电力市场技术支持系统设计与关键技术研究PDF电子书下载

前言 3

第一篇 电力市场技术支持系统总体设计 3

第1章 电力市场模式及技术支持系统设计总原则 3

1.1 电力市场的基本内涵 3

1.1.1 电力市场的类型 3

1.1.2 电力市场交易模式 3

1.1.3 中国电力工业市场化进程中的若干问题 4

1.2 电力市场设计的总体框架 4

1.3 电力市场竞价模式分析 7

1.3.1 基于两部制电价竞价模式 7

1.3.2 限量竞争模式 9

1.3.3 基于差价合约的竞价模式 10

1.3.4 推荐的竞价模式 11

1.4 总体设计原则 11

1.5 总体要求及规范标准 13

1.6 系统安全可靠性设计 14

1.6.1 操作系统安全性 14

1.6.2 数据库安全性 15

1.6.3 网络安全性 15

1.6.4 应用系统安全性 15

1.7 系统参数指标要求 15

1.8 软件功能技术指标要求 16

1.9 软件设计原则 16

第2章 系统结构 18

2.1 模块构成 18

2.2 各模块的设计思想和主要功能 20

2.2.1 负荷预报系统 20

2.2.2 市场分析与评估系统 20

2.2.3 电力市场中长期合约交易与期货(期权)交易 21

2.2.4 电力市场预调度计划管理系统 21

2.2.5 实时平衡交易系统 21

2.2.6 多级电力市场之间的协调 22

2.2.7 即时信息系统 23

2.2.8 电力市场技术支持系统管理软件 25

2.2.9 系统接口处理 25

2.2.10 配电公司及大用户数据申报系统 25

2.2.11 机组竞价上网管理与辅助决策系统 26

2.2.12 合同管理系统 26

2.2.13 电力市场运行记录管理及运行考核系统 26

2.2.14 结算系统 26

2.3 运行流程描述 27

第3章 图表管理系统设计 28

3.1 报表管理体系结构 28

3.2 定制报表的过程 29

3.2.1 概述 29

3.2.2 建立一张新的报表 30

3.2.3 保存和调用报表 32

3.3 图表管理的结构体系 33

3.3.1 图形浏览 33

3.3.2 图形定义 33

3.3.3 编辑图形 34

3.3.4 简易操作工具条 34

第4章 考核/结算规则自定义设计 37

4.1 设计目标 37

4.2 设计思想 37

4.2.1 自定义规则采用的方法 37

4.2.2 软件设计方法 38

4.3 功能设计 39

4.3.1 系统功能树及描述 39

4.3.2 功能流程图 40

4.3.3 程序数据流程图 40

4.4 界面设计 42

4.4.1 规则定义数据保存界面 42

4.4.2 方案设置界面 43

第5章 电力市场计算类程序设计 45

5.1 概述 45

5.2 设计思想 45

5.2.1 方案与模板的概念 45

5.2.2 多方案设计 46

5.2.3 多用户设计 46

5.2.4 审核机制设计 46

5.2.5 可监管设计 47

5.3 计算类程序数据流程图 47

5.4 功能设计 47

5.4.1 公用功能 48

5.4.2 申报数据处理程序 49

5.4.3 计算类应用程序 50

5.5 界面设计 52

5.6 分布式计算及其在电力市场计算类程序设计中的应用 53

第二篇 电力市场技术支持系统高级应用软件详细设计 59

第6章 与电力市场技术支持系统的接口软件设计 59

6.1 电量计量系统与电力市场技术支持系统的接口软件 59

6.1.1 系统概况 59

6.1.2 TMR接口软件目标 59

6.1.3 TMR接口软件设计思想 60

6.1.4 TMR接口软件功能设计 60

6.2 能量管理系统与电力市场技术支持系统的接口软件 61

6.2.1 设计思想与接口标准 61

6.2.2 关于EMS与电力市场交易管理系统的关系 62

第7章 电力市场中长期负荷预测系统 63

7.1 系统概况 63

7.1.1 概述 63

7.1.2 负荷预测的基本要求 63

7.1.3 预测的步骤 64

7.1.4 基础数据的搜集 64

7.1.5 预测方法的数学原理 64

7.1.6 中长期负荷预测的内容 65

7.1.7 中长期负荷预测方法综述 65

7.1.8 中长期负荷预测的完整过程 66

7.1.9 中长期负荷预测系统实现方法 66

7.2 系统目标 67

7.2.1 总体目标 67

7.2.2 系统目标实现过程 67

