智能电网-第3章 主要特征

3智能电网的主要特征3.1自愈3.2互动3.3坚强3.4优质电能供应3.5兼容各种发电和储能系统3.6活跃市场3.7优化资产和高效运行智能电网的七大特征根据美国能源局现代电网发展报告，目前的论述普遍采用这一说法：1)

具有自我修复的能力（自愈）

2)

激发用户主动参与电网的运作（互动）

3)

抵御袭击（坚强）

4)

提供高质量的电能，减少停电损失（优质电能供应）

5)

能够容纳各种发电和蓄电形式（新能源参与）

6)

繁荣电力市场

7)

优化设备运行，降低电网运行费用1)

具有自我修复的能力（自愈）故障发生时，没有人工干预的情况下，快速隔离故障、自我恢复，避免大面积停电的发生。

CenterPoint公司在休斯顿的一次实验：人造闪电模拟停电，智能电网在极短时间内识别并恢复系统中最重要的部分，然后继续进行全面恢复。系统重新确定输电线路，从而保证在公用事业公司派出修理人员同时，不会中断服务。2)

激发用户主动参与电网的运作（互动）省电：电价高时不用电，电价低时才用电。洗衣用什么电，做饭用什么电。卖电：居民通过太阳能板、小型风电和电动汽车等分布式电源的应用，向他们的邻居或电网卖电。智能电网将在能源产业中旋起一股革命浪潮。同样地，那些拥有可再生能源或后备电源系统的大型商业用户可以在峰负荷时提供电能，尤其在夏季空调负荷猛增的时候。3)

抵御袭击（坚强）智能电网可以实时采集和分析电力系统运行状态，通过计算机的分析，预测大面积停电事故发生的可能，并在事故发生前切断或隔离事发区域。从而减少受影响区域。2003年，加利福尼亚州大停电，造成巨额损失。4)

优质电能供应智能电网不会有电压跌落、电压尖刺、扰动和中断等电能质量问题，适应数据中心、计算机、电子和自动化生产线的需求。5)

兼容各种发电和储能系统智能电网将安全、无缝地容许各种不同类型的发电和储能系统接入系统，简化联网的过程，类似于“即插即用”，如光伏发电、风电、插式混合动力汽车和燃料电池。6)

活跃市场更自由的买卖：处于不同地理位置的各种能源形式能够被便捷地卖给位于任何位置的用户。

用户：买方身份和卖方身份分时电价和实时电价7)

优化资产和高效运行最佳的容量、最佳的状态和最佳的运行：智能电网通过高速通信网络实现对运行设备的在线状态监测，以获取设备的运行状态，在最恰当的时间给出需要维修设备的信号，实现设备的状态检修，同时使设备运行在最佳状态。此外，先进的信息技术将提供大量的数据和资料，并将集成到现有的企业范围的系统中，大大加强其能力，以优化运行和维修过程。这些信息将为设计人员提供更好的工具，创造出最佳的设计来，为规划人员提供所需的数据，从而提高其电网规划的能力和水平。这样，运行和维护费用以及电网建设投资将得到更为有效的管理。

智能电网主要特征：

坚强、自愈、兼容、经济、集成、优化

智能电网坚强性特征（1）坚强性（Robust/Strong）

在电网发生小扰动和大扰动故障时，电网仍能保持对用户的供电能力，而不发生大面积的停电事故；在电网发生极端故障时，如自然灾害和极端气候条件下、或人为的外力破坏，仍能保证电网的安全运行；二次系统具有确保信息安全的能力和防计算机病毒破坏的能力。（2）

自愈性（Self-Healing）具有实时、在线连续的安全评估和分析能力具有强大的预警控制系统和预防控制能力具有自动故障诊断、故障隔离和系统自我恢复的能力。智能电网自愈性特征（3）

兼容性（Compatible）能支持可再生能源的正确、合理地接入适应分布式发电和微电网的接入能使需求侧管理的功能更加完善实现与用户的交互和高效互动。智能电网兼容性特征（4）经济性(Economical)

支持火电和水火电联合经济运行支持电力市场和电力交易系统提供清洁和优质电力实现资源的合理配置降低电网损耗，提高能源利用效率。智能电网经济性特征（5）集成（Integrated）实现电网信息的高度集成和共享采用统一的平台和模型实现标准化、规范化和精细化的管理智能电网集成性特征（6）优化（Optimized）优化资产的利用率降低投资成本和运行维护成本。智能电网优化特征中国智能电网的提法和4个特征

（StrongSmartGrid

）（1）数字化：

数字化电网、数字化电表与数字化用电设备（2）信息化：

市场信息、电网信息、用户信息与宽带通信形成的信息平台（3）自动化：

大电网安全稳定控制（高级智能调度），变电站自动化与用户用电系统智能控制（4）互动化：

电网、发电与用户以信息为基础的互动

在上述特征中，自愈是智能电网所有功能中最为重要的一种功能，也是电力基础设施系统应对灾害战略研究中的一个重要方面。能够自动恢复的智能电网可以实现的三大目标（1）实时监测和快速反应。一系列传感器将监测电压、电流等重要电气参数和部件的运行状况，这些监测数据能够让系统不断地进行自我调节，达到最佳的运行状态。（2）预测。该系统必须不断寻找可能引发较大事故的隐患，计算机将评估这些隐患及可能带来的后果，确定若干种补救方案，并模拟每种方案的实施效果，将最有效的解决方案提供给调度人员。调度员则调配电网中的许多自动控制装置，迅速采取相应的措施。（快速超前模拟）（3）隔离。一旦故障发生，整个电网就将拆分为若干个孤立的“岛屿”，每一部分都必须独立运作。检修人员修复故障线路之后，调度人员就可以将每座孤岛平稳的重新连入整个电网中。自愈功能研究的新进展复杂交互式3S电网安全性研究的最重要目标是实现3S电网的自愈功能。自愈功能的目标是：实时评价电力系统行为、应对电力系统可能发生的各种事件组合、防止大面积停电，并快速从紧急状态恢复到正常状态。实现自愈功能的方法，可概括为快速仿真决策、协调/自适应控制和分布能源（DER）集成等3个方面。目前在这3个方面都已取得了不少新进展。自愈功能研究的新进展(1)事件响应的快速仿真决策

事件响应的快速仿真决策，既不同于传统的预防性控制的静态安全分析和安全对策，也较由基于PMU的WAMS所组成的动态安全性评估(DSA)有所发展，主要增加了故障发展快速仿真的实时预测功能，为调度员提供紧急状态下的决策支持。自愈功能研究的新进展

