這篇文章帶您了解英國的經(jīng)濟社會、能源資源及電網(wǎng)基本情況、配電系統(tǒng)規(guī)劃等亮點和特色，重點對供電安全標準ER P2/6、創(chuàng)新激勵機制、多場景規(guī)劃等優(yōu)化規(guī)劃方法進行了分析，可為我國電網(wǎng)企業(yè)創(chuàng)新電網(wǎng)規(guī)劃建設(shè)理念和實踐提供借鑒和參考。
0引言
英國電力工業(yè)歷經(jīng)100多年發(fā)展歷程，經(jīng)多年實踐形成的先進理念、豐富經(jīng)驗和標準規(guī)范，尤其是成熟的電力行業(yè)監(jiān)管環(huán)境和激勵機制，完備的輸、配電網(wǎng)技術(shù)標準體系，對于我國電力行業(yè)改革和電網(wǎng)建設(shè)具有較強的借鑒意義。近年來，英國高度重視新能源、低碳技術(shù)變革給電網(wǎng)企業(yè)尤其是配電公司所帶來的機遇和挑戰(zhàn)，在創(chuàng)新激勵機制和智能電網(wǎng)背景下的配電系統(tǒng)規(guī)劃建設(shè)方面所進行的探索和實踐，可為我國電網(wǎng)企業(yè)建設(shè)世界一流電網(wǎng)提供豐富的參考。
1英國經(jīng)濟社會和能源資源概況
英國由大不列顛島(英格蘭、蘇格蘭和威爾士)以及愛爾蘭島東北部的北愛爾蘭4個政區(qū)和周圍5500多個小島組成，面積約24.5萬km2，人口約6240萬人。2012年國內(nèi)生產(chǎn)總值2.5萬億美元，位居歐盟國家第3位、世界第6位。私有企業(yè)是英國的經(jīng)濟主體，占國內(nèi)生產(chǎn)總值的60%以上;服務(wù)業(yè)是英國經(jīng)濟的支柱產(chǎn)業(yè)，約占國內(nèi)生產(chǎn)總值的2/3。
英國是歐盟成員國中能源資源最豐富的國家，主要有煤、石油、天然氣、核能和水力等。海上風能資源較為豐富，具有商業(yè)開發(fā)價值的風能資源高達48 000MW，約占整個歐洲海上風電總量的1/3。1980~2010年，英國國內(nèi)生產(chǎn)總值增長了94%，而能源消費總量基本穩(wěn)定在2.86億~3.43億t標準煤，單位GDP能耗持續(xù)下降。
2英國電網(wǎng)發(fā)展情況
2.1電力負荷
2010年，英國大不列顛最大負荷59 134MW，北愛爾蘭最大負荷1873MW，用電量合計3570億kWh。用電結(jié)構(gòu)見表1。
2008年全球經(jīng)濟危機爆發(fā)以來，受經(jīng)濟持續(xù)低迷影響，英國電網(wǎng)最大負荷略有回升，但用電量仍持續(xù)低迷，2005~2010年英國電力電量情況見表2。英國電網(wǎng)負荷高峰出現(xiàn)在冬季，低谷出現(xiàn)在夏季，冬夏季高峰負荷約差20 000MW，約為最高負荷的33%。夏季負荷曲線較為平坦，冬季最大峰谷差約為38%。
2.2電力裝機
2010年，英國電網(wǎng)裝機容量90 208MW，裝機構(gòu)成見表3。
2010年英國發(fā)電量3811億kWh，其中：天然氣發(fā)電量占45.92%，煤電發(fā)電量占28.26%，核電發(fā)電量占16.3%，水力、風力、燃油、生物質(zhì)等發(fā)電量占8.7%。
2.3輸配電壓等級資產(chǎn)規(guī)模
英國輸電網(wǎng)電壓等級主要為400kV、275kV(蘇格蘭地區(qū)的132kV電網(wǎng)也屬于輸電網(wǎng))，擁有超過22 000km的架空線，1200km以上的電纜，擁有變電站685座，主變壓器1160臺。英國配電網(wǎng)主要由132kV、66kV、33kV、11kV、400V電壓等級構(gòu)成，城市配電線路主要為電纜。英國各電壓等級輸變電設(shè)備情況見表4。
英國目前有3條高壓直流線路分別連接法國、荷蘭和愛爾蘭，內(nèi)部有1條直流線路連接北愛爾蘭和大不列顛電網(wǎng)?？v觀英國電網(wǎng)，北部電源大于負荷，南部負荷大于電源，呈現(xiàn)北電南送的電力流格局。
2.4輸配電價及電網(wǎng)監(jiān)管