7.3 系统设计思想 68

7.4 系统功能设计 68

7.4.1 预测量的设置及预测方案的选择 68

7.4.2 数据预处理 69

7.4.3 系统综合参数的设置 70

7.4.4 模型参数设置及综合预测模型的实现 70

7.4.5 误差分析及预测结果的修正 71

7.4.6 中长期负荷预测系统功能模块 71

7.5 数据库设计 72

7.6 界面设计 72

7.6.1 用户登陆界面 72

7.6.2 预测方案设置 72

7.6.3 预测单位、预测量的选择 73

7.6.4 预测控制主界面 73

7.6.5 综合参数设置 73

7.6.6 模型参数设置 73

7.6.7 预测模型选择 73

7.6.8 开始预测 73

7.6.9 预测结果显示 74

第8章 电力市场短期负荷预测系统 75

8.1 系统概况 75

8.2 系统设计思想 75

8.3 数据库设计 76

8.4 界面设计 77

8.4.1 短期负荷预报主框架简介 77

8.4.2 数据查看管理功能 78

8.4.3 与预测相关的设置 78

8.4.4 预测 78

8.4.5 上报预测结果 78

8.5 短期负荷预测系统功能模块 79

第9章 电力市场分析与评估系统 80

9.1 系统概况 80

9.2 系统目标 81

9.3 系统设计思想 82

9.4 系统功能设计 82

9.4.1 短期AAEM 82

9.4.2 中期AAEM 82

9.4.3 竞价额度在各级电力市场中的优化 82

9.4.4 市场分析与评估系统功能模块 83

9.5 系统接口 84

9.5.1 与负荷预测的接口 84

9.5.2 与网络约束数据的接口 84

9.5.3 与机组报价数据的接口 84

第10章 电力市场中长期合约交易系统 85

10.1 系统概况 85

10.2 系统目标 86

10.3 系统设计思想 86

10.4 各类交易合约成分的相互关系 87

10.4.1 年度交易合约 87

10.4.2 月度交易合约 87

10.5 功能设计 88

10.6 中长期合约交易管理系统功能模块 88

第11章 电力市场预调度计划管理系统 89

11.1 系统概况 89

11.2 系统目标 89

11.2.1 适应的模式 89

11.2.2 预调度计划的设计原则 90

11.2.3 购电计划中安全校核设计原则 91

11.3 预调度计划管理系统的结构和各模块功能 91

11.3.1 购电价格决策 93

11.3.2 水电预调度计划 93

11.3.3 互联系统交易决策 93

11.3.4 火电系统预调度计划 94

11.3.5 线路有功安全校正 95

11.3.6 断面有功安全校正 96

11.3.7 N-1安全校正 96

11.3.8 安全校正与高级应用软件的数据接口 96

11.4 功能设计 97

第12章 电力市场辅助服务交易管理系统 98

12.1 系统概况 98

12.2 辅助服务市场的运作机制 98

12.2.1 辅助服务市场的运作 98

12.2.2 辅助服务特点和市场设计 99

12.2.3 市场组织流程及各功能模块组成 99

12.3 系统目标 102

12.4 系统设计思想 102

12.5 系统功能设计 102

第13章 电力市场实时调度(平衡)管理系统 103

13.1 系统概况 103

13.2 系统目标 104

13.3 系统设计思想 106

13.3.1 两种电力市场实时交易模式比较 106

13.3.2 实时电力市场环境下的平衡调度 106

13.3.3 实时平衡交易中的报价 107

13.4 系统功能设计 108

13.4.1 超短期负荷预报 108

13.4.2 考虑预调度计划的实时交易管理 108

13.4.3 不考虑预调度计划的实时交易管理 108

13.4.4 阻塞管理 108

13.4.5 安全校核 109

13.4.6 经济调度控制 109

13.4.7 历史与计划数据管理 110

13.4.8 实时调度指令的下发与执行 110

13.4.9 实时发电监视(包括AGC考核) 110

13.4.10 实时调度的主要界面及设计要求 111

第14章 多级电力市场协调系统 112

14.1 系统概况 112

14.2 系统目标 112

14.3 系统设计思想 112

14.3.1 年度与月度合约市场之间的协调 112

14.3.2 月度合约市场与日前电力市场之间的协调 113