预测功能包括故障引发的系统震荡和级联事件的发展，如存在可能导致大面积停电的高风险时，将实施主动解列灵活分区、以及有关系统的分布协调/自适应控制。

研发实现快速仿真的预测方法有两个方向：

—静态模型和动态特性相结合的分析计算；

—基于信号分析的实时直接测量推算。这两个方向对量测信号的精度、数据交换的速度和分析计算方法都提出了较高要求，且都有许多研究课题，如模型分析应能实现并行计算；信号分析要求PMU的精度达到

0.001Hz(0.02ms)等。自愈功能研究的新进展

诸多研发项目中，美国OSIsoft公司初见成效的实时性能管理值得注意：

—预测震荡发展的实时性能管理；实时性能管理不能预测震荡，但震荡发生后通过实时跟踪可捕捉修正反映频率下降的动态特征信息，可预测出一定时段内的震荡发展趋势。2005年9月12日，美国OSIsoft的

PMU实时性能管理系统，在几百公里外就已经根据震荡发展趋势预测出洛杉矶随后要发生的扩大的停电事故。自愈功能研究的新进展

▼这次洛杉矶大停电事故有200万居民受到了停电事故影响，洛杉矶附近的伯班克和格伦代尔两个城市也发生了停电。因有部分城市从洛杉矶购买电力，因此也受到了波及。▼事故发生后，洛杉矶警方便宣布进入“全面战术警戒”状态，每个执勤警察都不能离开工作岗位。在2001年9·11

事件发生四周年的9月11日，基地组织成员在一盘录像带中发出威胁称，要对洛杉矶和澳大利亚墨尔本发动恐怖袭击。而在第二天便发生了这样大规模的停电这个时机曾“引起了高度的关注”。不过洛杉矶水电局发现，大停电是一名工作人员错误切断了一根电缆而引起的。经过紧急抢修，大部分地区在两个半小时后陆续恢复了电力。到当地时间下午5点，洛衫矶全市供电恢复正常。自愈功能研究的新进展—系列事件的快速仿真预测。▼应用事件的快速仿真，能预测连锁跳闸和人为干预所导致的事态发展。

▼OSIsoft通过快速事件仿真与震荡发展预测技术相结合，可仿真出2003年经由2h演变而成的“8.14”大停电事故全过程。自愈功能研究的新进展▼过去对电网发生大停电事故时之所以对信息爆炸瞬息的震荡情况捕捉不准，其原因除平台吞吐能力受限外，主要是PMU的实时采集信息未经滤波、压缩、修正等处理。实时数据采集存在误差，据此所进行的震荡发展趋势的预测当然会失败。现在像OSIsoft、RTsoft(俄罗斯)等公司对PMU实时采集的信息进行滤波、压缩、修正等处理后震荡发展趋势的预测才得以实现。自愈功能研究的新进展▼当前对静态模型和动态特性相结合的分析计算以及对PMU的布点、精度和测试要求的技术已经比较成熟。如俄罗斯РТсофт

（RTsoft)公司生产的PMU其精度已达到0.001Hz(0.02ms)。自愈功能研究的新进展(2)分布协调/自适应控制●传统的监视控制方式，由相对集中的独立系统调度员/区域输电机构（ISO/RTO）、能量管理系统（EMS）、区域EMS、配电管理系统（DMS）、厂站自动化，以及大量分布的继电保护、稳定补救、现场控制器、就地无功补偿和其他智能控制等共同组成而各司其能。●这些应用系统和装置，不仅不易相互协调，而且还存在一些诸如隐藏故障、脆弱性和适应性等问题。特别是在瞬息万变的紧急状态下，基于离线研究的“事先整定、实时动作”的分布执行装置，往往适应不了系统的变化，因而更不能在高风险时主动解列、灵活分区、实现分布控制了。自愈功能研究的新进展●具有自愈功能的CIG中有关分布协调/自适应控制的研发目的就是为了解决这些难题。SPID所采用的面向代理(AgentOriented，AO)的3层Multi-Agent结构为解决灵活分区导致的继电保护、稳定补救和无功补偿装置定值的自适应修改，以及实现解列后包括发电在内的分布式发电DG系统和变电站的分布式智能控制，提供了一个新途径。自愈功能研究的新进展—电力基础设施战略防御系统SPID（StrategicPowerInfrastructureDefenseSystem）的概念▼SPID是由美国国防部牵头，有EPRI和华盛顿大学等单位参与，投资3000万美元、历时5

年(1999～2003)完成的一项前期工作。它是美国就电力、电信、金融、交通等影响国民经济的巨大的复杂系统所开展的政府、工业、大学协同研究项目(GICUR)之一。整个项目将于2025年完成，最终达到具有承受、应对各种意外及快速恢复的自愈能力。自愈功能研究的新进展▼EPS通过发电厂，经输、配电网向数百万用户供电，而在EPS上覆盖了由实时通信系统、传感器、执行终端和控制中心组成的ICS(GPS、低轨道人造卫星、因特网、内部网、光纤网等)和MCS(传感器、人工智能、故障分析决策等)。

美国SPID的智能化体系结构自愈策略

LED人造卫星IntranetInternet脆弱性评估故障分析

决策与调度

信息/传感GPS人造卫星—SPID系统采用AO技术的3层多代理结构▼响应层：它起效应器（Effectors）的作用，执行各项命令，包括发电调节、保护动作；▼协调层：负责协调处理评估层和响应层的关系，保证决策和执行协调配合，包括事件/警报过滤、模型更新、故障隔离、频率稳定、命令解释；▼评估层：负责评价、论证和决策，事件预测、脆弱性评估、隐藏故障监视、网络重构、恢复、规划、通信。主要功能有脆弱性评估(电力和通信系统的快速在线评估)，故障分析(隐藏故障监视)，自愈战略(自适应卸负荷、发电、解列保护)，信息和传感(卫星、因特网、通信系统监视和控制)等。用以防护来自自然灾害、人为错误、电力市场竞争、信息和通信系统故障、蓄意破坏等对电力设施的威胁。

SPID系统面向代理的响应、协调、评估3层结构

协调层评估层

控制

闭锁信号控制计划/决策模型更新一致性检验结构调整代理电力系统事件/告警输入恢复代理计划代理事件检测代理隐性事故监视代理脆弱性评估代理模型更新代理事件/告警过滤代理频率稳定性代理事故隔离代理

发电代理保护代理命令解释代理知识/决策交流通信代理响应层自愈功能研究的新进展(3)关于分布能源DER(distributedenergyresource)●分布能源主要包括分散发电，分布储能，和具有潜在功率产品价值的需求侧负荷响应资源三部分。●除面向电网的抽水储能电站外，三者不仅同属供用电范畴，彼此之间的联系也很密切。如分散发电与分布储能组成功能互补的微网，并可参与需求响应资源的负荷响应程序等。