英國電力供應(yīng)鏈包括發(fā)電、輸電、配電、售電、計量五個環(huán)節(jié)。其中發(fā)電、售電、計量領(lǐng)域已實現(xiàn)完全競爭，輸、配電網(wǎng)運營仍為壟斷或區(qū)域壟斷，并實行價格管制。輸、配電公司對使用其電網(wǎng)的發(fā)電商、供電商收取電網(wǎng)接入費和過網(wǎng)費。過網(wǎng)費包括輸、配電網(wǎng)的建設(shè)、運行和維修成本，并由監(jiān)管機構(gòu)進行監(jiān)管。監(jiān)管機構(gòu)對輸、配電公司的監(jiān)管主要集中于兩方面：
①基于合理的未來發(fā)展規(guī)劃和合理的歷史成本，設(shè)定下一個電價監(jiān)管周期(一般為5年)內(nèi)允許的收入水平，并納入電價;
②設(shè)定各公司在允許的收入水平下需要達到的績效目標，并通過激勵機制，促進輸、配電公司有效運營。
2.5智能電網(wǎng)建設(shè)
英國是低碳經(jīng)濟的倡導(dǎo)者和先行者，對風能、太陽能、熱電混合等分布式電源的并網(wǎng)管理相對成熟，制定了比較完善的發(fā)展規(guī)劃、技術(shù)方案和服務(wù)策略，并將客戶端新能源發(fā)電接入作為常規(guī)業(yè)務(wù);能效管理惠及所有用戶，向居民提供節(jié)能指南，向企業(yè)提供的能效服務(wù)包括能源審計、能效指南和碳排放計算，客戶通過能源管理軟件可隨時測量、監(jiān)控和減少能源使用和碳排放;大力推廣智能電網(wǎng)，2020年前將為3000萬戶住宅及寫字樓共計安裝5300萬臺智能電表。英國建立了基于GPS的管理系統(tǒng)，并給技術(shù)人員配備手持電腦，可迅速定位故障，合理調(diào)配人力，提升響應(yīng)能力和工作效率。
3英國電網(wǎng)的主要特點
3.1具有完備的輸配電技術(shù)標準體系
3.1.1 四層級的標準體系
和英國其他公用事業(yè)類似，英國電力行業(yè)已經(jīng)建立了基于法律法規(guī)、經(jīng)營許可、工業(yè)標準和公司標準的四層級技術(shù)標準體系并形成良性循環(huán)，為各級電網(wǎng)的協(xié)調(diào)發(fā)展奠定了扎實基礎(chǔ)。
電力法(Electricity Act 1989)作為英國電力行業(yè)標準體系的基礎(chǔ)，規(guī)定了輸、配電公司需達到的執(zhí)行標準以及實踐標準。實踐標準是一系列與現(xiàn)場工作及員工職業(yè)健康相關(guān)的標準。執(zhí)行標準主要包括承諾執(zhí)行標準和綜合執(zhí)行標準。承諾執(zhí)行標準主要和故障后供電恢復(fù)速度、供電中斷通知、守約等相關(guān)，如不滿足標準要求，將在用戶有效投訴的先決條件下對客戶進行賠付。綜合執(zhí)行標準定義了通常情況下為客戶提供服務(wù)的最低水平。與執(zhí)行標準相對應(yīng)的具體的量化要求，由監(jiān)管機構(gòu)負責制訂并監(jiān)督執(zhí)行。
經(jīng)營許可類標準為輸、配電公司必須遵循的強制性規(guī)范。部分標準對于輸、配電網(wǎng)的使用者而言，也必須遵守。最基本的標準包括：輸電導(dǎo)則、配電導(dǎo)則、供電安全標準ER P2/6等。
3.1.2 供電安全標準ER P2/6
作為電網(wǎng)安全標準的基礎(chǔ)性文件，ER P2/6的核心思想是以最終客戶的供電可靠性作為規(guī)劃目標，巧妙地將系統(tǒng)安全性與客戶負荷大小相關(guān)聯(lián)，按照負荷組大小劃分級別，以“N-1”和“N-1-1”作為衡量手段，定量給出了各級電網(wǎng)所應(yīng)達到的不同的安全和可靠水平，見表5。
ER P2/6供電安全標準為輸、配電網(wǎng)一體設(shè)計，側(cè)重于配電網(wǎng)。基于結(jié)構(gòu)化的供電安全標準所構(gòu)建的英國城市電網(wǎng)，充分體現(xiàn)了電網(wǎng)整體協(xié)調(diào)性和經(jīng)濟性目標：互聯(lián)輸電網(wǎng)結(jié)構(gòu)堅強，奠定大電網(wǎng)堅實的安全基礎(chǔ);高壓配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)和接線相對簡化，與中低壓配電網(wǎng)完善可靠的結(jié)構(gòu)和強大的負荷轉(zhuǎn)移能力和變壓器容量裕度相配合(高壓變電站一般配置多臺主變壓器，變電站最大負載控制在考慮“N-1”后的保證容量范圍之內(nèi);在短路電流不超過控制標準的情況下，一般2~3臺主變壓器低壓側(cè)并列運行)，共同保證終端用戶的供電可靠性和全網(wǎng)的安全、經(jīng)濟性。英國電網(wǎng)典型結(jié)構(gòu)如圖1所示。