14.3.3 辅助服务市场与有功市场的协调 113

14.3.4 日前市场与实时市场的协调 114

14.4 系统功能设计 116

14.5 系统接口 116

第15章 合同管理系统 117

15.1 系统概况 117

15.2 系统特点 117

15.3 系统设计思想 118

15.3.1 系统功能组成 118

15.3.2 系统工作流程图 119

15.4 系统功能设计 121

15.4.1 系统维护管理 121

15.4.2 合同管理 122

15.4.3 合同信息综合查询 124

15.5 界面设计 124

15.6 系统接口 124

第16章 运行记录系统 125

16.1 系统概况 125

16.2 系统特点 125

16.2.1 记录市场运行全过程 125

16.2.2 建立运行记录日志 125

16.3 数据流程图 126

16.4 功能需求 126

16.4.1 调度日志管理 126

16.4.2 电网事故 126

16.4.3 调度干预记录 127

16.4.4 电网运行 127

16.4.5 报价交易情况 127

16.4.6 各类报表 127

16.5 系统功能设计 128

16.5.1 运行监视管理 128

16.5.2 运行记录日志管理 129

16.5.3 运行信息管理 130

16.6 界面设计 130

16.7 报表设计 130

16.8 系统接口 131

第17章 运行考核系统 132

17.1 系统概况 132

17.2 系统目标 132

17.3 系统设计思想 132

17.3.1 模型与算法 133

17.3.2 数据流程图 134

17.4 系统功能设计 134

17.4.1 运行考核功能组成 135

17.4.2 功能数据流程图 136

17.4.3 考核系统程序流程图 137

17.5 界面设计 137

17.6 报表设计 137

17.7 系统接口 137

17.7.1 与规则维护系统模块的接口 138

17.7.2 与结算管理系统的接口 138

17.7.3 与合同管理系统的接口 138

17.7.4 与交易管理系统的接口 138

17.7.5 与电量计量系统的接口 138

17.7.6 与能量管理系统的接口 139

第18章 实时监视 140

18.1 系统概况 140

18.2 系统目标 140

18.3 系统流程图 141

18.4 系统功能设计 141

18.4.1 功能目标 141

18.4.2 功能树与功能描述 142

18.5 界面设计 144

第19章 即时信息系统 146

19.1 系统概况 146

19.2 系统目标 146

19.3 系统设计思想 147

19.3.1 流程图 147

19.3.2 数据流程图 148

19.4 系统功能设计 149

19.4.1 信息发布 149

19.4.2 电子公告板 151

19.4.3 业务数据交换 151

19.4.4 数据申报 151

19.4.5 数据确认 152

19.4.6 信息查询 152

19.4.7 交易监视 153

19.4.8 数据下载 153

19.4.9 电子邮件服务 153

19.5 系统接口 154

第20章 结算管理系统 155

20.1 系统概况 155

20.1.1 结算管理系统的基础 155

20.1.2 结算管理系统的数据特点 156

20.2 系统目标 156

20.3 系统设计思想 157

20.4 系统功能设计 158

20.4.1 功能模块划分 158

20.4.2 结算模块说明 159

20.4.3 结算管理的处理流程 161

20.4.4 功能数据流程图 163

20.4.5 结算系统程序流程图 163

20.5 界面设计 164

20.6 系统接口 164

20.6.1 与规则维护系统的接口 164

20.6.2 与运行考核系统的接口 164

20.6.3 与合同管理系统的接口 165

20.6.4 与交易管理系统的接口 165

20.6.5 与电量计量系统的接口 165

20.6.6 与财务管理系统的接口 165

第21章 电力市场监管系统 166

21.1 系统概况 166

21.2 系统目标 167

21.3 系统设计原则 167

21.4 建立监管系统的难度 167

21.5 系统功能设计 167

21.5.1 对电网交易中心的监管 168

21.5.2 对发电公司的监管 171

