第三篇 电力市场运营系统 1107
第一章电力市场的基本理论 1107
第一节电力市场建立的目的和技术基础 1107
一、建立电力市场的主要目的 1107
目 录 1107
二、国外部分电力市场概况 1108
三、电力市场运营 1109
四、电力市场的技术基础 1110
第二节电力市场基本理论 1111
一、电力市场的利益主体 1112
二、电力市场的特殊主体 1113
三、电力市场主要模式 1114
四、电力市场交易 1115
五、输电定价 1117
六、市场监管 1118
二、发电公司及市场管理部门的职责 1120
第三节电力市场运行规则 1120
一、概述 1120
三、发电侧电力市场的交易类型 1121
四、发电侧电力市场中的区域及网损 1122
五、数据申报 1123
六、现货交易市场 1124
七、现货价格的确定 1125
八、实时电力市场 1126
九、辅助服务 1127
十、期货市场 1128
十一、市场暂停 1129
十二、市场运行部门的市场干预 1130
十三、系统裕度评估 1130
十四、信息公开 1132
十五、市场的结算 1133
一、磁盘阵列和集群容错技术 1135
第二章 电力市场运营系统的计算机硬软件平台 1135
第一节计算机处理器 1135
二、光纤通道技术与存储区域网络（SAN） 1136
第二节计算机操作系统 1137
一、Linux的商业应用 1138
二、安全的操作系统 1139
第三节面向对象技术与数据库技术 1140
一、对象－关系型数据库系统 1141
二、面向对象型数据库系统 1141
三、面向对象的关系数据库 1142
四、数据库技术与人工智能技术的结合 1143
第四节JAVA与CORBA技术 1143
一、JavaBeans 1144
二、JDBC 1146
三、Servlet 1147
四、CORBA技术 1148
第五节多层结构 1149
一、最初的三层结构 1149
二、多层应用软件体系结构 1150
三、多层结构内部的通信方式 1152
四、多层结构的优点 1152
第三章电力市场运营系统简介 1154
第一节市场模式与市场运营系统 1154
第二节典型电力市场运营系统功能配置 1160
第三节我国电力市场运营系统总体结构 1162
第四节电力市场运营系统性能指标 1163
一、安全性 1163
二、访问特权 1164
三、用户响应 1164
四、系统可靠性 1164
八、信息精度 1165
七、信息的时间性要求 1165
五、系统备份和恢复 1165
六、时钟同步 1165
九、系统性能监视 1166
十、可移植性要求 1166
第四章电能量计量系统 1167
第一节电力市场下的电能量计量系统 1167
一、市场和产品的多样化 1167
二、价格的多样化 1167
三、复杂的结算规则 1168
四、面对风险 1168
第二节电能计量系统的基本功能和信息采集范围 1170
一、基本功能 1170
二、信息采集范围 1173
第三节系统的基本结构及主要技术要求 1173
一、系统的基本结构 1173
二、主要技术要求 1174
第四节 电能量计量系统与其他系统的接口 1175
一、与即时信息系统的接口 1175
二、与交易管理系统的接口 1175
三、与结算系统的接口 1176
四、与合同管理系统的接口 1176
五、与EMS系统的接口 1176
第五节系统建设的原则 1176
一、系统总的要求 1176
二、系统软硬件配置要求 1177
第五章能量管理系统（EMS） 1178
第一节能量管理系统的概念 1178
第二节EMS应用软件功能概述 1179
一、发电控制类 1180
二、发电计划类 1180
三、网络分析类 1181
第三节 电力市场运营系统中的能量管量系统 1183
第四节能量管理系统与交易管理系统 1184
第五节在市场环境中改造EMS 1186
第六章报价处理系统 1188
第一节报价处理系统的设计和主要功能 1188
一、概述 1188
二、报价处理系统的设计 1188
三、主要功能 1189
第二节发电报价的规则及流程 1193
一、报价要求 1193
二、合并报价 1194
三、注册机组的报价 1194
四、缺省报价 1195
七、强迫停运 1196
八、中期发电能力和短期发电能力的申报 1196
六、修改报价 1196
五、报价相等 1196
九、报价处理系统运营时间表 1198
十、发电商报价数据 1200
第三节发电报价的校核与确认 1201
一、交易员身份识别模块 1201
二、报价接收模块 1201
三、报价重申接收模块 1202
四、数据有效性检查模块 1202
五、报价确认模块 1203
六、报价确认文件发送模块 1203
七、报价缺省处理模块 1203
八、报价汇总处理模块 1204
九、用户及机组登录管理模块 1204
二、与实时调度计划子系统的接口 1205
一、与交易管理系统的接口 1205