3.2高效的監(jiān)管激勵機制
3.2.1 投資與運營成本激勵機制
輸、配電公司需要根據(jù)經(jīng)營許可和相關(guān)標準的要求，進行電網(wǎng)的規(guī)劃和運行。一旦監(jiān)管機構(gòu)確定了監(jiān)管周期內(nèi)允許的投資與運營成本水平，輸、配電公司將重新審視其電網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃，對投資項目進行優(yōu)先排序和確定，同時允許部分項目適度超前，部分項目適當延后，體現(xiàn)規(guī)劃實際操作的靈活性。監(jiān)管機構(gòu)并不過于關(guān)注投資與運營的細節(jié)，如果某一公司通過提高管理效率和技術(shù)創(chuàng)新節(jié)約了投資與運營成本，節(jié)約部分可以保留在公司——這正是成本激勵機制的本質(zhì)特征。
3.2.2 績效指標激勵機制
以配電公司為例，針對其提供的各類服務(wù)，監(jiān)管機構(gòu)以最終客戶供電可靠性作為基準，設(shè)定了一系列績效目標：①每百個供電客戶的年供電中斷次數(shù)(CI);②每個供電客戶的年失電時間(CML);③一小時內(nèi)恢復(fù)供電客戶的百分比。監(jiān)管機構(gòu)對上述指標提出目標，并對配電公司實施考核。對于極端條件(如極端氣候)下引起的事故，經(jīng)監(jiān)管機構(gòu)認可，所產(chǎn)生的停電時間或次數(shù)可不計入考核。若配電公司達到或超過考核目標將會得到經(jīng)濟補貼，否則將會受到經(jīng)濟懲罰，通過獎懲機制，促進配電公司提高績效水平。以最終客戶供電可靠性為基準的績效指標激勵體制，也使得配電公司的規(guī)劃目標和運行管理得到了統(tǒng)一。
3.2.3 創(chuàng)新激勵機制
英國政府高度重視新能源、低碳技術(shù)變革及社會發(fā)展給電網(wǎng)企業(yè)帶來的機遇和挑戰(zhàn)。為了促進新能源、電動汽車等低碳技術(shù)在電網(wǎng)中的應(yīng)用，監(jiān)管機構(gòu)在新一輪的監(jiān)管周期中引入了新的監(jiān)管模型，在傳統(tǒng)的績效指標激勵機制之外，建立了創(chuàng)新激勵機制。監(jiān)管機構(gòu)主導(dǎo)設(shè)立了低碳電網(wǎng)專項基金(由政府和全體配電公司共同出資，鼓勵配電公司開展創(chuàng)新研究。配電公司提交項目立項申請，說明投入需求，以及應(yīng)用創(chuàng)新技術(shù)后可實現(xiàn)的效益和節(jié)約的成本。由監(jiān)管機構(gòu)組織專家進行評估、審查，一旦某一公司的項目申報成功，將由專項基金提供資金來源，最終形成的研究成果在行業(yè)內(nèi)共享，以促進全行業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新和效率提升)，通過項目申報、實施和成果推廣機制，促進配電公司立足長遠，在保持高質(zhì)量的供電可靠性和安全性的同時，更多通過技術(shù)創(chuàng)新和智能化解決方案，節(jié)約電網(wǎng)投資，提升電網(wǎng)效率，提高新型負荷和分布式發(fā)電消納能力。
4開放的配電系統(tǒng)規(guī)劃
4.1多場景規(guī)劃
由于低碳技術(shù)的發(fā)展與經(jīng)濟發(fā)展等一系列因素密切相關(guān)，其發(fā)展條件與速度在未來10~20年內(nèi)存在著較大的不確定性，監(jiān)管機構(gòu)要求配電公司應(yīng)用多場景規(guī)劃方法，開展“動態(tài)規(guī)劃”，對于各種可能的低碳技術(shù)發(fā)展預(yù)期(概率)，研究制定不同場景下的規(guī)劃方案，加強規(guī)劃風險管控，提升配電網(wǎng)絡(luò)的靈活性和適應(yīng)性。