21.5.3 对考核的监管 173

21.6 界面功能设计 174

21.6.1 运行管理 174

21.6.2 监管数据分析 174

21.6.3 历史查询模块 175

第22章 系统管理 176

22.1 系统概况 176

22.2 系统目标 176

22.3 功能流程图 176

22.4 系统功能设计 176

22.4.1 功能概要 176

22.4.2 系统功能描述 178

22.5 系统接口 181

第23章 综合信息管理平台 182

23.1 概述 182

23.2 界面介绍 183

23.2.1 界面主体描述 183

23.2.2 功能树 183

23.2.3 基本功能工具条 184

23.2.4 时间浏览工具条 184

23.2.5 管理模式 184

23.3 数据维护 184

23.4 数据挖掘(多表关联查询) 185

23.5 自定义报表 185

23.5.1 概述 185

23.5.2 建立一张新的报表 186

23.5.3 保存和调用报表 186

23.6 图形曲线 186

23.6.1 新建图形 186

23.6.2 编辑图形 187

23.7 数据透视表 187

23.7.1 概述 187

23.7.2 操作界面 187

23.7.3 维度概念 187

23.8 数据集的输出接口 188

23.8.1 概述 188

23.8.2 Excel输出 188

23.8.3 输出到其他系统 188

23.9 信息节点自组织(自定义信息保存与复现) 188

第24章 发电厂竞价上网辅助决策及风险分析系统 190

24.1 发电厂竞价上网辅助决策及风险分析系统简述 190

24.2 总体设计 191

24.2.1 日前交易市场报价辅助决策系统 191

24.2.2 中长期合约市场报价辅助决策系统 191

24.2.3 实时市场报价辅助决策系统 191

24.2.4 辅助服务市场报价辅助决策系统 192

24.3 系统基本设计思想 192

24.4 电价决策分析子系统 193

24.4.1 简介 193

24.4.2 分析模型 194

24.4.3 实现功能 196

24.5 结算与评估子系统 196

24.5.1 简介 196

24.5.2 模型及算法 197

24.5.3 实现功能 198

24.6 发电商辅助报价决策的难点分析 199

第三篇 电力市场技术支持系统网络与系统平台设计 203

第25章 主机系统与数据库详细设计 203

25.1 总体需求分析 203

25.1.1 系统平台配置的总体要求 203

25.1.2 服务器系统要求 203

25.1.3 操作系统要求 204

25.1.4 数据库系统要求 204

25.1.5 系统高可靠性要求 204

25.1.6 数据备份设备要求 205

25.1.7 系统安全性要求 205

25.2 主站端系统平台配置 206

25.2.1 主站端服务器配置综述 206

25.2.2 服务器系统配置中采用的技术 206

25.2.3 交易管理服务器配置 209

25.2.4 UNIX应用服务器 210

25.2.5 WNT应用服务器 213

25.2.6 调度员工作站 214

25.2.7 主站系统软件和数据库配置 214

25.2.8 硬件防火墙--NGFW2000 215

25.2.9 GPS时钟--Acutime2000 216

25.3 电厂端系统平台配置 217

25.3.1 电厂端服务器配置方案 217

第26章 网络系统总体详细设计 219

26.1 综述 219

26.1.1 网络构成 219

26.1.2 本地子网 219

26.1.3 系统性能指标 220

26.1.4 网络产品的配置综述 220

26.1.5 电力市场网络拓扑结构 221

26.1.6 广域网络 222

26.1.7 网络系统技术 222

26.1.8 遵循的标准 229

26.2 主站端局域网络配置 231

26.2.1 三层交换机配置 231

26.2.2 局域网络设备互联及采用的技术 233

26.2.3 调度应用系统的接入 234

26.3 主站端广域网络配置 236

26.3.1 核心路由器 236

26.3.2 备份路由器 238

26.3.3 移动办公 240

26.3.4 电力系统数据网的接入与链路/路由备份策略 240

26.3.5 广域接入层网络实现的功能和采用的技术 242

26.3.6 ISDN备份 242

