（电力系统及其自动化专业论文）基于web技术的区域电力市场辅助决策系统开发.pdf

research on web technology based decision aided system for regional power market abstract the major effect of decision aided system for regional power market is to make use of reasonable optimization algorithms for history data analyzing from power market. then, the system gets the biding strategy and estimates the risk. at last the system can help generation enterprise finish biding process in power market. web technology based decision aided system for regional power market is a system that using web technology which is fashionable now as its develop stage. and the system makes fully use of the characteristic of web technology, such as flexibility, facility and easily maintenance, to supply efficient bidding strategy for generation enterprise. at first, the paper briefly introduces the development of decision aided system for regional power market at present. then, the paper analyzes the web technology, and discusses the advantages and disadvantages of the web technology when using in regional power market. the paper discusses the development of decision aided system for regional power market that based on the web technology, and studies its structure. the system can be divided into several segments, such as daily power market, monthly power market, data inquiry, assistant service, data downloading, cost analyzing, market analyzing and help. daily power market and monthly power market are the major functions of biding. and the paper detailedly develops their functions. data inquiry, assistant service and data downloading are the major functions of inquiry. they can inquire most of data in system. cost analyzing and market analyzing are functions for analyzing, which users can discuss the index and know the development of market and enterprise from them. at the same time, the paper introduces a lot of methods that used in decision aided system for regional power market. the system finishes its work better and makes its function more safely by strengthening the setting of system. the java applet and the numerical attestation changes data into 硕士学位论文 区域电力市场中发电企业主市场报价策略研究 1 graphical interfaces for users, and makes the system more convenience. key words: regional power market, web technology, b/s mode, bidding, graphical interfaces 上海交通大学上海交通大学 学位论文原创性声明学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成 果。 