十、报价历史库管理模块（可选） 1205
第四节与其他系统的接口 1205
三、与即时信息发布系统的接口 1206
四、与结算系统的数据接口 1206
第七章交易管理系统 1207
第一节交易管理系统概述 1207
第二节交易管理系统基本结构 1208
第三节与其他系统的接口 1209
第四节短期负荷预测 1210
一、现有方法分析 1210
二、不同日之间特征量的差异、相似度 1211
三、映射数据库的设计 1211
四、应用举例 1213
第五节改进的电力联营模式 1213
第六节提前电能市场的组织 1215
第七节无约束短期电力交易计划的数学模型及其计算方法 1216
一、无约束短期电力交易计划的数学模型 1217
二、交易计划数学模型的目标函数 1218
三、关于机组的报价f（Ptj）的说明 1219
四、算法简介 1219
第八节系统边际电价 1220
第九节考虑电网安全约束的电力交易数学模型及其计算方法 1222
第十节发电辅助服务的定价 1223
第十一节输电服务的定价 1224
一、输电容量需求与输电线路定价的关系 1225
二、输电安全因子 1227
三、输电费用的分配 1227
第十二节实时电力交易的数学模型及其计算方法 1229
第十三节调整交易计划以保证电网安全运行的拥塞管理 1230
第十四节电力期货交易 1232
二、合同在电力市场中的作用 1233
一、电力市场中的风险 1233
第八章合同管理系统 1233
第一节含用和风险管理 1233
第二节合同的类型 1236
一、合同的基本类型 1236
二、电力市场中的合同 1237
三、合同的基本要素 1240
第三节合同管理系统功能 1243
第四节与其他系统的接口及系统建设原则 1245
一、与其他系统的接口 1245
二、系统建设原则 1245
第九章结算管理系统 1247
第一节基本概念 1247
一、结算管理系统的意义和作用 1247
二、电力工业体制对结算管理系统发展的影响 1248
三、计算机技术对结算管理系统完善的促进作用 1249
四、结算管理系统的基础 1250
五、结算管理系统的数据特点 1250
第二节结算管理系统的外延界定 1251
一、与合同管理系统关系的界定 1251
二、与财务和会计关系的界定 1253
第三节结算管理系统的总体框架 1254
一、功能模块划分 1254
二、系统的数据流图 1256
三、系统的数据存储模式 1257
第四节原始数据处理 1258
一、合同文本分解的必要性和可行性 1258
二、合同文本分解的整体思路与实现 1259
第五节合同结算过程 1261
一、计划发电电量的结算 1262
二、实时指令调整电量的结算 1262
第六节结算内容 1262
三、违约电量的结算 1263
四、容量电费的结算 1263
五、辅助服务的结算 1264
第七节结算综合查询 1266
一、查询的意义和作用 1266
二、本地查询 1267
三、异地查询 1267
四、查询分类 1267
五、确认与核对 1267
第八节账务处理 1267
第九节结算系统与其他系统的关系 1267
第十节结算管理系统的安全和保密 1268
一、安全保密的一般含义 1269
三、安全保密措施 1270
二、结算管理系统中的安全保密问题 1270
第十一节结算管理系统的管理制度 1271
一、人员培训制度 1271
二、安全保密制度 1271
三、数据校核制度 1271
四、纠纷处理制度 1271
第十章即时信息发布系统 1273
第一节即时信息发布系统的组成和发布内容 1273
一、即时信息发布系统和组成 1273
二、信息发布内容 1274
第二节即时信息发布系统主要技术平台 1275
第三节信息即时发布系统的安全机制 1276
一、总体要求 1277
二、安全认证措施 1277
第四节电力市场与电子商务 1278
第一节网络技术的发展 1281
第十一章电力市场中的数据网络系统 1281
第二节宽带数据网络的技术体制 1283
第三节虚拟专用网络（VPN） 1290
一、隧道技术 1291
二、PPTP——点对点隧道协议 1291
三、L2F——第二层转发协议 1292
四、L2TP——第二层隧道协议 1292
五、GRE——通用路由封装 1293
六、IPSec协议 1293
第四节网络安全体系 1296
第十二章发电报价及发电管理系统 1304
第一节 电力市场对发电厂新的要求 1304
第二节现有的经营管理模式及MIS系统 1305
第三节发电报价及发电管理系统设计原理 1308
一、市场发布信息分析 1310
第四节发电报价及发电管理系统的流程 1310
二、合同管理 1311
三、动态检修管理 1316
四、燃料管理 1317
五、机组安全生产特性约束 1318
六、动态成本管理 1318
七、电价确定策略和次日报价策略 1319
八、经济评估 1319
第五节发电报价及发电管理系统的主要功能和系统建设原则 1319