自愈功能研究的新进展

●分布能源集成主要将配电系统中的分散发电设备，包括紧急状态下为防止停电用户所作出的反应(需求侧响应资源)，纳入配电管理系统(DMS)和配电自动化DA(distributionautomation)系统，使DER在电力系统正常、紧急和恢复状态下，实现输配电系统的实时协调运行。由此可看出，自愈电网的

基础实际上就是自愈配网。

3.2互动系统运行与批发、零售电力市场实现无缝衔接，支持电力交易的有效开展，实现资源的优化配置；同时通过市场交易更好的激励电力市场主体参与电网安全管理，提升电力系统的安全运行水平。3.2互动系统运行与批发、零售电力市场实现无缝衔接，支持电力交易的有效开展，实现资源的优化配置；同时通过市场交易更好地激励电力市场主体参与电网安全管理，提升电力系统的安全运行水平。3.2互动(1)特性首先，智能电网必须满足用户的主要目标。电网应该以一种自动化的、低成本的方式来让用户参与到电网中来，这个系统必须具备如下特性：1)保持电力企业和用户之间的规则、政策和协议的一致性；2)在需要时提供电力或者减小负荷；3)补贴节省的费用3.2互动(2)关键部件/技术1)在用户耗能过程中，需要采用多种智能电网的组件来为用户提供更多的选择，用于和电网之间的联系；2)用户应用必须可靠，并且容易使用，防止篡改；3)软件应用，软件根据电价在用户设定的参数范围内，自动管理用户的用电行为；4)智能通信表计，应能同时测量用户的用电情况和电网参数，以辅助电力企业以尽可能低的成本提供所需要的服务；5)交易过程、费率以及刺激计划能同时服务于用户和电力企业。3.3坚强不管发生物理攻击还是信息攻击，智能电网必须抵制两种不同的攻击战略：（1）对电力系统的攻击，基础设施本身就是主要的攻击对象；（2）通过对电力系统的攻击，利用电力系统网络攻击其他基础设施系统，如电信、财政或者政府。3.3坚强安全决策应该具有优先权考虑3.3坚强系统需求必须包括1)实现自愈的能力；2)有能力实现岛屿式工作；3)提供更高级的自动化，广域网监测和电力配电系统的远程控制；4)对关键设备进行备用设置；5)使用分布式资源；6)确保新添加的设备和控制系统不造成新的攻击弱点；7)通过电网预测模型和决策支持工具，对即将发生的破坏实现快速响应。3.3坚强建设坚强智能电网的条件：

在电网网架方面,特高压交流试验示范工程成功投运并稳定运行，全面掌握了特高压输变电核心技术，后续交直流特高压工程全面推进，为加快发展坚强电网奠定了坚实基础在大电网运行控制方面,调度技术装备水平国际一流，自主研发的调度自动化系统和继电保护装置广泛应用；广域相量测量、在线安全稳定分析等新技术开发应用居世界领先地位在信息平台建设方面,“三纵四横”的电力通信主干网络，形成了以“SG186”工程为代表的国家电网信息系统集成开发整合工作已取得阶段性成果，ERP、营销、生产等业务应用系统已完成建设试点并大规模推广。

在研究体系方面,形成了目前世界上实验能力最强、技术水平最高的特高压试验研究体系，具备了世界上最高参数的高电压、强电流试验条件，实验研究能力达到国际领先水平。在发展智能电网方面,坚强智能电网试点工作已逐步开展，一体化的智能调度技术支持系统已完成基础平台开发；大用户负荷管理和低压集中抄表系统已安装使用约900万户，用电信息采集系统研究全面开展；启动了高级调度中心、统一信息平台和用户侧智能电网试点建设工作。在大规模可再生能源并网及分散式储能方面,开展了光伏发电监控及并网控制等关键技术研究，建立了风电接入电网仿真分析平台，制订了风电场接入电力系统技术规定等相关标准，开展了电化学储能等前沿课题基础性研究工作。在体制方面,国家电网公司业务范围涵盖从线路、变电、配电到用电服务的各个环节，在统一规划、统一标准、快速推进等方面存在明显的体制优势。统一坚强智能电网建设的目标国家国家对能源、对电网的期望，从国家的政策可以看出，是节能减排，提高能源利用效率。电网公司电网公司主要关注是电网运营的安全性、可靠性和经济性。

用户用户关注电费支出和用电可靠性。

一个技术解决方案的内容和目的，要满足各利益相关方的期望。智能电网的利益相关者主要是国家、电网公司和用户三部分。统一坚强智能电网建设的目标

智能电网的目标是提高电网运营的安全性、可靠性和经济性，降低用户的电费支出，并提高能源利用效率，实现节能减排。如果智能电网能够达到上述目标，就能获得各个利益方的支持，其发展前景也会更加广阔，这也是我们思考智能电网建设的基础。刘振亚总经理就统一坚强智能电网建设的目标表述为：建设以特高压电网为骨干网架，各级电网协调发展，具有信息化、自动化、互动化特征的统一坚强智能电网。

统一坚强智能电网建设的内容统一：表明坚强智能电网的建设以统一规划、统一标准、统一建设为原则，以统筹规划、统一标准、试点先行、整体推进为工作方针。坚强：建设以特高压电网为骨干网架，各级电网协调发展的坚强电网。具体包括：特高压输电网、受端电网、配电网的建设。智能：信息化、自动化、互动化是智能电网的特征。主要包括发电、输电、变电、配电、用户、调度等六大环节和通信信息平台。

坚强智能电网建设的内容

由交、直流组成的特高压输电网，直流具备主要的输电职能，是大容量、远距离输电的直达快车，其电力消纳必须依托坚强的交流电网支撑，交流除具有输电属性外，最重要的是具有网络属性，能够跟踪发电厂和用户需求的变化，在各种运行方式和故障情况下，实时保障电力系统安全、稳定运行，保证用户的安全、可靠用电。构建交直流并联运行的混合电网，能够充分发挥特高压交直流的作用。规划的特高压交、直流混合电网结构合理，协调运行，提高了电网抵御严重故障的能力。

特高压输电网坚强坚强智能电网建设的内容

受端电网建设要围绕经济社会发展的需要，实现与特高压电网的有效衔接，通过优化建设以500kV为主220kV为辅的受端网络，在保证系统安全稳定运行的前提下，实行分片运行，有效解决系统短路电流特别是220kV短路电流超标的问题。

受端电网中低压配网

中低压配电网的建设，按智能电网建设的要求，将承担中小型新能源（风电、太阳能电站和分布式电源）的接入，更要保证对各类用户的供电可靠性，达到“自愈”的标准。

坚强（一）满足经济社会发展对电力的需求

通过建设坚强智能电网，提高电网大范围优化配置资源能力，实现电力远距离、大规模输送，满足经济快速发展对电力的需求。（二）应对资源环境问题带来的挑战通过建设坚强智能电网，实现可再生能源集约化开发、大规模、远距离输送和高效利用，改善能源结构，促进资源节约型、环境友好型社会建设。坚强智能电网的作用（四）满足多元化用电服务需求