除文中已经注明引用的内容外， 本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品 成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到 本声明的法律结果由本人承担。 学位论文作者签名：虢枫 日期： 2007 年 2 月 4 日 硕士学位论文 区域电力市场中发电企业主市场报价策略研究 上海交通大学上海交通大学 学位论文版权使用授权书学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、 使用学位论文的规定， 同意学校保留并向国家有关 部门或机构送交论文的复印件和电子版， 允许论文被查阅和借阅。 本人授权上海交通大学可以将 本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索， 可以采用影印、 缩印或扫描等复制手段 保存和汇编本学位论文。 保密保密，在 年解密后适用本授权书。 本学位论文属于 不保密 不保密。 （请在以上方框内打“” ） 学位论文作者签名： 虢枫 指导教师签名：顾洁 日期： 2007 年 2 月 4 日 日期： 2007 年 2 月 4 日 硕士学位论文 区域电力市场中发电企业主市场报价策略研究 1 第一章 绪论第一章 绪论 1.1 研究目的和意义 随着电力工业改革的不断深入，电力市场将成为电能交易的重要场所。电力市 场的核心和实质是以价值规律为主导，在市场主体内引入竞争机制；以电价作为支 点，通过竞争上网，优化调度，最终使用户获得最大效益，并促进电力资源的合理 配置。 发电企业要在激烈的市场竞争中处于不败之地，必须对包括其自身及对手在内 的大量相关数据做出科学合理地分析，以确定利润及风险并举的市场竞争策略。而 另一方面，电力市场交易平台的交易时段较短、交易信息量大，仅仅依靠传统的处 理方式往往无法抓住瞬间即逝的市场商机。因此，如何充分利用目前非常普及的 web 技术来解决上述困难，成为发电企业在市场环境下一项有意义的尝试。 web 是一种超文本信息系统，它的主要概念就是超文本链接，它使得文本不再 像书本一样是固定的、线性的，而是可以从一个位置跳转到另外的位置，因此可以 从中获得更多的信息。web 界面能同时显示色彩丰富的图形和文本，并且具有跨平 台性、分布性、动态交互性等特点。 正因为 web 技术具有较多的优点，web 应用技术逐渐受到人们的青睐，已经渗 透到编程领域的各个角落。使用 web 进行应用系统开发是当前的一种发展趋势。 web 技术是网上各种应用服务的基础，也是从事信息工作的技术人员需要掌握的重 要技能之一。随着网上应用系统需求的增加，web 技术将成为未来主要的信息平台 开发方式。 本文以 web 技术为着手点，结合华东区域电力市场目前的市场规则，开发了适 合发电企业应用的区域电力市场辅助决策系统，并通过市场实际调电运行的数据和 各项指标，对系统的特点进行进一步验证说明。 硕士学位论文 区域电力市场中发电企业主市场报价策略研究 2 1.2 区域电力市场辅助决策系统的发展现状 1.2.1 区域电力市场辅助决策系统的概念 区域电力市场辅助决策系统是电力工业商业化运营的重要组成部分，是一个用 以辅助决定电厂发电策略的智能决策系统。其报价策略应符合电能产生、消费的价 值规律，以成本为主，以追求合理利润、公平负担为原则，各报价用户根据机组的 不同经济特性采用灵活的报价方式，追求本厂并最终追求全系统、全社会的利益最 大化。 区域电力市场辅助决策系统在进行报价决策优化时，考虑了经济、技术等各种 约束，由此提供的决策方案使发电企业的决策人员能够较准确地预测次日的发电赢 利情况，也可以作为成本控制的有效模拟手段。辅助决策系统将影响电力市场和发 电企业状况的各种因素转化为数学条件，与传统的决策人员手工报价相比，具有更 加明显的合理性。同时辅助决策系统为用户提供了较多报价辅助功能，能够帮助用 户解决报价过程中遇到的困难，节约了报价时间，并避免了误操作的出现。 1.2.2 区域电力市场辅助决策系统的作用 发电企业所在区域负荷的特点、企业规模、竞价机组出力大小及本地竞争对手 情况等决定了他们在报价决策策略上的各自特性。同时，报价策略作为电力市场建 立后出现的问题，并不存在任何边界条件下都适用的统一的最佳决策方法。因此， 每个电力企业所应用的区域电力市场辅助决策系统也会充分考虑到不同发电企业自 身的特点和要求，提供多种实用的报价决策模型及算法，供本企业在市场运作中选 择。 