با توسعه سیستم­های قدرت، ملاحظات زیست محیطی و اقتصادی از یک طرف و مساله امنیت و تداوم کار مطمئن سیستم از سویی دیگر چالش­هایی را پیش­روی برنامه­ریزان، طراحان و بهره­برداران سیستم قرار داده است. این مسائل باعث شده تا در دهه­های اخیر محققان به تحقیق راجع به حل این چالش­ها در صنعت برق بپردازند.
در گذشته سیستم­های قدرت دارای ساختار عمودی[1] بودند، به این معنی که تولید انرژی الکتریکی، انتقال و توزیع آن در یک منطقه، توسط یک واحد کنترل انجام می­شد. مصرف­­کنندگان کوچک و بزرگ انرژی مورد نیازشان را از دولت خریداری می­کردند و سیستم بازار برق، تک قطبی[2] (انحصاری) بود. در واقع دولت­ها با احداث نیروگاه­های کوچک و بزرگ در نقاط مختلف کشور یا منطقه و انتقال آن به محل­های مصرف و توزیع، بازار برق را اداره می­کردند و بر کل سیستم توسط مرکزی واحد نظارت داشتند. با گسترش روز افزون سیستم­های انرژی الکتریکی و استفاده بهینه از منابع و رقابت­های اقتصادی و محدودیت­های زیست محیطی، گرایش به بازار چند قطبی(رقابتی) توسعه یافت و نیاز به آن باعث شد تا دولت­ها به تشویق شرکت­ها و بنگاه­های اقتصادی جهت سرمایه­گذاری و مشارکت در صنعت برق روی

 آورند. این تغییر قوانین و اعمال تشویق­های اقتصادی دولت­ها جهت کنترل رشد فزاینده صنعت برق، تحت عنوان مقررات­زدایی[3] مطرح شد.

این امر که خصوصی­سازی صنعت برق را در بخش­های تولید و فروش در پی دارد، در سال 1982 میلادی در شیلی، 1992 در آرژانتین و سپس در کشور­های بولیوی، پرو، گواتمالا، کلمبیا، السالوادور، پاناما، برزیل، مکزیک، اسکاتلند، ایرلند شمالی، نروژ، انگلستان، اسپانیا، هلند و بخش­هایی از ایالات متحده آمریکا به شیوه­های مختلفی اجرا شده است[1].
 در سیستم بازار برق چند قطبی، خریداران می­توانند عرضه­کننده انرژی را انتخاب کنند. با تامین سرویس بهتر و انرژی ارزانتر، خریداران بیشتری جذب می­شوند که این کار سود بیشتری عاید عرضه­کننده می­نماید و از طرفی خریداران نیز منافع بیشتری می­برند. عرضه­کنندگان یا تامین­کنندگان انرژی کارگزارانی[4] هستند که انرژی را به مشتری می­فروشند. هرچند که ممکن است آنها تولید­کننده نباشند، اما می­توانند سهم تولید نیروگاه­ها را بخرند. این ساختار جدید سیستم قدرت، مفاهیم گذشته را به چالش می­کشد. در گذشته تمرکز تحقیقات روی فرمول­سازی برخی محدودیت­های عملی از قبیل دامنه ولتاژ شین­ها، محدودیت­های تولید، ظرفیت خطوط انتقال، محدودیت­های احتمالی، ملاحظات محیطی و مسائلی از این قبیل بود.
جهت تضمین دسترسی آزاد[5] عرضه­کنندگان و خریداران به سیستم انتقال، بهره­برداری از سیستم انتقال مستلزم مستقل بودن از سهام[6] بازار است. بهره­برداران مستقل سیستم[7] نقش هماهنگ­ساز مرکزی را ایفا می­کنند، و با فراهم کردن امنیت و قابلیت اطمینان سیستم مسئولیت مهم خود را به انجام می­رسانند. همچنین ISO درجه کیفیت و امنیت سیستم را تضمین می­نماید.
