基于合同管理系统的电力交易过程在线闭环管控.doc

级： 公 开学位 申 请 人 姓 名导 师姓 名及职称培养 单位专 业 名 称论文 提 交 日 期论文 答 辩日 期答 辩委 员 会 主 席 本 学位 论文 属 于王 韬玮作 者 签名： 于 两本 文 首 先分 析 当 前 国 内 电力交 易 管 控中 存 在的 问 题 及产 生的 原因 ， 研究 表明： 电力交 易 过 程 中 计 划 编制 、 执行 、 监控和 反馈等工 作 环 节 无法 实现在线闭 环 管 控的 重 要 原因是 电力市 场中 合同管 理 系 统 设 计 存 在不合理 ， 因 此 对 目前 电网 企 业 合同管 理 系 统 进行 优化 设 计 以实现电力交 易 在线闭 环 管 控是 有 必要 的 。 其次 ， 结合实际 电力交 易 系 统 在线管控和 闭 环 管 控各 自 的 特 点 ， 进行 电力交 易 在线闭 环 管 控方法 的 探索， 并 提 出 基 于 合同管理 系 统 电力交 易 过 程 在线闭 环 管 控的 方式和 目标 ， 即 电力交 易 执行 的 过 程 中 通 过 在线技术 对 各 个工 作 环 节 执行 情 况 进行 监控， 对 各 环 节 产 生的 信 息流形成闭 环 管 控， 使 电力交易 工 作 流程 实现事 前 分 析 、 事 中 控制 、 事 后分 析 的 在线闭 环 管 控模 式。 最后， 依据 电力交 易 在线闭 环 管 控模 式的 要 求 与特 点 提 出 合同管 理 系 统 基 于 架 构的 技 术 实现方式和 基 础 平 台， 并 举例 撮 合交 易 如 何 基 于 系 统 实现在线闭 环 管 控。关 键字： 电力交 易 ； 合同管 理 系 统 ； 在线闭 环 管 控； 架 构； 三 级电力交 易 机 膃 ， 谢 禿 琺 ， 琫 阺 鷇 雝 州 衠 锄 琣 锄 目第 一 章绪 论第 三 章基 于 合同管 理 系 统 实现管 控的 分 析 技 术 实现方式 结论 展望 参 考 文 献致谢一附 录 硕 士 期 间参 与的 项目 第 一 章 研究 背景与意 义 合同管 理 系 统 的 研究 现状了 解 电力交 易 合同执行 时 各 个工 作 环 节 的 情 况 ， 在执行 过 程 中 提 示 工 作 人 员 哪 个交 易 对阻 塞 管 理 的 影 响最大， 为 调度 人 员 削 减 电力交 易 提 供 合理 公 平 的 依据 ， 为 合同管 理 系 统实现交 易 合同执行 过 程 中 监控提 出 了 新 的 思路 ， 但 提 出 的 方法 是 通 过 电子 邮件 进行 标 签据 在线传 输 过 程 中 存 在不唯 一 、 分 散等问 题 ， 不利 于 决策人 把 握 电力系 统 运 行 过 程 中 各提 出 电力交 易 必须在相 关 的 交 易 平 台上组 织 ， 根 据 不同的 电力交 易 品 种 需 要 在不同的 交 文 献【 】中 提 出 了 区域 电网 交 易 合同管 理 系 统 去 其他 级别 电力交 易 合同管 理 系 统 的 区别之 处 ， 从区域 电力交 易 中 心的 角 度 提 出 了 如 何 对 发电机组 合的 发电合同进行 分 解 的 算 法模 型， 尽 可 能保 证 电力交 易 合同的 分 解 方式合理 ， 使 各 类电力交 易 品 种 可 以很 好地 衔接 。通 过 合同管 理 系 统 的 构件 结构可 以很 快对 计 划 进行 分 解 并 发送 至 调度 中 心进行 安 全校核， 实现工 作 业 务 做 到 一 对 多 地 完 成， 提 高 了 工 作 效 率 。析 和 指 导 应用作 为 闭 环 管 控的 工 作 重 点 ， 使 员 工 可 靠性 意 识进一 步加 强 ， 各 项工 作 指 标 对 电力交 易 运 营 系 统 的 关 键技术 进行 了 深 入 研究 ， 通 过 详 细地 分 析 运 营 系 统 应该 达到 的 运 行 要 求 、 安 全要 求 、 软 硬 件标 准 、 系 统 扩展性 等关 键性 因 素 之 后。 