开发区域电力市场辅助决策系统是为了帮助决策人员更深入地了解一定条件下 的电力市场竞争趋势。通过对一段时间内市场运行特点的总结，为下一阶段企业竞 价方式的确定提供优化竞价策略。辅助决策系统功能模块的设计必须充分考虑发电 企业的特点，满足不同发电企业自身规划发展的要求，反映不同发电企业行为特性 上的差异。 1.2.3 区域电力市场辅助决策系统的发展趋势 国外的电力市场已经发展了相当长的时间，在体制和规模方面已经比较完善， 在报价策略方面也有较丰富的实践经验和研究理论。我国的电力市场还处于起步阶 段，在报价策略方面需要借鉴国外的先进技术，同时要结合我国电力体制改革的实 硕士学位论文 区域电力市场中发电企业主市场报价策略研究 3 际。 区域电力市场辅助决策系统应以电力市场运行规则作为应用软件开发的依据。 由于目前国内电力市场发展潜力较大，电力市场的运营规则还需要不断地细化和完 善。因此，区域电力市场辅助决策系统的软件开发也将不断的扩充和更新，以更好 地满足企业实际需求，有效地帮助决策人员解决市场竞争中的难题。 1.3 本文的主要工作 （1） 收集目前已有的基于 web 技术的开发和应用情况； （2） 收集基于 web 技术开发的电力市场辅助决策系统的发展情况，并了解 开发流程； （3） 综合考虑辅助决策系统的发展形势，并结合实际应用项目的客户需求， 确定区域电力市场辅助决策系统的功能，确定合适的编程语言和技术； （4） 数据库编程，完成硬件配置和数据表格、存储过程的构建； （5） 完成网站构建，实现 web 站点各模块的功能； （6） 系统进行整体调试，并编写技术文档和操作文档，指导用户操作； （7） 现场实际应用，对系统的安全性、操作的简便性进行分析和评价，并探 讨进一步改进的措施。 硕士学位论文 区域电力市场中发电企业主市场报价策略研究 4 第二章 区域电力市场辅助决策系统及第二章 区域电力市场辅助决策系统及 web 技术的应用技术的应用 2.1 华东电力市场简介 华东电力市场是由上海市、江苏省、浙江省、安徽省和福建省（简称四省一市） 组成的区域性电力市场。其建设的总体目标是：引入竞争机制，打破市场壁垒，实 现电力资源优化配置，促使电力企业加强管理、提高效率、改善服务，形成政府监 管下的统一、开放、竞争、有序的区域电力市场。华东电力市场的建设分三期实施。 本系统的开发基于华东电力市场一期的背景，该阶段市场目标是：建立华东统一的 电能交易平台，部分电量在这一平台上统一竞争，有步骤地开展大用户直接向发电 企业购电试点，建立华东电力市场运营的法规体系和监管组织体系，改革和完善电 价制度，初步建立输配电电价体系，促进电网的建设与发展，为电力市场的进一步 发展奠定基础，建立统一竞争、分省控制、区域和省（市）协调运作的华东电力市 场。 按照市场参与情况，华东区域发电机组主要可分为 a 类机组和 b 类机组。a 类 机组指单机额定容量 100mw 及以上的常规燃煤机组。b 类机组指 a 类机组以外的 其他机组，如自备电厂所属机组、燃油机组、燃气机组、水电（抽水蓄能） 、核电、 热电联产等机组。参与市场竞争的机组必须为 a 类机组，b 类机组不参与竞价。 按照市场规则，目前华东电力市场主要分为年度发电合同、月度竞价合同和日 前竞价合同。 年度交易合同是电网经营企业与本省发电企业之间通过协商确定的，不属于竞 价的部分。年度交易合同占到华东地区总装机容量的 90%左右，这样可以保证华东 地区电力供应的稳定性。 月度竞价交易市场由华东电力调度交易中心组织运作， 所有参与月度市场竞价， 并且下一月未安排计划检修的 a 类机组均须参加华东月度竞价交易市场。省（市） 电力公司可以从月度竞价交易市场采购下一月度的电能，a 类发电企业可以在月度 竞价交易市场出售下一月度的部分电能。月度竞价在竞价时段上分为峰、谷时段竞 价，每个时段只上报电价，电量由华东网调公布。申报电价不能超过最高限价，高 硕士学位论文 区域电力市场中发电企业主市场报价策略研究 5 于最高限价的报价按最高限价处理。在每月中旬，电力市场平台发布月度市场的预 测和计划数据， 作为发电企业竞价的基础数据。 月度竞价报价时采用手动输入报价， 报价用户直接在电力市场交易平台的报价终端填写报价数据。 日前竞价交易市场分为执行日、竞价日和申报日。 “执行日”为执行日前计划的 自然日，以 15 分钟为周期划分交易点，每个执行日含 96 个交易点，相邻两个交易 点间为一个交易时段。 “竞价日”为“执行日”的前一个“工作日” ， “工作日”由华 东电力调度交易中心安排并公布。在竞价日内，发电企业进行报价，并通过市场运 营系统产生执行日的调度计划。 “申报日” 为 “竞价日” 的前一个 “工作日” ， 省 （市） 电力公司从申报日开始数据申报。 日前竞价交易市场对日前竞价的竞价方式也做出了非常详细的规定。每台机组 在执行日每个交易点的报价曲线最多允许申报 11 组（包括零点） ，并且电价和电力 必须严格单调递增。电力市场在竞价日 6 点开始发布日前市场的预测和计划数据， 竞价日 10 点前发电企业必须完成竞价数据的上报，如果在规定时间内没有上报价 格，则以缺省价格为准。