4.2規(guī)劃優(yōu)化
相對輸電網(wǎng)和高壓配電網(wǎng)而言，配電公司對于低壓配電網(wǎng)的負荷、潮流、電壓等數(shù)據(jù)和信息一般掌握最少。由于缺乏數(shù)據(jù)和信息的支撐，規(guī)劃人員在設(shè)計構(gòu)建低壓網(wǎng)絡(luò)時，往往簡單套用相對保守的規(guī)劃設(shè)計原則，很多情況下遠未達到優(yōu)化的水平。新型負荷和分布式發(fā)電的接入，加大了配電系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計和運行管理的復(fù)雜程度，尤其對以居民和商業(yè)客戶為主的低壓配電網(wǎng)所產(chǎn)生的影響最大。為應(yīng)對上述挑戰(zhàn)，英國西部配電公司通過申報低碳電網(wǎng)專項基金開展示范項目，結(jié)合智能電表以及其他智能監(jiān)控終端的推廣應(yīng)用，加強對低壓用戶信息、饋線負荷、潮流、電壓以及屋頂光伏發(fā)電特性等實時數(shù)據(jù)和信息跟蹤收集和分析應(yīng)用。通過對低壓配電網(wǎng)絡(luò)的全面、動態(tài)感知和理解，準確評估、預(yù)測低壓配電系統(tǒng)的裕度、性能以及分布式發(fā)電接入對配電系統(tǒng)產(chǎn)生的影響，為配電優(yōu)化規(guī)劃和高效運營提供支撐。
4.3配電資源整合規(guī)劃
傳統(tǒng)的配電系統(tǒng)規(guī)劃，配電公司更多關(guān)注配電網(wǎng)絡(luò)自身的擴展與加強，一般通過加大電網(wǎng)投資(例如新建變電站、線路，網(wǎng)絡(luò)加強和設(shè)備更新等)，降低運營成本來滿足電網(wǎng)發(fā)展需要和監(jiān)管要求。針對配電系統(tǒng)中大量分布式能源資源的接入以及用戶對于電力和供電可靠性所提出的差異化要求，英國配電公司在深入分析各類用戶不同的用電需求，以及分布式能源資源有效性和可用性的基礎(chǔ)上，將用戶側(cè)資源、分布式發(fā)電、配電系統(tǒng)當做一個整體，開展配電資源整合規(guī)劃，創(chuàng)新技術(shù)解決方案和商業(yè)運營模式，提供智能互動服務(wù)，在追求系統(tǒng)整體最大效益的同時，實現(xiàn)配電網(wǎng)絡(luò)和各類用戶共享需求側(cè)管理、高效節(jié)能、分布式發(fā)電等所帶來的效益。以英國西北配電公司的低碳電網(wǎng)專項基金項目為例，通過創(chuàng)新電源變電站電壓調(diào)控技術(shù)，借助需求側(cè)響應(yīng)，在為居民和商業(yè)用戶提供增值服務(wù)的同時，削減高峰時段負荷需求，避免了數(shù)十億鎊的電網(wǎng)投資。據(jù)介紹，這一創(chuàng)新技術(shù)不僅可以用于削減高峰負荷需求，也為分布式發(fā)電接入相對集中的配電網(wǎng)絡(luò)提供了一種低成本的電壓調(diào)控手段。
5結(jié)語
英國電網(wǎng)在規(guī)劃建設(shè)的理念和實踐應(yīng)用等多個方面，值得我們學習借鑒：
1)完善的技術(shù)標準有助于指導(dǎo)各級電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展，在成本和效益之間尋求最佳平衡點。
2)有效的激勵機制將有助于引導(dǎo)電網(wǎng)企業(yè)立足長遠，科學設(shè)定關(guān)鍵業(yè)績指標，制訂規(guī)劃建設(shè)方案，取得一流供電績效，不僅可用于外部監(jiān)管機構(gòu)評價、考核電網(wǎng)企業(yè)，也可用于指導(dǎo)電網(wǎng)企業(yè)內(nèi)部評價、考核下級單位運營業(yè)績。
3)開放的配電系統(tǒng)規(guī)劃將有助于電網(wǎng)企業(yè)適應(yīng)新能源、低碳技術(shù)發(fā)展的需要，依托智能電表、大數(shù)據(jù)分析應(yīng)用和智能互動服務(wù)，開展多場景規(guī)劃、資源整合規(guī)劃等，可以提高配電系統(tǒng)規(guī)劃的適應(yīng)性，更好地應(yīng)對未來發(fā)展的不確定性。