指 出 电力交 易 的 管 控及其复杂 并 且各 级单位 的 系统 互 联 ， 因 此 对 运 营 系 统 各 个功 能模 块的 的 稳定性 和 响应速度 提 出 了 苛刻 的 要 求 。 在选层 结构模 式进行 系 统 的 开 发， 开 发难 度 低 、 开 发周 期 短 的 特 点 。 提 出 电力交 易 运 行 系 统可 以基 于 技 术 进行 开 发， 可 以缩短 开 发时 间， 将 系 统 分 成三 层 结构进行 分 析 ， 并进行 躍两层 结构与 结构的 对 比 ， 可 以降 低 了 各 子 模 块之 间耦 合的 关 系 ， 提 高 了系 统 整 体 的 稳定性 和 兼容性 ， 可 以方便 未来 电力交 易 运 行 扩展升 级。 此 外 系 统 运 行 时 ，主 要 的 操 作 来 源于 前 台的 操 作 ， 当 前 台的 操 作 量 较大时 ， 对 系 统 的 响应时 间就必须达到它 仍 非 常 依赖 于 以整 页 转换 为 基 础 的 模 式。 用户 与页 面 进行 的 交 互 越多 ， 必须创建及返回 用户 浏览 器 的 页 面 就越频 繁 。 技 术 的 应用提 升 用户 的 使 用感受 ， 该 技 术 允 许更简洁 的 贸绦 颍 I 尚 碌 挠贸绦 虻 於 。 鼳 苁筗 功 能的 交 互 性 变 得 更 强 ， 响应的 时 间更 快、 更 友 好， 同时 提 高 系 统 宽 带的 利 用率 。 系 统 前 台开 发工 具 必须具 有 可 视 化 、 支持 多 平 台和 跨浏览 器 的 特 点 ，统 问 题 所需 的 性 能、 可 扩展性 和 高 可 用性 的 要 求 。 由 于 电力交 易 过 程 中 产 生的 信 息量 很内 应当 建立 相 应的 信 息披露 机制 。 然而电力交 易 执行 过 程 中 信 息量 大， 如 何 判 断 哪 些信 传 输 量 大、 要 求 高 、 响应时 间短 和 数据 安 全准 确传 输 与交 换 等要 求 。本 文 的 主 要 内 容有 以下几 个方面 ：第 二章介 绍目前 国 内 电力交 易 展开 的 情 况 、 各 级电力交 易 机构的 工 作 和 管 理 体 系 。并 总 结当 前 国 内 电力交 易 过 程 中 管 控所存 在的 问 题 和 产 生的 原因 。 最后提 出 基 于 合同管理 系 统 可 以实现电力交 易 活 动 在线闭 环 管 控， 通 过 管 控可 以解 决这 些问 题 。第 三 章为 本 文 理 论介 绍部 分 。 该 部 分 内 容是 关 于 合同管 理 系 统 如 何 实现电力交 易 过程 在线闭 环 管 控的 理 论分 析 。 理 论研 究 包 括以下内 容： 系 统 在线管 控的 特 点 、 系 统 闭 环管 控的 特 点 以及在线管 控与闭 环 管 控的 融 合方式。 通 过 理 论分 析 后明确系 统 实现在线闭环 管 控的 目标 和 设 计 的 要 求 。第 四章为 整 套系 统 的 解 决方案 。 计 算 机和 互 联 网 技 术 不仅 提 高 了 电力工 作 的 效 率 ，而且是 实现系 统 在线闭 环 管 控的 关 键技 术 ， 本 文 针 对 目前 计 算 机网 络 、 数据 库 、 开 发平台、 安 全隔 离方式等总 结， 分 析 采 用什么 技 术 实现方式和 基 础 平 台适 合于 电力交 易 合同管 理 系 统 的 开 发， 同时 ， 能够 达到 在线闭 环 管 控的 目标 ， 最后举例 撮 合交 易 如 何 基 于 系 研究 方法 和 创新 点 在线闭 环 管 控模 式可 以保 证 电力交 易 高 效 、 顺 利 地 完 成， 但 以往 对 电力交 易 合同管理 系 统 的 研究 文 献主 要 是 针 对 电力交 易 合同内 容、 系 统 的 功 能模 块和 实现方案 进行 研究 。 本 文 的 研究 的 主 要 内 容是 将 在线闭 环 管 控模 式引入 系 统 的 优 化 设 计 中 ， 系 统 通 过 在线技 术 与各 个级别 单位 的 互 联 ， 监控各 类电力交 易 的 执行 过 情 况 ， 及时 、 准 确地 获 取 电力交 易 执行 的 情 况 ， 使 各 工 作 流程 中 反馈的 信 息能够 及时 处 理 并 形成信 息流闭 环 。 