针对日前竞价数据量大的特点，日前竞价的上报方式较为 灵活，除直接填写报价数据外，电力市场交易平台还提供了使用准格式的 excel 文 件和 xml 文件报价的方式。 2.2 区域电力市场辅助决策系统的功能需求 随着厂网分开的逐步实现，竞价上网是目前发展的趋势。这促成了电力市场辅 助决策系统的开发，并有利于形成健全合理的电价机制。进入电力市场后，发电企 业在加强管理、降低成本、提高机组可靠性的同时，还需要研究报价技巧，积极开 发区域电力市场报价辅助决策系统，有助于在电力市场的竞争中取得优势。 在电力市场竞争中，大量的历史数据是进行合理报价的基础。依靠传统的手工 方法来获取和处理数据，往往不能为竞价提供及时、准确、有用的信息。为此，必 须以计算机网络系统为基础，建立一套基于计算机、网络技术、电子、测量等先进 科学技术为基础的计算机网络系统区域电力市场辅助决策系统。区域电力市场 辅助决策系统的目标是根据发电市场规则与电力市场信息，结合发电企业各机组的 发电成本，同时根据相关历史数据与资料，分析电力市场的市场走势，预测未来的 市场边际电价，为报价人员提供及时、科学的报价决策方案，从而合理地调整发电 企业的市场行为，使企业获得最大的经济效益。 区域电力市场辅助决策系统一般包括数据采集存储及查询、市场预测和分析、 硕士学位论文 区域电力市场中发电企业主市场报价策略研究 6 报价辅助决策分析等几部分。 （1） 数据采集存储及查询功能是电力市场辅助决策系统的基础功能， 大部分 决策结果都是基于大量的数据分析。在电力市场的发展各个进程中，数据需求会发 生较大地变化，电力市场的竞争主体通过积极的手段，获取自己所需的数据，如市 场计划、市场实际运行情况、对手信息等。在设计区域电力市场辅助决策系统时， 需要充分考虑到数据源的多变性、 数据的完整性和正确性， 制订一系列的应对措施， 力求使辅助决策系统的竞价策略更具有竞争力。 （2） 市场分析与预测是根据从电力市场中获得的负荷预测、出清价格、辅助 服务等信息，预测未来时段的市场发展情况。 （3） 竞价方案的生成是辅助决策系统的主要功能部分。 它以市场预测分析为 基础，通过各种成熟的优化算法和数学模型，分析出较为合理的报价方案，使决策 人员能够更方便地处理繁多的报价信息，更有利于决策人员对竞价方案进行评估。 2.3 web 技术的发展及应用状况 万维网（world wide web，简记为 web）是 internet 上的一种服务，它使用超 文本技术将遍布全球的各种信息资源链接起来，以便于用户的浏览。以前的单机版 模式虽然在运算功能方面能力较强，但是多用户的交互能力较差，用户能获得的信 息量也比较少，数据的流通非常麻烦，具有较大的局限性。而 web 上的信息资源非 常广泛，只要是网络能连接到的地方，其资源就可以参与网络共享。另外，web 上 信息资源的类型丰富多样，包括文本、多媒体、数据库，甚至是可执行程序。这些 资源均可以通过超链接获得，在逻辑上形成一个巨大的“信息网络” 。 2.3.1 web 技术的发展 web 最初起源于 20 世纪 80 年代末期的欧洲粒子物理实验室，此后逐渐推广到 internet 上。 到上世纪 90 年代， web 开始迅猛增长。 研究表明， 在 1999 年 2 月， internet 上约有 280 万台 web 服务器， 共计 8 亿个页面， 数据量达到 15tb。 而到了 2002 年， 仅 google 所索引的页面数据就已经超过了 20 亿。 目前，无论从用户数据还是从网络流量来看，web 都是 internet 上使用最普通 的服务。它已经成为信息发布和信息获取的基础平台，人们可以用它来快速、有效 地获取各种信息。随着技术地发展，web 也逐渐成为互联网应用的基础平台。在此 基础上，电子商务、远程教育等新型应用服务不断涌现。 硕士学位论文 区域电力市场中发电企业主市场报价策略研究 7 2.3.2 web 技术的主要组成部分 web 在构成上主要分为两类：web 服务器端和 web 客户端。服务器及 web 站 点，在物理设备上，是指存放那些供客户访问的信息资源的远程计算机；在软件上， 是指能够按照客户的请求将信息资源传送给客户的应用程序。 客户端在物理设备上， 是指客户所使用的本地计算机；在软件上，是指能够接收服务器上的信息资源并展 现给客户的应用程序。 在 web 出现以前，internet 就提供了 gopher、ftp 等多种服务。与这些服务相 比，web 提供了前所未有的强大功能，同时，它的使用又非常简捷方便。web 的成 功得益于一系列技术手段的支撑。 其中， 统一资源标识符 （unified resource identifier， 简记为 uri） 、超文本传输协议（hypertext transfer protocal，简记为 http） 、超文 本标记语言（hypertext markup language，简记为 html）是三个最为重要和基础 的环节。 uri 是对互联网上信息资源进行命名和定位的一种标准机制。在 internet 上， 信息资源可能分布在任何地方，为了让用户能够知道并访问该资源，必须要采用一 种统一的方法为每个资源赋予一个唯一的标识符，该标识符包含一些信息以指出如 何访问相应的资源。 