薛禹勝
涉及多領域的復雜系統需要標準化和體系化為其提供保障,而標準化和體系化之間又存在密切關系。為了保證復雜系統中不同領域的子系統能夠相互協調,必需研究每個環節內部的體制管理和有關標準制定的規范性。國際電工委員會(IEC)重視不同層次中環節之間的耦合以及同一層次中不同環節的分工。
電力系統是能源鏈的核心環節,而能源鏈在支撐經濟社會發展的同時也對大氣層的溫室氣體排放產生負面影響。積極的一面是,能源鏈通過對經濟社會發展的推動,增加了碳抵消的資金投入。通過市場機制可以確保能源的生產和使用的效率,并能有效控制碳排放。監管和引導碳排放行為并增加碳抵消行為,可以促進碳排放市場和碳抵消市場實現平衡,從而實現碳中和的狀態。然而,由于碳排放市場和碳抵消市場是各自孤立的,它們的獨立運行會導致低效或無效的運作。因此,協調監管機構和研究如何協調不同市場,從而實現統一大市場就特別重要。
目前,中國電力系統的安全水平處于世界領先地位。化石類能源的供應是可控和可存儲的,但是大規模的不可控的可再生能源入網會影響發電環節的一次能源供應量的可控性。任何故障或變化都會影響電力系統的可靠性,并給用戶帶來負面影響,任何一個環節的擾動也會波及整個系統。因此,傳統的停電防御框架已無法滿足需求,我們必須能夠感知并預測電力系統外部的狀態并妥善應對。在確保新興電力系統和能源安全的同時,還必須具備自適應功能。
未來的智能電網將融合信息、物理和社會三個要素,它是涉及經濟學、博弈行為、政策抉擇者等多方面因素的復雜系統。其標準體系必須將多領域、多時間尺度的要素組合起來,因此,標準本身必須具備頂層設計,并應考慮整體和各環節的安全性以及環節之間的交互作用。在此方面中國已取得了突破并制定了相關國際標準:依托國家電網有限公司電網穩定控制技術院士團隊的科研成果及實踐經驗,中國成功發起成立IEC電力網絡管理分技術委員會(SC 8C),實現了在電網穩定控制技術領域國際標準化工作的重要突破。IEC SC 8C 致力于互聯電網的規劃、設計、運行、控制和市場接入等技術的標準化,已于2023年3月正式發布標準IEC TS 63384-1 ED1Power system stability control – Part 1: Guidelinefor framework design of power system stabilitycontrol(電力系統穩定控制框架設計導則)。