通过建设坚强智能电网，提高电能质量和供电可靠性，创新商业服务模式，提升电网与用户双向互动能力和用电增值服务水平。（三）适应发用电多样化的发展要求通过建设坚强智能电网，实现各类集中/分布式电源、储能装置和用电设施并网接入标准化和电网运行控制智能化，提高电力系统资产的运营效益和全社会的能源效率，促进经济社会的可持续发展。坚强智能电网的作用

中国政府提出了在2020年实现单位GDP碳减排40%-45%的目标，各省区也承担着相应的碳减排重任。智能电网可以通过各种方式大幅削减电能消耗和碳排放，例如：更多清洁能源的接入、电网损耗的降低、用电效率的提高、电动汽车的推广等。目前，国家电网公司正在开展《智能电网与低碳经济、环境发展》研究，通过逐项分析智能电网相关业务对二氧化碳减排的作用，分析智能电网对2020年单位GDP减排的直接和间接效果，梳理减排途径，为政府部门提供决策支撑。坚强智能电网与应对全球气候变化3.4优质电能供应智能电网能够根据不同的价格提供不同等级的电能。智能电网能够减小由于输配电元件引起的电能质量问题。它的高级控制方法将监测必要的组件，实现电能质量问题的快速诊断和周密解决方案。电网设计还会考虑减小由于闪电、开关浪涌、线路故障和谐波源等问题引起的电能质量扰动。智能电网有助于减轻用户侧的电子负荷对电力系统的影响。电能质量问题的提出

电能是一种特殊的商品，既具有以商品形式向用户出售的性质,又具有为千百万用户服务的公用事业性质。由于电能的供应带有一定的垄断性（特别是国内），电力用户往往在使用电力企业所供的电能时，对其质量的波动或不良情况也无可奈何。故早期制订的常规电能标准,其要求不够严格，相当长时间内没有重大改进。用户与电力企业之间矛盾不断发生

20世纪后半世纪，世界科技发展速度加快,特别是信息产业的突飞猛进，传统的电能质量标准已无法适应用户需要,迫使电力企业和有关学术组织不得不对电能质量标准作出较大的修订补充，从而全面关注电能质量的分析和控制问题。计算机及信息设备对电能质量的要求计算机安全运行电压图（byCBEMA1996）绿色表示正常工作，黄色表示不能正常工作，红色表示对设备将造成损坏。可见，运行电压偏移额定值的程度和持续时间，直接关系到设备的功效和安全性。持续时间运行电压周波(60Hz)电能质量问题影响的严重性供电可靠性问题对美国工业每年造成损失为250~500亿美元。如惠普公司集成电路工厂停电20分钟将引起3000万美元损失。大量电力电子装置的使用、电容投切等造成负荷不对称并引起严重的电能质量问题。电压低于0.9额定值时，某些电动机将不能正常工作。高次谐波会导致对精密电子设备工作的干扰和电器设备的异常发热，造成设备的永久性损坏。供电电压的闪变和三相不对称，则直接影响各种电气设备正常运行。一次电源波动可能造成的巨大经济损失半导体工业具有特殊过程工业玻璃工业光学工业纺织工业$M=百万美元包括一些化工生产过程IBM的研究结果电能质量问题是造成数据丢失的最大原因！芯片测试当电压低于85％时，测试仪停止工作，芯片、主板可能被毁；PLC

早期的产品，当电压低于10％时，仍能持续工作15个周波(可编程控制器)

新版产品，当电压低于(50～60)％时，PLC停止工作；而2

年后资料表明，当电压低于81％时，PLC停止工作；一些I/O

设备，当电压低于90％、持续时间仅几个周波，就会被切除。机器人由机器人控制对金属部件进行钻、切割等精密加工的机械工 具，为保证产品质量和安全，工作电压槛值一般设为90％。当电压低于此值、持续时间超过2～3个周波时，被跳闸。

直流马达当电压低于80％时，直流电机被跳闸。变频调速当电压低于70％，持续时间超过6个周波时，VSD被切除。 而对于一些精细加工业中的电机，当电压低于90％、持续时 间超过3个周波时，电机就会被跳闸而退出运行。

马达 研究表明：当电压低于50％～70％、持续时间超过1个周波，接接触器触器就会脱扣。

计算机 当电压低于60％，持续时间超过12个周波时，计算工作将 到影响，如数据丢失。电压跌落对一些设备的危害我国电网电能质量问题更大故障率与供电可靠性差据1995年203个供电局/电业局统计，平均供电可靠率仅为99.075%；电压波动大。我国部分城网电压合格率仅为82%~86%；供电网谐波污染严重。变流电源、家用电器、冶金、化工企业大型冲击电源、电气化牵引设备等都是主要的谐波源，造成电压波形畸变、电压波动、闪变和三相不平衡。电能质量问题的分类（1）电压质量问题：闪变瞬时过电压、跌落谐波、畸变各相电压不平衡电流质量问题：电力电子设备等非线性负荷给电网带来的电流畸变流入电网的谐波电流无功、不平衡负荷电流低频负荷变化造成的闪烁等电能质量问题的分类（2）稳态电能质量问题以波形畸变为特征，主要包括谐波、次谐波、波形下陷以及噪声等；动态电能质量问题通常以频谱和暂态持续时间为特征，分脉冲暂态和振荡暂态两大类。

主要体现为电压质量问题电压跌落占其中很大的比例几种动态电压质量问题的示意图波形

国外对电能质量的认识针对电能质量问题，美国电科院（EPRI）提出一个分三步走的研究策略：第一步：电能质量问题分析美国在300多个电厂/电站安装了电能质量监测仪（PQNodes）第二步：发展电能质量控制器EPRI与西屋公司成立西屋科学院，研究固态断路器（Solid-stateCircuitBreaker）、静止无功补偿器(STATCON)和动态电压恢复器等（DynamicVoltageRestorer，DVR)等电力电子式电压质量控制装置。第三步：与电力公司合作，开展应用推广研究。国内对电能质量问题的认识☆很长一段时间，只是关心有没有电的问题，即供电的可靠性；☆20世纪后半世纪，国内电力企业和有关学术组织不得不对电能质量标准作出较大的修订补充。 传统的电能质量只包含频率、电压和可靠性(即不断电)三个方面。随后，部分事故和用户投诉使人们认识到电网中的谐波和三相不平衡现象的严重危害性。 此后，电压波动和闪变也已引起足够重视,在电能质量标准内也已列入此项内容。☆2000年以前，我国对电能质量已先后颁布了几个国家标准，对电压允许偏差、电压允许波动和闪变、电网谐波、三相电压允许不平衡度、电力系统频率允许偏差等作出了明确的规定。☆目前和将来，推广电能质量体系的实际应用，进一步研究电能质量的分析方法和控制措施。改善电能质量的首要问题