http 是在 web 服务器和客户之间传输信息资源的一种标准协议。为了保证客 户和服务器能够彼此理解交互时的语法和语义， 二者必须共同遵守一定的交互协议， 包括客户发送请求信息的格式、服务器给出响应消息的格式等等。 html 是在 web 上采用超文本方式来描述信息资源内容的一种语言规范。 为了 能够在全球范围内发布信息， 需要一种能够为所有计算机理解的信息资源描述语言。 web 上使用的描述语言是 html。在网上所看到的每一篇文档，无论是新闻报道、 天气预报、图书信息等，都是用 html 写的。一篇 html 文档中还可以包含指向 其他文档的链接，这样就在文档之间建立起了关联。 2.3.3 网页的发展 web 上的内容最早是由一些静态页面组成的。这些页面中可以包括多种媒体元 素，丰富了信息资源的表现；页面之间通过超链接彼此关联起来，便于用户浏览、 检索。静态页面的内容是作者创建页面时确定下来的，并存储在服务器的文件系统 中，虽然其提供了良好的访问途径，但是却有着很大的局限性。一方面，用户不能 够与页面进行交互，页面内容也不会对用户执行的动作做出任何动态的反应。另一 方面，静态页面必须采用手工编辑的方式来更新它们的内容。同时，静态页面也无 硕士学位论文 区域电力市场中发电企业主市场报价策略研究 8 法简便、实时地将数据库中的信息发布到 web 上。对于股市行情、天气预报等需要 实时更新的信息而言，静态页面难以胜任。 动态页面就是为了解决这些问题而提出的。所谓动态页面，是指 web 页面的内 容不是预先确定的，而是在浏览器访问 web 服务器时，由服务器端运行的应用程序 实时生成并返回给用户的。因此，不同的用户在不同时刻访问服务器时，可能会得 到不同的内容。不过，动态页面需要服务器实时创建，会加重服务器的负担。而且， 实现动态页面需要一系列新技术的支持，例如：cgi、isapi、asp、activex、java servlet、jsp 等等 随着网络技术的发展和需求的增加，又出现了活动页面，所谓活动页面是指在 传统 html 文档的基础上，加入诸如 java applet、flash 插件（plug-in）等元素， 既为静态页面加入了交互性，同时又不会像动态页面那样加重服务器的负担。当用 户浏览 html 文档时，这些元素可以和 html 文档一起从服务器端下载到客户端， 并在客户端运行。 2.3.4 web 技术的服务器模式 从应用程序的角度来看，最初是单机的应用，后来发展到客户/服务器模式为主 的分布式应用，之后客户/服务器模式由两层结构逐渐演变为三层结构，最后 b/s 结 构的应用开始普及。 服务器端的应用程序使用 web 服务器作为和客户端浏览器的接 口，应用程序在 web 服务器上生成 html 文档可以被所有平台上的用户所浏览。 2.3.5 脚本语言的发展 脚本（script）是一类解释性的程序设计语言，web 的应用开发经常使用脚本语 言作为工具。常见的脚本语言包括：vbscript，javascript，perl 等。高级程序设计 语言，如 java，c/c+等，在 web 应用开发中也扮演着重要的角色。一些 web 浏览 器和 web 服务器就是用 c+或者 java 实现的。服务器端的 cgi 应用程序也经常用 c 语言来开发。而 java 作为一种网络编程语言，既可以用于开发服务器端的应用程 序java servlet、 jsp， 又可以用于开发客户端浏览器中的小程序java applet。 2.3.6 web 开发的接口和框架模式 目前，各种 web 浏览器和 web 服务器都提供了 web 应用开发的接口和框架。 例如，microsoft ie 提供了客户端的 dhtml 对象模型接口，microsoft iis 系列 web 服务器提供了服务器端应用程序开发框架 asp（active server page） ，以及几乎所有 硕士学位论文 区域电力市场中发电企业主市场报价策略研究 9 web 服务器都支持的服务器端应用开发接口 cgi (common gateway interface)。 上述 应用开发接口/框架使得 web 应用开发工作更为简单、快速。事实上，web 应用开 发使用的一些程序设计语言与传统应用开发所使用的程序设计语言没有明显的区 别。真正使得二者不同的是，在 web 应用开发中，人们需要利用上述固有的接口/ 框架进行编程，同时遵循应用层协议、数据表示/展现规范。 2.4 web 技术在电力市场中的应用现状 web 技术在电力系统中应用非常广泛。由于电力系统中的信息量非常大，并且 常常是“一对多”的情况，即由电力市场交易平台向众多发电企业提供服务，故而 常采用 web 技术作为信息发布的平台。电力市场交易中心一般采用 web 来直接发 布当前需要公布的各种信息。除了市场能够公开的信息外，各个竞争主体也可以在 用户端看到属于自己的保密信息。