通 过在线闭 环 管 控保 证 了 各 个工 作 流程 有 始有 终 ， 使 工 作 流程 中 产 生的 信 息做到 在线不间断传 输 和 反馈， 方便 决策人 掌 握 充 分 的 信 息， 使 计 划 编制 决策可 以更 科学、 合理 ； 在计 划执行 时 不仅 做 到 实时 监控， 对 产 生的 偏差可 以合理 规 范 地 进行 滚 动 修 正 ； 在交 易 结束后方便 对 合同结果 的 考 核与经 验教训 的 总 结。 这 样不仅 保 证 了 电力交 易 可 以在合理 的 平 台上组 织 和 监控， 而且使 工 作 流程 做 到 事 前 分 析 、 事 中 控制 和 事 后分 析 整 个闭 环 管 控。 国 家 电网 电力交 易 现状 的 内 部 管 理 体 制 的 重 大变 革。图 国 家 电网 公 司 内 部 管 理 与市 场结构图家 电力交 易 机构的 业 务 指 导 的 管 理 体 系 可 能会 发生变 化 ， 国 家 电力交 易 机构可 能将 区域 要 保 障国 家 能源安 全和 满 足 电力市 场的 要 求 ， 促 进交 易 数量 、 电量 和 范 围不断 增 大，保 证 资 源更 有 效 地 配 置。 三 级电力交 易 机构必须保 证 电力交 易 各 项业 务 能够 有 效 整 合与规 范 。 保 证 电力市 场体 系 统 一 规 范 、 开 放 透 明、 服 务 优 质。 三 级电力交 易 机构的 职责 见下图 。 设 立 三 级电力交 易 中 心将 有 效 整 合公 司 内 部 涉 及电力市 场建设 和 市 场交 易 的各 项业 务 ， 在国 家 、 区域 和 省 灾吻 毕绞 三 个层 面 ， 构建起 与三 级电力市 场体系 相 协 调、 统 一 规 范 、 开 放 透 明的 电力市 场交 易 体 系 ， 有 利 于 更 好地 建立 和 维护 规 范 的电力市 场运 营 秩 序 ， 不断 提 高 为 各 市 场主 体 服 务 的 水 平 。 图 三 级电力交 易 机构的 职责 三 级电力交 易 机构的 交 易 时 序挂 牌 交 易巷匿龟凶崩交 易 空 间有 利 于 三 级市 场的 协 调运 行 。 省 级电力交 易 机构在设 定交 易 空 间时 应优 先考 虑国 家 和 区域 电力市 场上的 成交 合同， 区域 电力交 易 机构在设 定交 易 空 间时 应优 先考 虑国家 电力市 场上的 成交 合同【 】。 图 年 度 交 易 的 纵 向 关 系 价 格 以及合同完 成情 况 ， 区域 电力交 易 机构汇 总 后再反馈到 国 家 电力交 易 机构。跨区交 易 自 上而下的 信 息传 递 是 从国 家 电力交 易 机构到 区域 电力交 易 机构再到 省级电力交 易 机构。 跨省 交 易 自 上而下的 信 息传 递 是 从区域 电力交 易 机构到 省 级电力交 易机构。 如 ： 在开 展跨区交 易 前 ， 国 家 电力交 易 机构发布 跨区交 易 的 供 求 信 息。 然后由 调度 中 间对 生成的 交 易 计 划 进行 安 全校 核， 国 家 电力交 易 机构将 最终 确认的 成交 结果 下发给区域 电力交 易 机构。 电力交 易 管 控存 在的 问 题 及影 响无法 做 到 数据 的 线上传 递 ， 需 要 通 过 离线进行 数据 的 传 输 ， 不能及时 地 反馈信 息， 决策人 不能第 一 时 间获 取 全面 、 准 确的 信 息， 不利 于 工 作 效 率 的 提 高 ， 随 着 电力交 易 业 务 的深 化 应用， 所传 输 的 数据 内 容日 益 丰 富 ， 变 化 也 较为 频 繁 ， 数据 传 输 无法 满 足 实际 的 业务 进度 要 求 ， 出 现数据 传 输 不及时 、 不唯 一 和 数据 丢 失 等现象， 不利 于 三 级交 易 机构间协 调运 作 。对 电力市 场交 易 活 动 工 作 的 开 展和 效 率 都造 成不利 影 响。 