——电能质量分析与监测目的：通过在特定地点设置电能质量分析和监测装置，评估其电力供应与负荷之间的兼容性，分析电能质量的各项指标，为评价电力供应和改善电能质量提供依据。IEEE标准Std1159-1995，专门对电能质量监测提供了一系列规范。电能监测装置的一般功能信号调理，（PT/CT变换）数据采集，各项电能质量指标的计算与分析，电能质量指标体系的设置，电能质量报表，数据记录，包括短期录波和长期数据备份，信息呈现、即良好的人机界面，等。测量硬件＋分析和显示软件电能监测装置的种类（1）便携式电能质量分析仪优点：使用方便，成本较低…缺点：信号通道数有限；对一些长期性电能质量指标不便进行监测…电能监测装置的种类（2）固定式电能质量监视装置优点：容量大，可长时间不间断监视缺点：成本高。较好的解决方案在已有的硬件系统（如数字录波器）中引入电能质量分析软件，从而有利于降低成本，增强功能。先进的电能质量分析软件特征：适用于各种硬件平台，固定式还是便携式的；离线或在线分析；可以对电网各个点的电能质量数据进行综合管理和分析，并进而对广域电网的电能质量进行总体评估；适应多种输入数据，对COMTRADE格式的良好支持；用户可定制的、全面的电能质量指标体系和标准；先进的电能质量分析算法；优雅和方便的操作人机接口和显示界面；强大的报表和打印功能。1概述

电能质量问题分析和解决思路：电力系统的频率波动—大负荷引起的有功功率冲击；主要依靠合理调度或通过专门研究解决。电压波动、波形畸变—非线性负荷和无功功率冲击；在用户侧采取补偿方法就地解决。三相电压动态不平衡—非线性负荷不对称负荷；用户侧补偿、改善工艺和网络结构方法解决。电压暂降、短时间断—电力系统故障和大设备操作；采用提高可靠性、改善网络结构和进行补偿等方法解决。新型供配电设备和用户电力技术新概念、新技术。电能质量控制技术2有功功率冲击的补偿国标规定频率偏差为±0.2Hz。

解决措施：

1、增加装机容量或扩大电力系统电力系统频率特性：若系统越大，ΔP越小，则频率偏差Δf就越小。2、使系统保持足够的备用容量

3、改进调速系统和进行跟踪调节例如：电液调速失灵区可小于0.05Hz左右。

4、合理选用水电厂的备用调频容量

5、对大型冲击负荷的频率变化进行专门研究同时考虑无功冲击的电压波动、谐波、负序问题。3无功功率冲击的补偿实用措施：1）改进运行操作方法和生产工艺；

2）提高系统的供电能力；

3）加装SVC等补偿装置。

一、晶闸管控制电抗器（TCR）补偿装置（目前最常用）

1、接线和基本原理TCR的基本原理：通过晶闸管控制改变装置输出的无功电流。例如：

1）α为90o时，电路电流滞后电压90o，吸收无功最大；2）α在90o～180o间变化，可改变吸收的无功大小。2、TCR的负荷补偿

TCR装置只能吸收无功，与固定电容器FC并联使用，则可向系统送出或吸收无功功率。特性如图所示。一、晶闸管控制电抗器（TCR）补偿装置

TCR静补装置能快速吸收或发出感性、容性无功，对电压波动、闪变、谐波有很好抑制作用；TCR分相控制能对三相不平衡问题进行补偿；大电网应用可提高系统稳定性、抑制系统振荡、降低暂态过电压、改善功率因数等。

二、饱和电抗器（SR）补偿装置（早期装置，简单介绍）装置原理与伏安特性：

三、晶闸管投切电容器(TSC)补偿装置（应用最多的装置）1、基本接线和电压控制特性1）电抗器作用防止电容器投入的冲击电流和电容器与系统的谐波谐振。

2）技术问题改进：用机电一体化开关解决投切涌流、晶闸管散热、功率损耗和可靠性问题。实用接线如图所示。

三、晶闸管投切电容器(TSC)补偿装置2、TSC装置的特点1）分组投切电容器控制无功，不能平滑地调节装置的无功功率；只能发出无功功率，不能吸收无功功率。

2）但成本低、可靠、维护方便，因此应用非常广泛。

三、晶闸管投切电容器(TSC)补偿装置3、TSC装置的实际应用

四、三种型式SVC装置的比较类型TCR＋FCSR＋FCTSC无功功率控制连续，感性/容性连续，感性/容性分级调节，容性动态响应时间约10ms约10ms约10～20ms限制过电压能力中等有限无吸收谐波能力好好差闪变改善情况很好好好控制灵活性好差好运行维护情况较复杂简单较复杂SVC装置的应用情况分析：

1）TCR＋FC和SR＋FC能连续、双向控制无功，响应时间快，抑制闪变、谐波能力强，多用于冶金行业。

2）TSC广泛用于供电网无功补偿，技术比较成熟。4电压暂降和短时间断的抑制

一、一般抑制方法与措施（供电部门、用户双方共同）

1、供电部门：预防故障：尽量减少暂降、间断的次数；减缓故障影响：快速跳闸、环网供电等；

2、用户措施：采用UPS、备用线和备用发电机等。用户分类采用的设备和供电措施不间断电源备用发电机备用线路其它金融机构√

√

√

√数据处理中心√

√

√

通信中心√

√

√

炼油厂√√√医院√

√

√

造纸厂√√√

半导体制造厂√√二、用户电力（定制电力）技术及其应用1、用户电力技术的产生

1992年美国EPRI提出：把大功率电力电子技术和配电自动化技术综合起来，以用户对电力可靠性和电能质量要求为依据，为用户配置所需要的电力。

2、用户电力技术的原理与应用

1）采用固态断路器和静态补偿器（STATCOM）

a）固态断路器动作时间小于10ms，能在一个周波内切除故障，并恢复重要用户供电，防止长时间断电。

b）静态补偿器是带有储能系统的并联补偿装置，响应时间几ms，能在一定时间内维持电压不变。两种设备配合使用，能有效限制电压波动、波形畸变。固态断路器和静态补偿器在供电系统的典型应用2）动态电压恢复器（DVR）