محیط­های انتقال و توزیع در سیستم­های رقابتی با دسترسی باز بوده و مسائل مرتبط با آنها، اهمیت انکارناپذیری دارد. در ساختارهای مدیریتی شبکه، خواه به صورت ترکیب بهره­بردار سیستم[8] و بهره­بردار بازار[9] و خواه به صورت بهره­بردار مستقل سیستم، سیستم­های انتقال به عنوان بزرگراه­های انتقال انرژی نقش ویژه­ای را به خود اختصاص داده­اند. در سیستم SO+MO اداره بازار رقابتی و تمام موارد مرتبط با قراردادهای خرید و فروش، از بهره­بردار شبکه جداست، اما در ساختار ISO هر دو مورد مذکور توسط بهره­بردار مستقل شبکه انجام می­شود. ساختارهای مدیریتی شبکه در شکل (1-1) نشان داده شده است[8].
2-1- ساختار سنتی صنعت برق
تقریبا در تمام کشورها و در صد ساله اخیر، صنعت برق به صورت انحصاری بوده و تحت نظارت دولت قرار داشته است. این صنعت به صورت یک انحصار یکپارچه و با ساختار عمودی فعالیت می­کرده و مالکیت کلیه تاسیسات تولید، انتقال و توزیع در اختیار شرکت برق ملی یا محلی قرار داشته است و فقط این شرکت مجاز به تولید، انتقال، توزیع و فروش برق در قلمرو خدماتی خود و همچنین موظف به تامین نیاز تمام مصرف­کنندگان نه الزاما آنهایی که سود آورند، بوده است. شیوه­های عملیاتی و کسب و کار این شرکت­ها می­بایست مطابق با رهنمود­ها و قواعدی بود که توسط ناظرین دولتی تامین می­گردید و نرخ­های شرکت برق نیز مطابق با مقررات تنظیمی دولت بود. همچنین دولت تضمین می­کرد که این نرخ­های تنظیمی یک حاشیه سود عادلانه و منطقی بالاتر از هزینه­ها را برای شرکت برق به همراه داشته باشد[2].
3-1- تجدید ساختار در صنعت برق
سر­آغاز تجدید­ساختار در صنعت برق را می­توان از سال  1970 میلادی دانست که در طی آن ابتدا فعالیت در بخش تولید برق، برای تولید­کنندگان کوچک و تازه وارد مجازشمرده شد. در سال 1978 دولت ایالات متحده آمریکا قوانینی تصویب نمود که بر طبق آن شرکت­های برق مجبور به خرید برق از اینگونه تولیدکنندگان بودند. در سال 1982 در شیلی قانونی به تصویب رسید که بر اساس آن به مصرف­کنندگان بزرگ حق انتخاب خرید از شرکت­های مختلف را می­داد. بازار برق انگلستان و ولز در سال 1990 شکل گرفت که مکانیزم بهره­برداری از آن بهترین مکانیزم بهره­برداری از بازار برق در دنیا بود. به دنبال آن نروژ در سال 1991 یک بازار به صورت رقابتی طراحی کرد که در سال 1996 با وارد شدن سوئد به این بازار توسعه یافت، که اکنون به نام NORD POOL شناخته می­شود.
1-3-1- انگیزه های تجدید ساختار صنعت برق
از سال های 1970 میلادی، صنعت برق در حال تغییر و تحول و حرکت به سمتی است که با دادن اجازه رقابت بین تولید­کننده­ها و ایجاد شرایط بازار رقابتی سعی در کاهش هزینه های تولید و توزیع برق، حذف ناکارآمدی­ها، جداشدن وظایف و افزایش حق انتخاب مشتری داشته است. این تحول به سوی بازار رقابتی معمولا مقررات­زدایی یا تجدید­ساختار[1] نامیده می­شود و از جمله مزایای آن می­توان به موارد زیر اشاره کرد[2].
1- فراهم آوردن حق انتخاب برای مصرف­ کنندگان
2- فراهم آوردن بستری مناسب در جهت ارائه خدمات بهتر
3- رقابتی نمودن عرضه کالای برق در سطوح مختلف و به تبع آن تعیین قیمت مناسب برای مصرف کننده.
4- جذب سرمایه ­های موجود در بخش­های خصوصی و هدایت آن در جهت انتفاع جمعی و عدم نیاز به سرمایه­ گذاری کلان دولتی.
5- افزایش کیفیت کالای ارائه شده با توجه به رقابت موجود.
[1] Restructuring
[1] Vertically Integrated Monopoly(VIM)
[2] Monopoly
[3] Deregulation
[4] Agent
[5] Open Access
[6] Portfolio
[7] Independent System Operator(ISO)
[8] System Operator(SO)
[9] Market Operator(MO)