并 没有 在国 家 电网 要 求 的 平 台上组 织 。 而是 通 过 电子 邮件 ， 甚 至 是 通 过 电话 私 下联 系 进行 谈判 。 这 样的 组 织 方式无法 实现电力交 易 做 到 在线闭 环 管 控， 没有 实现资 源的 优 化 配置， 同时 不利 于 与其他 电力交 易 进行 衔接 。 力交 易 管 理 中 对 技 术 的 标 准 ， 主 要 是 对 数据 的 标 准 ， 涉 及前 馈控制 、 预防 性 控制 和 过 程控制 等多 种 类型。 从某种 意 义 上讲， 本 文 所研 究 的 内 容也 属 于 管 控标 准 ， “在线”属 于 工作 标准， 而“闭 环 ”则体 现了 管 理标准。 闭 环 管 控将 电力交 易 过 程 中 的 计 划 编制 、 合同执行 、 合同监控和 合同考 核等所有 工作 环 节 看 做 一 个闭 环 系 统 ， 使 系 统 与子 系 统 内 的 管 理 构成连 续封 闭 和 回 路 。 此 外 ， 面 对工 作 中 的 实际 情 况 ， 进行 灵活 、 准 确、 高 效 的 信 息反馈做出 对 应。 通 过 决策、 控制 、 反馈、 再决策、 再控制 、 在反馈的 循环 控制 ， 解 决工 作 中 的 矛 盾 和 问 题 。 从而促 进管 理 效率 提 高 【 。对 电力交 易 闭 环 管 控主 要 通 过 以下几 个方面 ： 的 约 束控制 ， 要 实现有 约 束的 交 易 完 成， 应该 在约 束设 置方面 做 到 灵活 方便 。 第 四章合同管 理 系 统 的 实现方案 与实例 分 析第 四章 第 四章合同管 理 系 统 的 实现方案 与实例 分 析图 合同分 解 的 过 程 第 四章合同管 理 系 统 的 实现方案 与实例 分 析计 划 管 理 合同管 理 交 易 管 理 结算 管 理 灰 字葱 蠭 砉芾鞩 酆喜 檠 痩 器橹峁筶 芾碇贫菼 畔 刂撇味豯 薰 芾韑 滴皲醭 蘬开 发及管 理工 具 ： 智 能报 表、 工 作 泷 平 台、 审批流平 台及开 发技 术 平 台开 发平 台： 。 疭， 琗 。 中 问 件 。 同络 分 布 运 算 数据 库 ： ， 甋 珼 图 合同管 理 系 统 的 体 系 结构 处 提 供交 易 计 划 数据 。 第 四章合同管 理 系 统 的 实现方案 与实例 分 析旦、 “ ，一旦 舻图 系 统 硬 件 拓 扑 图 产 能准 备 。 电网 和 发电都必须认识到 它 们是 紧 密相 连 的 ， 只有 合作 才能互 利 。 最理想 的情 况 就是 建立 统 一 的 信 息采 集平 台， 这 样可 以提 高 电力交 易 各 方的 满 意 度 ， 有 利 于 信 息共享 。 对 系 统 开 发接 需 要 保 证 是 在无人 干 预的 情 况 下。 平 台可 以自 动 方式完 成数据 交换 ， 并 保 证 数据 能够 在线无间断 实时 传 递 。 因 此 对 接 的 要 求 可 以为 以下几 点 ：能够 实现在线不间断 实时 通 信 服 务 凳 苯 邮苁 莶 嗫 馗骼 嗲 榭 对 数据 的 接受 和 发送 能够 实现自 动 处 理。；百 殛是 一 萁籰 第 四章合同管 理 系 统 的 实现方案 与实例 分 析可 以由 数据 接 收方发起 请 求 ， 执行 抽 取 操 作 ， 也 可 以由 数据 发送 方发起 请 求 ， 执行 发送 合低 辰涌 谕 鼺 访 问 控制 实现系 统 横 向 数据 交 互 ， 完 成异步数据 交 换 功 能。系 统 客 户 端 运 行环 境 ：系 统 数据 库 服 务 器 运 行环 境 ： 第 四章合同管 理 系 统 的 实现方案 与实例 分 析 第 四章合同管 理 系 统 的 实现方案 与实例 分 析图 集成架 构的 建立 步骤关 键指 标 数据 分 析 技 术 可 以把 管 理 人 员 关 心的 关 乎 企 业 短 期 经 营 目标 和 长 期 经 营战 略 的 各 种 关 键指 标 ， 灵活 快速从基 础 业 务 数据 中 抽 取 出 来 ， 并 且能够 以图 表等各 种 直观的 方式显 示 出 来 ， 并 能够 灵活 的 按照 不同期 间、 不同类 别 等各 种口 径 做出 快速的 分析 ，为 管 理 和 决策提 供 快速有 力的 工 具 。 