DVR是带储能装置（系统）的串联补偿装置，除无功功率之外，有补偿有功功率的能力；当系统发生电压暂降时，能在几ms间内将用户侧电压恢复到正常值。

DVR抑制电压暂降的原理如图所示。用户电力技术产品在供电系统的应用

上图供电系统的思路：采用用户电力技术概念提出的新产品和新设备，为用户配置所要求电力。三、用户电力技术的产品和设备1、固态断路器和固态转换开关

1）开关组成：

GTO开关：相当负荷开关

SCR开关：相当断路器。

2）工作原理：故障时电流增大，GTO收到关断脉冲后立即关断，电流经限流电抗器流过SCR开关，SCR开关则在电流第一次过零时断开回路，仅有几ms的延时，动作速度非常快。

3）应用场合：如图可用于快速隔离故障和转换供电；与静态补偿器配合向用户供优质电力；与电抗器配合快速限制短路电流等场合。2、静态补偿器一种带储能系统、有快速响应能力的电压源控制器。由联络变压器、GTO或IGBT换流器、储能系统和控制系统等组成。为高质量供电的无功电源产品。国内外研究情况和水平：

组成：与静态补偿器相似也有变压器、换流器、储能装置和控制系统，区别是串接于线路上向敏感负荷供电。原理：正常时由系统受电存储能量；由于能同时提供有功和无功功率，因此故障时对电压暂降、暂升、间断进行动态补偿；也可以用于限制短路电流。

4、几种类型调节器比较：3、动态电压恢复器

将投资费用与扰动损失费用进行比较、分析。实际中可根据用户电力技术投资，以及受电力扰动的代价，即使用用户电力技术后的效益，按回收年限等方法进行分析。扰动代价各国情况不同，美国情况如图所示。四、用户电力技术的经济性分析1、采用互补方式

1）用户方法：用稳压器、UPS等解决小负荷问题；

2）电力公司：采用SSB、STATCOM、DVR等解决

3）双方投资解决供电中的电能质量问题。

2、实现与配电自动化的结合

3、设立用户电力技术园区，园区实行优质优价。但园区的供电指标、用电价格等都要具体规定和解决。用户电力技术的应用，供用电双方均可得益。用户方面能避免电能质量问题造成的损失，从提高产量、产品质量获取效益；供电部门得益于公司形象、优质优价，推迟供电建设投资和减少运行费用等方面获取效益。五、用户电力技术的实现方式5电力谐波的限制措施

一、谐波的限制措施

1、降低谐波源谐波电流含量换流装置的谐波电流次数与脉动数P有关，增加换流装置的脉动数，是降低换流装置谐波的最有效措施。换流装置网侧特征谐波次数：h＝KP±1

换流装置产生的谐波电流大小：Ih<I1/h

因此，装置P越大，h越大，则低次谐波少，Ih越小。

2、装设交流滤波器交流滤波器分有源和无源两种，普通无源滤波器设备和技术可靠，应用较为广泛。工程问题的考虑……。

3、合理选择供电电压

4、加强谐波管理工作二、交流滤波器1、滤波器的两种形式：调谐滤波器和高通滤波器。调谐滤波器又分为单调谐和双调谐滤波器；单调谐用于吸收单一次数谐波。……。例如，可用不同种类滤波器。2、滤波器原理和设计要求

1）使注入系统的谐波减小到国标允许的水平；

2）进行基波无功补偿，供给负荷所需的无功功率。二、交流滤波器3、单调谐滤波器由图主电路可求：调谐频率：调谐次数：谐波阻抗：

在谐振点：∣z∣＝R

特征阻抗：；品质因数：

Q为设计滤波器的重要参数，典型值Q=30～60。4、高通滤波器

用于吸收某一次数及其以上的各次谐波。如图所示。由图主电路可求：复数阻抗：截止频率：截止次数：

结构参数：，一般m=0.5~2；品质因数：，一般Q=0.7~1.45、双调谐滤波器

用于吸收相邻两次数谐波，如图所示。应用不广泛。6、滤波器设计和运行应注意的问题

1）参数选择注意防止滤波器与系统发生并联谐振；

2）注意防止滤波器与系统发生串联谐振。三、有源电力滤波器（APF）简介

无源滤波器体积大、耗材多，设计不合理存在谐波放大的可能。目前理论、技术具备研制实用化APF的条件。

1、基本原理

谐波电流：iH＝i-i1(补偿前)；补偿电流：if=-iH(APF提供的电流)；补偿结果：iS＝i+if=i1

（补偿后电网电流）2、主要结构和实现方法APF实质是特殊的补偿电流源，结构如图：

1）无功电流iq检测要求：实时快速检测iq。设：负荷电流为i，用傅氏变换求解无功电流和谐波电流：

目前，典型的快速检测有瞬时空间矢量法、自适应检测法、提取基波分量法等。因此，有2、主要结构和实现方法4）输出部分：由高频滤波器和变压器组成。

2）补偿电流控制方法根据检测的负荷无功电流iq或谐波成分iH，实现对逆变器开关元件的控制。典型控制方法有三角载波线性控制、滞环比较控制、无差拍控制等。

3）逆变电源系统包括电感或电容储能元件、GTO逆变电路等部分组成。采用脉宽调制技术实现对负载电流的补偿。3.5兼容各种发电和储能系统智能电网必须不仅兼容大的、集中的电厂，还应该兼容不断增加的分布式能源（DistributedEnergyResources，DER）。分布式能源是多样和广泛分布的，包括可再生能源、分布式电源和储能。分布式可再生能源发电的接入新能源接入电网的思考

大规模风电的接入电动汽车充电系统的接入功率(MW)功率(MW)2:005:008:0011:0014:0017:0020:0023:00

200 150 100 50 0 -50-100等效负荷

时间吉林白城两典型日的风电输出特性2:005:008:0011:0014:0017:0020:0023:00

0-50150100 50250200

负荷风场出力负荷4月15日12月31日等效负荷风场出力美国AlamosaPVstation8MW的输出特性（Sep.4th,2008）过去通常认为配电网是无源的，而输电网则是有源电网，需要对电源进行管理和控制。

分布式电源接入配电网引起了潮流的双向流动，同时带来了短路电流增大，电压升高或电压突变等问题。通过分布式电源可以解决变电站过负荷问题，推迟电网扩建和改建项目，降低网络损耗。

国外配电运营商对于分布式电源的接入，最初采用的思路是：如果分布式电源接入后，在最恶劣的电网运行条件下电网仍能满足运行要求，则该分布式电源允许直接接入；相反地，如果不能满足运行条件，则必须首先进行电网的扩建或改建，方可接入。 欧盟指令2001/77/EC（旨在推动利用可再生能源发电）和2004年能源法案（英国政府关于到2010年可再生能源发电达到10%的目标）的发布鼓励更多分布式电源的接入。只有配电运营商对分布式发电的接入采取更主动的态度，积极采取有关措施的情况下才能实现上述目标。英国：到2020年可再生能源占64%智能电能表、用电信息采集主站等相关设备。 智能电能表是需重点突破的关键设备。 重要进展