作者簡介
楊曉梅，碩士，高級工程師，長期從事電網(wǎng)規(guī)劃工作。
0引言
英國電力工業(yè)歷經(jīng)100多年發(fā)展歷程，經(jīng)多年實踐形成的先進理念、豐富經(jīng)驗和標準規(guī)范，尤其是成熟的電力行業(yè)監(jiān)管環(huán)境和激勵機制，完備的輸、配電網(wǎng)技術(shù)標準體系，對于我國電力行業(yè)改革和電網(wǎng)建設(shè)具有較強的借鑒意義。近年來，英國高度重視新能源、低碳技術(shù)變革給電網(wǎng)企業(yè)尤其是配電公司所帶來的機遇和挑戰(zhàn)，在創(chuàng)新激勵機制和智能電網(wǎng)背景下的配電系統(tǒng)規(guī)劃建設(shè)方面所進行的探索和實踐，可為我國電網(wǎng)企業(yè)建設(shè)世界一流電網(wǎng)提供豐富的參考。
1英國經(jīng)濟社會和能源資源概況
英國由大不列顛島(英格蘭、蘇格蘭和威爾士)以及愛爾蘭島東北部的北愛爾蘭4個政區(qū)和周圍5500多個小島組成，面積約24.5萬km2，人口約6240萬人。2012年國內(nèi)生產(chǎn)總值2.5萬億美元，位居歐盟國家第3位、世界第6位。私有企業(yè)是英國的經(jīng)濟主體，占國內(nèi)生產(chǎn)總值的60%以上;服務(wù)業(yè)是英國經(jīng)濟的支柱產(chǎn)業(yè)，約占國內(nèi)生產(chǎn)總值的2/3。
英國是歐盟成員國中能源資源最豐富的國家，主要有煤、石油、天然氣、核能和水力等。海上風能資源較為豐富，具有商業(yè)開發(fā)價值的風能資源高達48 000MW，約占整個歐洲海上風電總量的1/3。1980~2010年，英國國內(nèi)生產(chǎn)總值增長了94%，而能源消費總量基本穩(wěn)定在2.86億~3.43億t標準煤，單位GDP能耗持續(xù)下降。
2英國電網(wǎng)發(fā)展情況
2.1電力負荷
2010年，英國大不列顛最大負荷59 134MW，北愛爾蘭最大負荷1873MW，用電量合計3570億kWh。用電結(jié)構(gòu)見表1。
2008年全球經(jīng)濟危機爆發(fā)以來，受經(jīng)濟持續(xù)低迷影響，英國電網(wǎng)最大負荷略有回升，但用電量仍持續(xù)低迷，2005~2010年英國電力電量情況見表2。英國電網(wǎng)負荷高峰出現(xiàn)在冬季，低谷出現(xiàn)在夏季，冬夏季高峰負荷約差20 000MW，約為最高負荷的33%。夏季負荷曲線較為平坦，冬季最大峰谷差約為38%。
2.2電力裝機
2010年，英國電網(wǎng)裝機容量90 208MW，裝機構(gòu)成見表3。
2010年英國發(fā)電量3811億kWh，其中：天然氣發(fā)電量占45.92%，煤電發(fā)電量占28.26%，核電發(fā)電量占16.3%，水力、風力、燃油、生物質(zhì)等發(fā)電量占8.7%。
2.3輸配電壓等級資產(chǎn)規(guī)模
英國輸電網(wǎng)電壓等級主要為400kV、275kV(蘇格蘭地區(qū)的132kV電網(wǎng)也屬于輸電網(wǎng))，擁有超過22 000km的架空線，1200km以上的電纜，擁有變電站685座，主變壓器1160臺。英國配電網(wǎng)主要由132kV、66kV、33kV、11kV、400V電壓等級構(gòu)成，城市配電線路主要為電纜。英國各電壓等級輸變電設(shè)備情況見表4。
英國目前有3條高壓直流線路分別連接法國、荷蘭和愛爾蘭，內(nèi)部有1條直流線路連接北愛爾蘭和大不列顛電網(wǎng)?？v觀英國電網(wǎng)，北部電源大于負荷，南部負荷大于電源，呈現(xiàn)北電南送的電力流格局。
2.4輸配電價及電網(wǎng)監(jiān)管
英國電力供應(yīng)鏈包括發(fā)電、輸電、配電、售電、計量五個環(huán)節(jié)。其中發(fā)電、售電、計量領(lǐng)域已實現(xiàn)完全競爭，輸、配電網(wǎng)運營仍為壟斷或區(qū)域壟斷，并實行價格管制。輸、配電公司對使用其電網(wǎng)的發(fā)電商、供電商收取電網(wǎng)接入費和過網(wǎng)費。過網(wǎng)費包括輸、配電網(wǎng)的建設(shè)、運行和維修成本，并由監(jiān)管機構(gòu)進行監(jiān)管。監(jiān)管機構(gòu)對輸、配電公司的監(jiān)管主要集中于兩方面：