数据 分 析 技 术 作 为 事 后控制 的 关 键技 术 ， 只能作 为确定或 修 证 未来 的 控制 活 动 的 依据 或 参 考 。 其控制 特 点 是 对 已 产 生的 实施 结果 进行 总 分折 电力交 易 业 务务 、 序 列 信 息、 资源、 数据 等 系 统 在线闭 环 管 控的 实例 分析电力撮 合交 易 本 质上是 将 多 个买 方和 多 个卖 方放 在同一 平 台上开 展的 双 边 交 易 ， 是双 边 交 易 的 一种实现形式【 】。 与自 由协 商的 交 易 形式相 比 ， 撮 合交 易 需 要 有 交 易 主 体 认可 的 撮 合交 易 规 则和 相 对 集中 的 交 易 平 台， 基 于 合同管 理 系 统 可 以实现撮 合交 易 一 次 撮合多 个主 体 的 多 笔 交 易 ， 交 易 效 率 得 以大幅 提 高 。 通 过 在线化 技 术 系 统 扩大交 易 范 围，为 交 易 双 方提 供 更 高 效 、 低 成本 的 交 易 方式和 提 供 充 足 、 有 效 的 电力交 易 信 息， 同时 促进购售 电双 方提 高 竞 争 意 识、 积 极 参 与竞 争 ， 实现双 方利 益 最大化 。 整 个配 对 过 程 由 系统 预先设 定的 参 数自 动 完 成， 保 证 了 交 易 的 公 平 合理 。 第 四章合同管 理 系 统 的 实现方案 与实例 分 析二、 各 量 之 间的 基 本 联 系 撮 合交 易 开 始后， 买 家 按照 报 价 高 到 底进行 排 列 优 先级， 卖 家 则相 反。 因 为 撮 合交 约 束条 件 为 ： 分 析 式子 可 以看 到 ， 单位 交 易 的 效 用权重 取 决于 购售 电双 方的 报 价 差额， 所以如 图 该 模 式下效 用最大的 双 方获 得尽 可 能多 单位 量 ， 即 使 减 少 某对 交 易 双 方， 该 模 式也尽 可 能地 保 证 报 价 差较大的 参 与者 分配 到 尽 可 能多 的 交 易 量 ， 从而满 足 市 场均 衡所能达到 的 最大值 。 报 价 差更 大的 交 易 对 也 无法 获 取这 些交 易 量 。 而报 价 差比 起 小的 交 易 对 获得这 部 分交 易 量 ， 也 不会 使 预定的 总 交 易 量 增 加 ， 这 样会 使 交 易 的 总 效 减 少 。 因 此 由式 褪 组 成的 线性 规 划 最优 解 就是 撮 合交 易 的 结果 。 上述 分 析 表明：一社 会 总 效 最大化 是 撮 合交 易 的 目标 ， 并 且高 低 匹 配 的 撮 合模 式可 以提 高 交 易 的效 率 。 技 术 完 成。 具 体 如 下： 第 四章合同管 理 系 统 的 实现方案 与实例 分 析电方则是 由 高 到 低 。 完 成排 列 后得 出 购售 电方之 间的 价 差。当 撮 合过 程 在系 统 内 配 对 完 成后， 交 易 中 心根 据 已 配 对 组 合编制 交 易 计 划 并 发送 至 在线化 技 术 可 以尽 可 能保 证 电力交 易 的 组 织 通 过 合同管 理 系 统 上进行 ， 如 果 交 易 不以系 统 为 平 台组 织 ， 就无法 实现信 息流在线闭 环 管 控。 在线管 控可 以保 证 执行 过 程 中 的数据 能够 及时 、 准确地 完 成纵 、 横 向 贯通 ， 使 决策者 可 以获 取当 前 电力系 统 运 行的 实际情 况 ， 制 定出 科学、 合理 的 电力供 需 计 划 ， 并 对 外 披露 交 易 的 相 关 信 息。 保 证 各 级电力交 易 机构在工 作 流程 、 时 序 、 空 间和 信 息传 输 上的 衔接 ， 出 现偏差时 可 以对 偏差的 滚 动修 做到 及时 、 合理 。 在系 统 内 修 改 合同的 过 程 中 必须指 明修 改 的 内