同时，由于电力市场的发展，出现了很多基于 web 技术的电力市场的辅助决策系统，它们的主要功能是在短时间内帮助竞争主体 的决策人员处理大量的原始信息，对数学优化的报价策略进行完善，得出比较理想 的竞价方案，最后利用系统与电力市场交易中心的接口，完成最后的报价工作。 基于 web 技术的区域电力市场辅助决策系统在维护和升级方面较为方便。 目前 国内的电力市场还处于初始阶段，发展的空间较大，基于 web 技术的区域电力市场 辅助决策系统无论是在具体功能的设置上，还是系统模式的构建上都有众多值得探 讨的地方。 硕士学位论文 区域电力市场中发电企业主市场报价策略研究 10 第三章 系统开发关键技术简介第三章 系统开发关键技术简介 web 技术包含很多方面的内容，各个方面可选择的技术方案比较多。在考虑具 体选用何种技术的时候，需要综合考虑各种技术的特点，进行认真的比较，才能得 出较为合理的技术方案。 3.1 网络模式的选择 目前所采用的比较多的网络模式是 b/s（browse/server）模式和 c/s （client/server）模式。 3.1.1 c/s 模式 早期的 c/s 模式基于 tcp/ip 的网络通信技术， 实现了面向连接的用户与服务器 间点对点异步通信模式， 在 tcp/ip 网络中客户机和服务器之间进行相互作用。 该模 式的建立基于以下两点：1、非对等作用；2、通信完全是异步的。客户机/服务器模 式在操作过程中采取的是主动请示方式。将大部分程序安装在服务器端，在客户端 只安装部分应用软件，来分担服务器的计算处理过程。服务器主机打开一个端口进 行监听，如果有客户机向服务器的这一端口提出连接请求，服务器上的相应程序就 会自动运行，来应答客户机的请求。虽然 c/s 模式交互性比较强，但是其在系统的 集成与维护、操作界面一致性、系统的扩展性等方面性能较差，在开放性与信息的 发布、交流等方面存在很大的局限性，同时限制了系统升级的方便性，影响了信息 化进程的步伐。 3.1.2 三层 c/s 模式 在原 c/s 模式的基础上，出现了三层结构的 c/s 模式，即在数据管理层和用户 界面层之间增加了一层结构，称为中间件。三层结构的核心是利用中间件将应用分 为表示层、业务逻辑层和数据存储层三个不同的处理层次。中间件作为构造三层结 构应用系统的基础平台，提供了以下主要功能：负责客户机与服务器、服务器与服 硕士学位论文 区域电力市场中发电企业主市场报价策略研究 11 务器间之间的连接和通信；实现应用与数据库的高效连接。这种三层结构在层与层 之间相互独立，任何一层的改变不会影响其他层的功能。 3.1.3 b/s 模式 随着 internet/intranet 的发展， c/s 模式正在被 b/s 模式所取代。 b/s 模式即浏览 器/服务器模式，是一种从传统的二层 c/s 模式发展起来的新的网络结构模式，其本 质是三层结构 c/s 模式。第一层为客户端的浏览器，第二层是用脚本语言和组件等 编写的 web 服务器程序，而第三层则为大规模的数据库服务器。b/s 模式可以将计 算及分析模块安装在服务器端， 在客户端使用浏览器下载数据和小程序 （java applet 编写的图形处理程序）等，并直接在网页上完成信息显示、修改数据、上传信息等 过程。b/s 模式的最大优点是它将应用程序部署在 web 上，从而能够创建跨平台的 应用，避免创建和发布软件的多个版本。b/s 模式带来的另一个便利是可以对应用 程序进行集中式的维护。通常，维护分布式应用程序所带来的开销往往会超过其最 初的开发费用。而由于客户端的零安装，基于 web 的应用程序只需要在服务器端进 行维护，其修改可以立刻反映给用户。当应用程序中包含需要在客户端运行的 java applet、script 等元素时，客户端浏览器可以立刻从 web 服务器上下载到更新后的 版本。b/s 模式结构还可以进行扩展，可以从一台服务器、几个用户的工作组级扩 展成为拥有成千上万用户的大型系统，从而提供了更高的工作效率，这也成为 b/s 模式迅速发展的动力。 目前，国内电力市场还不完善，发展的空间较大，因此大部分电力市场的应用 软件可能随着电力市场规则的不断深化而升级。而采用 b/s 模式开发电力市场的应 用软件，能大大减少软件升级的费用，从而提高了软件的可维护性。同时 http 协 议是一个开放式的标准，因此只要是支持 http 协议的浏览器都可以运行 b/s 模式 的服务器程序。再结合目前的 xml 等技术，可以方便地实现跨平台的分布式应用。 在开发电力市场的辅助决策系统时，可以利用这一优势，使不同等级、不同类型的 用户能很方便的登陆服务器，查看到自己所需要的数据。 在进行具体项目设计时，用户要求系统在客户端实现零安装，以方便企业内部 各部门对该系统的访问。因此主要选择 b/s 模式作为区域电力市场辅助决策系统的 构架模式，在个别要求较高的功能上，加载一些客户端的设置，保证系统能满足不 同安全等级的用户的要求。同时，企业自身的网络作为内部局域网，外网无法登陆， 在一定程度上也克服了 b/s 模式安全性的漏洞。此外，在用户登陆系统个别重要功 能的时候，设定双重密码，防止恶意访问对系统重要资源的修改，并对系统的登陆 硕士学位论文 区域电力市场中发电企业主市场报价策略研究 12 进行情况进行详细记载，在有必要的时候，可以限制访问 ip，这些都是可取的加强 系统安全性的有效措施。 