①基于合理的未來發(fā)展規(guī)劃和合理的歷史成本，設(shè)定下一個電價監(jiān)管周期(一般為5年)內(nèi)允許的收入水平，并納入電價;
②設(shè)定各公司在允許的收入水平下需要達到的績效目標，并通過激勵機制，促進輸、配電公司有效運營。
2.5智能電網(wǎng)建設(shè)
英國是低碳經(jīng)濟的倡導(dǎo)者和先行者，對風能、太陽能、熱電混合等分布式電源的并網(wǎng)管理相對成熟，制定了比較完善的發(fā)展規(guī)劃、技術(shù)方案和服務(wù)策略，并將客戶端新能源發(fā)電接入作為常規(guī)業(yè)務(wù);能效管理惠及所有用戶，向居民提供節(jié)能指南，向企業(yè)提供的能效服務(wù)包括能源審計、能效指南和碳排放計算，客戶通過能源管理軟件可隨時測量、監(jiān)控和減少能源使用和碳排放;大力推廣智能電網(wǎng)，2020年前將為3000萬戶住宅及寫字樓共計安裝5300萬臺智能電表。英國建立了基于GPS的管理系統(tǒng)，并給技術(shù)人員配備手持電腦，可迅速定位故障，合理調(diào)配人力，提升響應(yīng)能力和工作效率。
3英國電網(wǎng)的主要特點
3.1具有完備的輸配電技術(shù)標準體系
3.1.1 四層級的標準體系
和英國其他公用事業(yè)類似，英國電力行業(yè)已經(jīng)建立了基于法律法規(guī)、經(jīng)營許可、工業(yè)標準和公司標準的四層級技術(shù)標準體系并形成良性循環(huán)，為各級電網(wǎng)的協(xié)調(diào)發(fā)展奠定了扎實基礎(chǔ)。
電力法(Electricity Act 1989)作為英國電力行業(yè)標準體系的基礎(chǔ)，規(guī)定了輸、配電公司需達到的執(zhí)行標準以及實踐標準。實踐標準是一系列與現(xiàn)場工作及員工職業(yè)健康相關(guān)的標準。執(zhí)行標準主要包括承諾執(zhí)行標準和綜合執(zhí)行標準。承諾執(zhí)行標準主要和故障后供電恢復(fù)速度、供電中斷通知、守約等相關(guān)，如不滿足標準要求，將在用戶有效投訴的先決條件下對客戶進行賠付。綜合執(zhí)行標準定義了通常情況下為客戶提供服務(wù)的最低水平。與執(zhí)行標準相對應(yīng)的具體的量化要求，由監(jiān)管機構(gòu)負責制訂并監(jiān)督執(zhí)行。
經(jīng)營許可類標準為輸、配電公司必須遵循的強制性規(guī)范。部分標準對于輸、配電網(wǎng)的使用者而言，也必須遵守。最基本的標準包括：輸電導(dǎo)則、配電導(dǎo)則、供電安全標準ER P2/6等。
3.1.2 供電安全標準ER P2/6
作為電網(wǎng)安全標準的基礎(chǔ)性文件，ER P2/6的核心思想是以最終客戶的供電可靠性作為規(guī)劃目標，巧妙地將系統(tǒng)安全性與客戶負荷大小相關(guān)聯(lián)，按照負荷組大小劃分級別，以“N-1”和“N-1-1”作為衡量手段，定量給出了各級電網(wǎng)所應(yīng)達到的不同的安全和可靠水平，見表5。
ER P2/6供電安全標準為輸、配電網(wǎng)一體設(shè)計，側(cè)重于配電網(wǎng)。基于結(jié)構(gòu)化的供電安全標準所構(gòu)建的英國城市電網(wǎng)，充分體現(xiàn)了電網(wǎng)整體協(xié)調(diào)性和經(jīng)濟性目標：互聯(lián)輸電網(wǎng)結(jié)構(gòu)堅強，奠定大電網(wǎng)堅實的安全基礎(chǔ);高壓配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)和接線相對簡化，與中低壓配電網(wǎng)完善可靠的結(jié)構(gòu)和強大的負荷轉(zhuǎn)移能力和變壓器容量裕度相配合(高壓變電站一般配置多臺主變壓器，變電站最大負載控制在考慮“N-1”后的保證容量范圍之內(nèi);在短路電流不超過控制標準的情況下，一般2~3臺主變壓器低壓側(cè)并列運行)，共同保證終端用戶的供電可靠性和全網(wǎng)的安全、經(jīng)濟性。英國電網(wǎng)典型結(jié)構(gòu)如圖1所示。