26.3.7 PSTN备份 243

26.4 电厂端网络设计方案 243

26.4.1 网络构成 243

26.4.2 电厂端三层交换机 244

26.4.3 电厂端接入路由器配置 245

26.5 网管系统 247

26.5.1 网络管理系统的配置 247

26.5.2 网管二作站与网络设备之间的连接 248

26.6 网络安全控制技术 249

26.7 广域网的物理连接 249

26.7.1 主站端 249

26.7.2 厂站端 250

26.8 电源与机房面积设计 251

26.8.1 UPS电源 251

26.8.2 机房 251

第四篇 中间件技术及其在电力市场技术支持系统中的应用 255

第27章 电力市场技术支持系统的管理模式 255

27.1 主站端集中管理模式 255

27.2 厂站端分布管理模式 256

27.3 综合管理模式 256

第28章 基于中间件技术的电力市场技术支持系统主站端管理模式 258

28.1 分布式平台体系结构及优点 258

28.2 电力市场技术支持系统的设计特点 259

28.2.1 新型的多层体系结构(Multi-Tier) 259

28.2.2 分布式应用和数据库 262

28.2.3 系统应用级的集群和冗余 263

第29章 基于中间件技术的电力市场数据分布式管理 265

29.1 消息中间件平台 265

29.2 基于中间件技术的数据传送协议软件的层次结构 265

29.3 消息中间件的选型原则 266

29.4 中间件产品选择 267

29.5 综合管理模式的数据库管理与实时数据传输 267

第30章 电力市场技术支持系统业务流程分析 269

30.1 数据申报 269

30.2 数据重新申报 270

30.3 实时监视--实时数据类 271

30.4 实时监视--计划类数据 272

30.5 厂站端数据交换请求 273

30.6 交易中心侧数据交换请求 274

30.7 交易中心--查询类数据 275

第31章 电力市场通信数据分类 276

31.1 按照业务功能分类 276

31.2 按照数据流向分类 276

31.3 系统通信消息分类 277

31.3.1 按照消息发送方式分类 277

31.3.2 按照消息打包格式分类 277

第32章 报文结构与会话过程 278

32.1 应用层数据报文结构 278

32.2 会话过程 278

32.2.1 数据类消息的会话过程 278

32.2.2 数据类、确认类消息的会话过程 279

32.2.3 请求类、确认类消息的会话过程 279

第33章 系统结构和功能模块 281

33.1 系统结构 281

33.1.1 总体结构 281

33.1.2 结构说明 282

33.1.3 通信服务结构 282

33.2 功能模块设计 283

33.2.1 应用程序(以电厂为例) 283

33.2.2 通信服务程序 283

33.3 功能模块描述 284

33.3.1 厂站端应用程序 284

33.3.2 通信服务程序 284

33.3.3 交易中心应用程序 285

33.4 分布式数据库管理 285

第34章 数据通信 287

34.1 通信模式 287

34.2 通信架构 287

34.3 通信安全 288

34.4 通信连接 289

34.5 通信监视 289

34.6 通信内容 289

34.7 通信服务程序 290

34.8 数据交换形式 290

34.9 交换的数据分类 290

第35章 数据传送中间件配置方案 292

35.1 系统结构图 292

35.2 中间件产品部署方案 292

第36章 IBM公司中间件产品介绍 294

36.1 IBM公司MQSeries产品 294

36.1.1 MQSeries原理 294

36.1.2 MQSeries特点 295

36.1.3 MQSeries其他特点 296

36.2 IBM WEBSpehere产品 297

36.2.1 可靠性、可扩充性、可用性及高效性 298

36.2.2 普及运算 298

36.2.3 个性化应用 299

36.2.4 应用开发 300

36.2.5 WebSphere的安全性特征 301

36.2.6 运营管理 302

36.2.7 WebSphere对开放性标准的支持 303

第五篇 电力市场技术支持系统网络信息安全技术与解决方案 307

第37章 电力市场技术支持系统体系结构 307