3.2 web 主要技术的选择 目前应用较为广泛的动态网页技术有 php、 jsp （java server page） 、 asp （active server page）技术等。它们都采用了动态 html 制作出来的具有动态效果的网页， 是一种开放式的非编译应用环境， 能够组合 html， scripts （脚本程序） 和 activex 服务器组件来建立动态的、强大的基于 web 的应用程序。 3.2.1 php 语言 php 是一种嵌入式 html 脚本语言， 具有良好的跨平台性。 它的大多数语法来 源于 c 语言，也有一部分 php 特性借鉴于 java 和 perl。这种语言的目的是让 web 开发人员能够快速高效地写出动态生成的页面。php 最大的特点是能很轻松的访问 数据库，它可以编译成具有与许多数据库相连接的函数，还可以编写外围函数去间 接存取数据库。但是 php 提供的数据库接口支持彼此不统一，同时缺乏规模和多层 结构的支持，这使得它不适合运用在类似大型电子商务站点的系统中。 3.2.2 jsp 语言 jsp 是由 sun 公司在 java 语言上开发出来的一种动态网页制作技术， 它可以将 网页中的动态部分和静态的 html 相分离，功能非常强大。它继承了 java 的特点， 具有很强的移植性，能在不同的操作系统中得到很好的应用。jsp 技术封装了许多 功能，这些功能是在与 jsp 相关的 xml 标识中进行动态内容生成所需要的。同时， 由于 jsp 页面的内置脚本语言是基于 java 编写的， 在运算速度等方面都有非常明显 的优势。 3.2.3 asp 技术 asp 也是目前比较流行的网页编写技术。它是主要作为服务器端脚本程序的执 行环境，在服务器端动态生成 html 代码，并可以接受和处理客户端提交的数据， 然后将结果返回到客户端。它使用 vbscript 等简单的脚本语言，采用将脚本嵌入到 html 的方法，编写方便。因为 asp 在服务器端被处理后返回的是 html 代码， 所以可以得到任何浏览器的支持。 asp 技术提供了丰富的内置对象来进行 web 服务 硕士学位论文 区域电力市场中发电企业主市场报价策略研究 13 器端程序开发，还能与 microsoft 强大的 com 组件技术紧密结合起来。例如，在电 力系统中，可以将大型的计算模块用 c+等语言完成，然后封装成 com 接口的动 态链接库文件，而 asp 可以用最小的代价调用 com 和 dcom (组件对象模型和分 布式组件模型) 对象。 在进行网站设计时，采用 asp 技术作为系统开发的主要编程技术，不仅能简单 快捷地完成各项功能，而且能和以前的电力市场技术支持系统很好地连接，扩大了 系统的使用范围。同时，系统的部分功能采用其他语言编写，如 c 语言、vb 构建 的动态链接库，java applet 的图形处理等。各种技术的结合，能很好地提高系统的 性能。 3.3 数据库应用 随着 web 技术的飞速发展， 数据库也逐渐成为大型 web 应用程序的核心。 web 页面能够从不同的数据源访问数据，并且，从一个数据库中动态地生成 html，比 对单个页面进行大量手工改动要容易。用户可以根据数据库中存储的内容自动地创 建 html，从而节省开发时间，并且使 web 站点更容易管理。目前绝大多数的 web 服务器都配有相应的数据服务器。数据服务器作为系统的大脑中枢，不停地对外提 供服务，一旦数据服务器中断或停止工作，就会带来惨重的代价。由于电力市场中 流通的信息量非常巨大，因此，数据服务器的应用可以提高系统的运行效率。 数据访问组件是由能够进行通用数据访问的各种数据访问技术组成的，它是访 问数据库的一个不可缺少的部分。这些数据访问技术有：odbc（open database connectivity，开放数据库连接） 、ole db（object linking and embedding database） 以及 ado （activex data object）等。odbc 标准是一种在不同类型的关系数据库 中访问数据的方法。它是一种快速的、轻负载的方法，并且提供一种公共的数据库 访问方式。它不偏向于任何一种特定的数据源。与 odbc 类似，ole db 是一种开 放式的规范。ole db 提供另外一种访问数据库的标准。odbc 只能被用于访问关 系数据库，而 ole db 接口则用于与任何数据源进行连接，包括关系型的和非关系 型的数据库。而且在理论上，ole db 访问数据库的效率比 odbc 要高。ado 使 用ole db或者odbc对数据库进行访问， 它包含一组所有数据源都要实现的函数， 用户可以独立地创建几乎所有的 ado 对象。但是，并非所有关于 web 数据库的访 问都是自由和方便的。动态解决方案，尤其是涉及到 web 数据库访问的动态页面， 比普通的静态 html 页面访问要慢。同时，还要确保有足够的服务器资源来处理数 硕士学位论文 区域电力市场中发电企业主市场报价策略研究 14 据库访问。 