3.2高效的監(jiān)管激勵機制
3.2.1 投資與運營成本激勵機制
輸、配電公司需要根據(jù)經(jīng)營許可和相關(guān)標準的要求，進行電網(wǎng)的規(guī)劃和運行。一旦監(jiān)管機構(gòu)確定了監(jiān)管周期內(nèi)允許的投資與運營成本水平，輸、配電公司將重新審視其電網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃，對投資項目進行優(yōu)先排序和確定，同時允許部分項目適度超前，部分項目適當延后，體現(xiàn)規(guī)劃實際操作的靈活性。監(jiān)管機構(gòu)并不過于關(guān)注投資與運營的細節(jié)，如果某一公司通過提高管理效率和技術(shù)創(chuàng)新節(jié)約了投資與運營成本，節(jié)約部分可以保留在公司——這正是成本激勵機制的本質(zhì)特征。
3.2.2 績效指標激勵機制
以配電公司為例，針對其提供的各類服務(wù)，監(jiān)管機構(gòu)以最終客戶供電可靠性作為基準，設(shè)定了一系列績效目標：①每百個供電客戶的年供電中斷次數(shù)(CI);②每個供電客戶的年失電時間(CML);③一小時內(nèi)恢復(fù)供電客戶的百分比。監(jiān)管機構(gòu)對上述指標提出目標，并對配電公司實施考核。對于極端條件(如極端氣候)下引起的事故，經(jīng)監(jiān)管機構(gòu)認可，所產(chǎn)生的停電時間或次數(shù)可不計入考核。若配電公司達到或超過考核目標將會得到經(jīng)濟補貼，否則將會受到經(jīng)濟懲罰，通過獎懲機制，促進配電公司提高績效水平。以最終客戶供電可靠性為基準的績效指標激勵體制，也使得配電公司的規(guī)劃目標和運行管理得到了統(tǒng)一。
3.2.3 創(chuàng)新激勵機制
英國政府高度重視新能源、低碳技術(shù)變革及社會發(fā)展給電網(wǎng)企業(yè)帶來的機遇和挑戰(zhàn)。為了促進新能源、電動汽車等低碳技術(shù)在電網(wǎng)中的應(yīng)用，監(jiān)管機構(gòu)在新一輪的監(jiān)管周期中引入了新的監(jiān)管模型，在傳統(tǒng)的績效指標激勵機制之外，建立了創(chuàng)新激勵機制。監(jiān)管機構(gòu)主導(dǎo)設(shè)立了低碳電網(wǎng)專項基金(由政府和全體配電公司共同出資，鼓勵配電公司開展創(chuàng)新研究。配電公司提交項目立項申請，說明投入需求，以及應(yīng)用創(chuàng)新技術(shù)后可實現(xiàn)的效益和節(jié)約的成本。由監(jiān)管機構(gòu)組織專家進行評估、審查，一旦某一公司的項目申報成功，將由專項基金提供資金來源，最終形成的研究成果在行業(yè)內(nèi)共享，以促進全行業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新和效率提升)，通過項目申報、實施和成果推廣機制，促進配電公司立足長遠，在保持高質(zhì)量的供電可靠性和安全性的同時，更多通過技術(shù)創(chuàng)新和智能化解決方案，節(jié)約電網(wǎng)投資，提升電網(wǎng)效率，提高新型負荷和分布式發(fā)電消納能力。
4開放的配電系統(tǒng)規(guī)劃
4.1多場景規(guī)劃
由于低碳技術(shù)的發(fā)展與經(jīng)濟發(fā)展等一系列因素密切相關(guān)，其發(fā)展條件與速度在未來10~20年內(nèi)存在著較大的不確定性，監(jiān)管機構(gòu)要求配電公司應(yīng)用多場景規(guī)劃方法，開展“動態(tài)規(guī)劃”，對于各種可能的低碳技術(shù)發(fā)展預(yù)期(概率)，研究制定不同場景下的規(guī)劃方案，加強規(guī)劃風險管控，提升配電網(wǎng)絡(luò)的靈活性和適應(yīng)性。
4.2規(guī)劃優(yōu)化