37.1 电力市场技术支持系统的通信网络结构 307

37.2 电力市场技术支持系统的中心侧网络结构 308

37.3 电力市场技术支持系统的厂站侧网络结构 309

第38章 电力市场技术支持系统安全需求分析 310

38.1 安全性概述 311

38.2 安全威胁分类 311

38.3 系统安全目标 311

38.4 安全层次划分 312

38.4.1 物理层安全 313

38.4.2 网络层安全 313

38.4.3 系统层安全 313

38.4.4 应用层安全 313

38.4.5 安全管理 313

38.5 风险分析 314

38.5.1 非法访问 314

38.5.2 蓄意破坏 314

38.6 系统安全总体需求 315

38.7 系统安全等级 315

38.8 安全解决方案的设计原则 315

38.9 电力市场技术支持系统的安全性要求 318

38.9.1 平台配置总体要求 318

38.9.2 服务器系统要求 318

38.9.3 操作系统要求 319

38.9.4 数据库系统要求 319

38.9.5 高可靠性要求 319

38.9.6 数据备份设备 320

38.9.7 系统安全性要求 320

第39章 电力市场技术支持系统的安全解决方案 324

39.1 局域网安全解决方案 324

39.2 广域网安全解决方案 325

39.2.1 加密技术 325

39.2.2 数字签名和认证技术 326

39.2.3 VPN(虚拟专有网)技术 327

39.3 Internet互连安全解决方案 327

39.3.1 防火墙基本分类 328

39.3.2 设置防火墙的要素 328

39.3.3 防火墙在网络系统中的部署 329

39.4 防病毒的安全解决方案 329

39.4.1 计算机病毒的基本特征及传播方式 329

39.4.2 计算机病毒发展的新动向 330

39.4.3 反病毒总体解决方案 330

39.5 防黑客的安全解决方案 331

39.6 系统软件的安全解决方案 332

39.6.1 操作系统的安全性 332

39.6.2 DNS的安全性 332

39.6.3 Web Server的安全性 333

39.6.4 网管系统的安全性 333

39.6.5 电子邮件系统的安全性 333

39.7 应用软件的安全解决方案 334

39.8 数据库的安全解决方案 334

39.8.1 账户安全性 335

39.8.2 对象权限 335

39.8.3 系统级角色和权限 335

39.8.4 Oracle数据库安全解决方案 336

39.9 基于中间件技术的数据安全解决方案 336

39.9.1 证书和身份认证 337

39.9.2 密钥备份及恢复 337

39.9.3 支持防抵赖数据签名 337

39.9.4 密钥及证书的自动更新 337

39.9.5 密钥历史资料管理 338

39.9.6 证书储存与证书分发 338

39.9.7 证书撤消 338

39.9.8 证书交叉认证 338

39.9.9 最终用户端安全套件 338

39.10 计算机系统灾难备份的解决方案 338

39.10.1 定期备份策略 339

39.10.2 定期备份+关键数据备份策略 339

39.10.3 实时备份异步更新策略 340

39.10.4 实时备份同步更新策略 340

39.10.5 数据备份技术和策略的选择 340

39.11 系统安全扫描的解决方案 341

39.11.1 网络扫描 341

39.11.2 服务器系统扫描 341

39.11.3 数据库扫描 342

39.11.4 实时监控 342

39.11.5 服务器主动加固 343

第40章 电力市场技术支持系统的安全体系 344

40.1 调度中心侧的安全体系设计 344

40.2 广域网的安全体系 345

40.2.1 广域网络方案的设计 345

40.2.2 广域网络的安全技术 347

40.3 电厂侧网络的安全体系 347

40.4 各系统与电力市场的接入策略 347

40.4.1 EMS与电力市场的接入 347

40.4.2 TMR与电力市场的接入 348

40.4.3 调度MIS与电力市场的接入 349

40.4.4 厂站端与电力市场中心侧的接入 350

40.4.5 厂站端MIS与厂站端电力市场中心侧的接入 351

40.5 电力系统计算机网络信息安全发展方向 351

40.6 对网络信息安全前景的展望 352

参考文献 354