目前应用比较广泛的数据库软件有 db2、oracle 和 sql server，其中 db2 和 oracle 属于大型数据库，应用比例非常高，而且跨平台性能也比较好，是大型企业 中主要选择的数据库类型。sql server 数据库跨平台的性能较差，但是与 windows 操作系统结合得非常好。通过初期的调研，我们发现发电企业几乎所有的数据服务 器都采用了 windows2000 的操作系统，并且用户使用了 sql server 作为企业其他 系统的数据库，同时企业的数据库维护人员也十分了解 sql server 的性能。因此， 在设计数据库时， 采用 sql server 2000 将会减少系统设计及后期维护的工作量。 网 站对数据库的访问方式主要结合 ado 和 ole db 规范，在 java 访问数据库时，采 用 jdbcodbc 桥方式，减少系统在服务器端所需要安装的程序。 3.4 数据下载 电力市场中的信息传输有严格的要求，在保证信息发布及时、完整、正确的情 况下，信息的安全性同样要得到保障，各级企业之间的信息发送都要有加密、签名、 认证的过程。 tcp 是面向连接的字节流传输，其通信模式是典型的客户机服务器模型。 tcp 通信的双方使用 socket 进行通信（通信一方的 ip 地址及其端口号，合称为一 个 socket） 。通信双方各自的 socket，唯一地标识了双方的通信。socket 中的 ip 地 址唯一地标识了一台主机， 而 socket 中的端口号则唯一地标识了该通信主机上的一 个程序（或进程） 。提供服务的 tcp 服务器方的 ip 地址及其端口号应该让客户方知 道，否则客户机程序无法与服务器进行连接。在单线程模式下，一个客户端的连接 请求就将占用服务器的主线程，而在 b/s 模式下，可能有很多用户连接到服务器上 获取资源，一般多采用基于多线程的 tcp 服务器模型。其工作过程是：服务器的主 线程负责倾听，一旦有客户机发出连接请求，主线程创建一个子线程，由该子线程 负责该客户机的通信，主线程继续倾听其他客户机的连接请求。 java 语言的跨平台性能非常好，并且网络功能非常全面，能很方便地从其他服 务器读取数据。如果需要访问非局域网内部的外部服务器，可以使用 java 语言编写 数据下载程序。不过由于电力市场的数据安全要求比较高，有可能采用广义的局域 网网络，即电力市场平台的内部网络服务能延伸到各个发电企业，但是市场中报价 终端和电力市场主服务器仍然构成一个大型的局域网。 在实际引用中， 可以采用 vb 等更为简便的编程方式来实现小范围内的数据获取。 硕士学位论文 区域电力市场中发电企业主市场报价策略研究 15 3.5 网页图形程序 由于电力市场中的信息量非常大，在处理竞价数据时可能无法光凭一个数据或 者小规模的数据集合来进行分析。例如，电力市场中日前竞价要求把每天分为 96 个时段，每个时段上有 11 点报价数据，这样决策人员可能同时要面对近千个数据。 如果单纯的使用表格或者简单的手动输入格式进行分析和修改，将使报价决策过程 非常复杂。因此图形化也是 web 活动网页的一个重要内容。 大部分网站都使用不同的插件或者技术来完成类似需求曲线的图形化操作。在 目前的图形应用中使用比较广泛的有 vb 的 ms chart 控件、office 中的 owc （microsoft office web components）等，但是它们在图形互动、版本更新方面都存 在一些缺陷，很难达到用户的要求。 java applet 是目前网页上使用较为广泛的图形化技术。java applet 是用 java 语 言编写的一些小应用程序，这些程序直接嵌入到页面中，由支持 java 的浏览器（ie 或 netscape）解释执行能够产生特殊效果的程序。它可以大大提高 web 页面的交互 能力和动态执行能力。当用户访问这样的网页时，applet 被下载到用户的计算机上 执行。由于 applet 在用户端执行，所以它的执行速度不受网络带宽限制，用户可以 更好地欣赏网页上 applet 产生的多媒体效果。applet 使用沙箱（sandbox）的安全 模型，在这个模型中，网上下载的 applet 缺省的是不可信代码（不可信 applet） ， 不可信 applet 不能读写本地文件系统，不能进行网络操作（除 applet 源主机） ，不 能装载某些 java 类等。这个安全模式使用户能放心的使用网上下载的 applet。如果 需要 applet 完成某些禁止的任务， 需要对 applet 进行签名， 然后在运行环境的安全 政策中，修改对于该签名的 applet 程序的权限。 硕士学位论文 区域电力市场中发电企业主市场报价策略研究 16 第四章 区域电力市场辅助决策系统设计流程第四章 区域电力市场辅助决策系统设计流程 软件设计是开发区域电力市场辅助决策系统的一个重要流程。由于辅助决策系 统在应用方面具有较强的针对性，因此需要对软件开发各方面的因素进行研究。 4.1 软件可行性分析及功能分析 进行可行性分析是为了能够用最小