相對輸電網(wǎng)和高壓配電網(wǎng)而言，配電公司對于低壓配電網(wǎng)的負荷、潮流、電壓等數(shù)據(jù)和信息一般掌握最少。由于缺乏數(shù)據(jù)和信息的支撐，規(guī)劃人員在設(shè)計構(gòu)建低壓網(wǎng)絡(luò)時，往往簡單套用相對保守的規(guī)劃設(shè)計原則，很多情況下遠未達到優(yōu)化的水平。新型負荷和分布式發(fā)電的接入，加大了配電系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計和運行管理的復(fù)雜程度，尤其對以居民和商業(yè)客戶為主的低壓配電網(wǎng)所產(chǎn)生的影響最大。為應(yīng)對上述挑戰(zhàn)，英國西部配電公司通過申報低碳電網(wǎng)專項基金開展示范項目，結(jié)合智能電表以及其他智能監(jiān)控終端的推廣應(yīng)用，加強對低壓用戶信息、饋線負荷、潮流、電壓以及屋頂光伏發(fā)電特性等實時數(shù)據(jù)和信息跟蹤收集和分析應(yīng)用。通過對低壓配電網(wǎng)絡(luò)的全面、動態(tài)感知和理解，準確評估、預(yù)測低壓配電系統(tǒng)的裕度、性能以及分布式發(fā)電接入對配電系統(tǒng)產(chǎn)生的影響，為配電優(yōu)化規(guī)劃和高效運營提供支撐。
4.3配電資源整合規(guī)劃
傳統(tǒng)的配電系統(tǒng)規(guī)劃，配電公司更多關(guān)注配電網(wǎng)絡(luò)自身的擴展與加強，一般通過加大電網(wǎng)投資(例如新建變電站、線路，網(wǎng)絡(luò)加強和設(shè)備更新等)，降低運營成本來滿足電網(wǎng)發(fā)展需要和監(jiān)管要求。針對配電系統(tǒng)中大量分布式能源資源的接入以及用戶對于電力和供電可靠性所提出的差異化要求，英國配電公司在深入分析各類用戶不同的用電需求，以及分布式能源資源有效性和可用性的基礎(chǔ)上，將用戶側(cè)資源、分布式發(fā)電、配電系統(tǒng)當做一個整體，開展配電資源整合規(guī)劃，創(chuàng)新技術(shù)解決方案和商業(yè)運營模式，提供智能互動服務(wù)，在追求系統(tǒng)整體最大效益的同時，實現(xiàn)配電網(wǎng)絡(luò)和各類用戶共享需求側(cè)管理、高效節(jié)能、分布式發(fā)電等所帶來的效益。以英國西北配電公司的低碳電網(wǎng)專項基金項目為例，通過創(chuàng)新電源變電站電壓調(diào)控技術(shù)，借助需求側(cè)響應(yīng)，在為居民和商業(yè)用戶提供增值服務(wù)的同時，削減高峰時段負荷需求，避免了數(shù)十億鎊的電網(wǎng)投資。據(jù)介紹，這一創(chuàng)新技術(shù)不僅可以用于削減高峰負荷需求，也為分布式發(fā)電接入相對集中的配電網(wǎng)絡(luò)提供了一種低成本的電壓調(diào)控手段。
5結(jié)語
英國電網(wǎng)在規(guī)劃建設(shè)的理念和實踐應(yīng)用等多個方面，值得我們學習借鑒：
1)完善的技術(shù)標準有助于指導(dǎo)各級電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展，在成本和效益之間尋求最佳平衡點。
2)有效的激勵機制將有助于引導(dǎo)電網(wǎng)企業(yè)立足長遠，科學設(shè)定關(guān)鍵業(yè)績指標，制訂規(guī)劃建設(shè)方案，取得一流供電績效，不僅可用于外部監(jiān)管機構(gòu)評價、考核電網(wǎng)企業(yè)，也可用于指導(dǎo)電網(wǎng)企業(yè)內(nèi)部評價、考核下級單位運營業(yè)績。
3)開放的配電系統(tǒng)規(guī)劃將有助于電網(wǎng)企業(yè)適應(yīng)新能源、低碳技術(shù)發(fā)展的需要，依托智能電表、大數(shù)據(jù)分析應(yīng)用和智能互動服務(wù)，開展多場景規(guī)劃、資源整合規(guī)劃等，可以提高配電系統(tǒng)規(guī)劃的適應(yīng)性，更好地應(yīng)對未來發(fā)展的不確定性。
作者簡介
楊曉梅，碩士，高級工程師，長期從事電網(wǎng)規(guī)劃工作。