《智能电能表功能规范》等36项用电信息采 集系统相关标准已作为国网企标正式发布； 智能电能表安全芯片已由中国电科院研制完成，通信等其他芯片也已研制完成；试点工程中智能电能表第一批招标已完成。

上海世博园用电信息采集

关键设备单相费控智能电能表三相费控智能电能表漕溪电动汽车充电桩漕溪电动汽车充电站上海世博园电动汽车充放电站

关键设备

电动汽车充电桩、电动汽车充电站等设 备，电动汽车充电机及控制系统是试点工 程需要重点突破的关键设备。重要进展已完成《电动汽车非车载充放电机通用技术要求》等10项公司企业标准，已印发《电动汽车充电设施建设指导意见》和《电动汽车充电设施典型设计》；部分型号的充电机及其监控系统已研制完成；中国电科院、国网电科院等公司科研单位正积极开展其他相关设备和系统研制。3.6活跃市场电力市场的基本概念及构成要素电力工业生产经营的技术特点传统管理体制及国外电力市场化改革电力市场的结构电力市场的交易模式电力市场负荷预测方法电力市场技术支持系统电力市场机制的特点电力市场条件下电力企业的经营发展战略电力市场的监督与管制1.电力市场的基本概念及构成要素一、电力市场内涵的界定(一)市场的涵义社会分工生产不同商品商品交换市场属商品经济范畴，只要有社会分工和商品生产，就必定有市场存在。市场又是一个历史范畴:商品经济的萌芽阶段少量剩余产品偶然的交换市场只是一种补充社会化大生产的发展商品交换的频率迅速增加市场也就不再局限于一定的空间范围市场经济进入高度发达阶段市场冲破了地域分割，形成统一的国家市场，扩展到国际区域，乃至发展为全球性的国际市场，使市场的空间极大扩展;

市场体系高度发育，不仅生产资料、消费品等商品市场趋向成熟，而且生产要素市场，如金融市场、劳动力市场、信息市场、技术市场、房地产市场等也得到了空前发展。由此我们可以做如下的判断：

1.市场是指商品交换的场所，即卖买双方发生交易行为的地点或是空间范围。这一重含义体现出市场的空间属性。

2.市场是各种市场主体之间交换关系乃至全部经济关系的总和。

3.市场是社会经济生活的综合体现，也是社会资源的主要配置者和经济活动的主要调节者。(二)电力市场的内涵电力市场是属于商品市场的范畴，它是以电力这一能源的特殊物质形态，作为市场客体来定义和界定市场内涵的。

定义:电力市场是电力的买方和卖方相互作用以决定其电价和电量的过程。二、中国电力市场的形成与发展1882年,德波列茨,世界第一次高压输电试验;同年7月,英国商人创立了上海电气公司SEC,

上海第一台发电机开始投入商业运营，自此电力作为商品已经在中国存在了l20多年，这120多年分为三个发展阶段:

第一阶段从1882年开始到1949年新中国成立，共经历了67年。

到1949年共有发电装机185万千瓦，年商品量43亿千瓦时。这个阶段的电力企业有外商资本，有官僚资本，也有私人资本。企业的管理方式和经营方式与世界各国相同。即发输配售一体化，区域性垄断，从而形成相互独立的区域性电力市场。这一阶段的电力市场规模较小，相互之间还没有碰撞,都处于分片垄断经营。

第二阶段从1949年建国开始到1998年到国家电力公司成立，撤消电力部为止，历时49年。

1998年共有发电装机2.7亿千瓦。电力已在大中城市普及，用电的农户也已超过90%，电力市场已在全国城乡建立起来。其特点是国家统一所有，统一管理，自上而下垂直垄断经营，实行计划建设，计划发电，计划供电和计划用电的计划经济体制。

从80年代初期开始的中国对经济体制进行改革，到90年代中期，党的十四次代表大会确定了实行社会主义市场经济体制，要求建立全国统一的竞争有序的商品市场。经过近二十年的改革，为电力市场的真正运作准备了各种条件，但真正的现代电力市场尚未运作起来。第三阶段中国的电力工业将全面实现市场化运作，全国性电力市场将要形成。这一阶段的电力市场将与国际接轨。特点:1.发电企业将上网交易，实行竞争卖买电能，电力输送和终端零售市场将维持垄断经营2.作为电力市场主体的电力企业都要按照国际通行的现代企业制度建立起来，形成自主经营、自负盈亏、自我发展、自我约束的运作机制。3.政府部门对电力市场实行宏观调控和依法监督。4.电力行业组织和电力市场的中介组织，从过去的政府中分离出来，按市场规律独立行事，为电力市场的各种活动服务。5.电力价格在政府监管下实行市场定价为主，政府指导价和政府定价为辅的价格管理体制。价格水平的确定则以成本为基础并接受市场供求关系的调节。现代电力市场的建设和发展大致需要经历以下几个阶段：第一，模拟市场阶段。（1996年，国家决定全面启动电力模拟市场，作为电力市场的前期试运行阶段。)第二，电厂上网售电的趸售市场阶段。(2000年以后全面实施的市场建设阶段，即发电市场阶段。第三，电网企业向供电企业和大用户的趸售的电力市场阶段。（在发电市场逐步发展过程中，必然会出现电网企业向供电企业的批发竞争售电。这一市场称为“输电市场”。）第四，发电市场与输电市场合一，两项交易合并成一次交易的阶段。（供电企业和大用户向发电企业直接购电，电网退出电力交易，只担负电力的运输职能，收取“过网费”）第五，完全竞争阶段。（最后供电企业向终端用户竞争售电，输电企业和供电企业均退出电力市场交易。这将在较长时间才能实现。）狭义的电力产业链GM发电变电变电输电配电用电发电服务输电服务配电服务售电服务发电企业输电企业零售企业配电企业广义的电力产业链核心：发电，输电，配电，售电燃料：煤炭，天然气，石油电气设备生产：发电机、变压器、电缆等用电三、电力市场的基本要素

(一)电力市场主体所谓电力市场主体是指进入电力市场有独立经济利益和经营财产，享有民事权利和承担民事责任的法人和自然人。包括能够自主经营、自负盈亏的电力工商企业，社会集团和有独立经济能力的广大电力消费者个人或群体，通称叫电力客户。

电力市场主体可细分为发电企业，电网企业和供电企业。它们是电力商品的生产者、供应者，为电力市场客户提供各类电力和服务。电力市场主体的买方是广大的电力用户。他们是电力商品的购买者、消费者构成市场的需求方。

