li)市場機(ji)制(zhi)時及早規劃和建立(li)其(qi)協調(diao)運營、合理管理的機(ji)制(zhi)與機(ji)構。
（4）引入電力市場機(ji)制(zhi)是全新的事物，是一(yi)場革(ge)命(ming)性變革(ge)，尤其要認(ren)真考慮到本國、本地和本網(wang)的具體特點(dian)。在推(tui)行(xing)電力市場的初期(qi)過(guo)程中，一(yi)切經過(guo)試驗比(bi)(bi)行(xing)政硬性命(ming)令的方式將更合理；摸著石頭過(guo)河比(bi)(bi)淌著混水過(guo)河也會(hui)更有(you)效。
| 【上一個】 多形式從優預設在電力施工中的效用 | 【下一個】 電力機構主冷化扼制時的PLC訊息的預設和踐行 |