作为电力市场的主体，它必须具有如下的特征：第一，市场主体必须具有合法性。第二，必须具有独立性。第三，必须具有赢利性。第四，电力市场主体讲究平等。(二)电力市场客体所谓市场客体是指在市场中买、卖双方交易的对象，或者说是市场上各种待售的商品。狭义的讲电力市场中的客体就是电力商品，有的人把在电力行业中所有相关联的商品，都作为电力市场的客体是一种误解。作为电力商品的量化形式，用生产能力即容量衡量(以千瓦计量)，和商品数量电量即容量运行时间，以千瓦小时计量。(三)电力市场载体市场载体是市场交易活动的物质基础，是市场主、客体借以进行交易活动的物质条件。电力市场的载体就是覆盖营业区内的电力网络。(四)电力商品价格即电价电价是电力商品的货币表现。在完善的市场条件下，电价与电费在数量上应该是一致的，但在我国电力市场机制不完善，管理上存在缺陷的情况下，电价与电费却成为两个不同的量。电价是由政府政策确认规定的电度价格或者叫目录电价；电费是指终端用户实际负担的电度费用；电力工业生产经营的技术特点

一、电力工业的组成及技术特点

(一)组成电力生产总体上由三部分组成，即发电环节、输电环节和供电环节，其技术特性也存在差异。

1、发电企业发电企业在电力市场上承担生产电力的职能，是将一次能源转换成电力，并向后续的输电、供电企业，以及大用户提供电力商品的起点。发电企业主要由锅炉、汽轮机、发电机组成，俗称三大件。

发电输电供电用电

2.输配电企业输电企业在电力市场中主要负责将电力输送到远距离的负荷中心地区去的职能。输电企业完成这一职能主要依靠输电网络(俗称高压输电线)。3.售电企业各个用电中心专门担负售电的企业，通常称为供电(局)公司。其主要载体就是城市、农村供电网络。

二、电力工业的特点1、电力工业是重要的基础产业电力工业是从事电力生产和经营的工业。电力工业同煤炭、石油等产业一样，是向国民经济、向社会提供电能这一基础物质和商品的基础产业。从世界能源消费变化的总趋势来看，电能最终将成为主要能源而占据诸能源之首，成为最终能源市场上的基本能源商品。

2.电力工业的关联性强由于电能目前还是一种不能大规模储存的能源，因此，电力的生产、输送和消费都是通过电力网络同时完成的。因此，在电力生产的过程中，既不存在半成品，也不存在库存品。为了使电力生产、流通和消费等环节能够很好地相互衔接，电力工业需要采用大量的自动化控制技术和设备，以实现发、输、售、用各环节的相互紧密配合，协调统一的进行。

3.电力工业具有很强的规模性

电力工业是具有明显规模效益的产业。即电网是连接电力生产、电力输送和电力供应的基本设施。电力生产和消费必须依赖电网才能实现，即电力的生产、电力的传输、电力的供应都是通过电网来完成的。通过电网，电力从生产到消费才形成了一个有机的整体。

4.电力工业是技术和资金密集型行业

因为电力生产、传输、消费的同时性和电能无法储存性，为了确保电力的生产、输送和消费的平衡与稳定，必须采用大量的自动化技术设备；电力生产与消费依赖于分布广泛的电网传输系统和供电网络，这些网络设备的建设、维护和运营也需要大量的技术设备和投资；电力工业属于外延扩大型行业，即企业的生产能力由设备的容量所决定，企业要想扩大生产能力就必须投资增加装机容量。

发电市场电力市场的组成发电服务电能生产辅助服务无功支持电压调节备用调频黑启动10min备用30min备用1h备用事故备用——可竞争输电市场输电服务电能传输联网——垄断配电市场配电服务电能分配配电网建设配电网维护——垄断零售市场零售市场电力买卖抄表收费用户管理——可竞争3.传统管理体制及国外电力市场化改革

一、电力工业的传统管理体制由于电力工业具有明显的规模经济特征，加上其发、输、供、用必须协调一致性、技术密集和资金密集的特点，因此，长期以来世界各国都将电力工业列入自然垄断行业。在20世纪80年代以前，世界各国对电力工业的管理基本上都采用了垄断经营，政府管制的模式。二、英国电力市场体制改革模式1.改革前的英国电力工业管理体制英国的电力系统分为两大网：苏格兰地区电网、英格兰和威尔士电网。英格兰和威尔士地区：英国中央发电局负责发电厂和输电线的建设和运行，地区供电局负责将电能销售给用户，调度模式为统一调度。苏格兰地区：苏格兰电力局和苏格兰水电局负责生产、传输、销售。2.英国电力体制改革介绍

1987年起，英国开始对电力工业进行体制改造。英国中央发电局(简称CEGB)分解成以下四部分：(1)国家电网公司：拥有所有的高压输电系统；主要是275kV和400kV的输电网，同时国家电网公司还控制与法国电网和苏格兰地区电网的互联工程。(2)国家电力公司：拥有约占总装机容量50%的火力发电厂。(3)国家发电公司：拥有约占总装机容量30%的火力发电厂。(4)核电公司：拥有约占总装机容量20%的核电站。

其中，国家电力公司和国家发电公司改为私营股份制公司，实行独立核算，自负盈亏。国家核电公司由于成本较高，不具备竞争力，为国家所有。同时建立了一个电力市场交易机构，名为电力联合运营中心(即电力库，PowerPool或Pool)，由国家电网公司负责运行。十二个地区电力局完全私有化，现在称为地区电力公司(简称REC)。3.英国用力市场的运行体制

英国电力市场中，发、输、供电完全分离。电力市场中的贸易方式，分为参加电力联合运营中心(电力库)贸易和直接签订双边供用电合同两种。4.英国电力市场的电价英国电力市场的做法是，每天分为48个时段，每0.5h为一个时段。提前一天计算出第二天48个时段的电价。每天上午，各发电厂将第二天每台机组的每0.5h运行数据报给电力联合运营中心，这些数据包括：最低发电容量和成本，起、停机费用，不同发电功率的成本，每0.5h的可供最大发电功率。然后根据负荷预测的结果，对发电机进行排序，得出发电机次序表，并于下午3时公布。

三、澳大利亚电力工业的体制改革澳大利亚于1990年开始对电力工业进行改革，1991年成立了国家电网管理委员会(NGMC)。改革原则是在发电和电力供应中引进竞争机制，开放国家电网，允许私营电厂、国有公司及公有、私有用户在大电力系统中进行公开交易，从而增加市场成员的选择范围。1.澳大利亚电力市场的管理机构(1)国家运营规约管理协会

《运行规约》）是电力市场管理的核心和依据，包括如下内容：

1)市场规则：规定实时电力市场、短期提前电力市场等的运行机制。

2)网络价格：规