第十三章模拟决策与分析系统 1323
第一节开展模拟决策系统研究的目的和意义 1323
第二节模拟分析决策系统研究的重点问题 1324
一、主要政策性问题 1324
二、进行电价理论、上网电价、电价机制的研究 1326
三、考虑不同的运营模型 1327
四、建立不同层次关联的市场模型 1327
第三节省级电力市场运营模式研究 1329
第四节互联系统输电交易计划 1332
第五节电力市场计算机模拟分析决策系统 1336
一、模拟决策系统的内容 1336
二、与模拟决策系统相关的技术问题 1337
三、模拟决策系统的功能和系统组成 1340
四、模拟决策过程的简要描述 1342
第十四章通信协议和技术标准 1344
第一节远动通信协体系 1345
第二节计算机数据通信协议体系 1347
第三节变电站数据通信协议体系 1350
第四节协议转换及数据对象影射 1351
第五节电能表及其数据通信协议 1353
第六节扩展超文本标记语言XML 1356
第七节电子数据交换EDI 1358
第八节 应用编程接口（API）标准 1363
第九节配电自动化接口标准 1367
第十节电力系统统一的标准体系 1370
第四篇能量管理系统（EMS） 1373
第一章能量管理系统总述 1373
第一节EMS的技术发展 1373
第二节EMS的设计、开发与应用 1376
第三节EMS概貌 1380
第四节能量管理软件 1381
第五节网络分析软件 1384
第六节配电管理系统与EMS的关系 1386
第七节EMS的效益论证 1388
第二章EMS的计算机体系结构 1391
第一节EMS计算机体系结构的发展 1391
一、集中式计算机体系结构 1392
二、分布式计算机体系结构 1392
第二节开放式系统的特点 1393
三、开放式计算机体系结构 1393
第三节开放系统定义、阶段和标准 1395
第三章EMS的数据库 1397
第一节EMS的数据库 1397
第二节SCADA数据库 1399
一、厂站记录 1400
二、远程终端记录 1400
三、通信记录 1401
第三节能量管理数据库 1401
一、运行区的层次结构 1402
二、机组有关的描述 1403
三、燃料类型表 1404
第四节网络数据库 1404
一、网络数据库的内容 1405
二、网络层次模型 1405
三、预测与计划模型 1406
第五节培训模拟数据库 1407
第四章EMS的人机交互 1409
第一节人机交互的功能和软件组成 1409
一、人机交互的功能 1409
二、人机交互系统的软件组成 1410
第二节全图形的人机界面 1413
第三节电力系统单线图 1414
第四节应用软件潮流的人机界面设计 1415
第五章数据收集与监控 1419
第一节SCADA硬件系统 1419
一、远程量测终端 1419
二、传输信道 1419
三、主站计算机 1420
四、数据流程 1421
一、状态量 1422
第二节数据收集 1422
二、量测值 1423
三、电量值 1423
第三节监视与事件处理 1423
一、状态量监视 1424
二、量测值的限值监视 1424
三、量测值的趋势监视 1424
四、数据质量标志 1425
五、事件处理 1426
第四节控制功能 1426
第五节具有时间标志的数据 1427
一、历史数据的采集 1427
二、计划数据 1427
二、事故追忆 1428
一、顺序事件记录 1428
第六节事故数据记录 1428
三、存入磁带 1428
第七节报告和计算 1429
一、数值计算 1429
二、逻辑运算 1429
第六章电力系统负荷预测 1430
第一节负荷预测概述 1430
第二节电力系统负荷预测模型 1433
一、基本正常负荷分量模型 1433
二、天气敏感负荷分量模型 1436
三、特别事件负荷分量模型 1436
四、随机负荷分量模型 1437
第三节电力系统负荷预测基本算法 1438
一、最小二乘拟合方法 1438
二、回归分析方法 1439
三、时间序列方法 1440
四、卡尔曼滤波方法 1441
五、人工神经网络方法 1442
六、灰色系统方法 1444
第四节超短期负荷预测 1450
一、超短期负荷预测基本模型 1450
二、线性外推方法 1451
三、时间序列方法 1453
四、卡尔曼滤波方法 1456
五、人工神经网络方法 1459
第五节短期负荷预测 1461
一、短期负荷预测基本模型 1461
二、基于温度准则的外推方法 1462
三、人工神经网络日负荷预测 1464
第六节中期负荷预测 1467
一、中期负荷预测基本模型 1467
二、考虑气候因素的负荷模型的方法 1468
三、灰色系统方法 1469
第七节长期负荷预测 1470
第八节母线负荷预测 1471
一、树状常数负荷模型 1472
二、负荷区域不一致的模型 1473
三、负荷类型不一致的模型 1474
四、混合负荷模型 1475
五、母线负荷预测 1476
第九节电力系统负荷预测软件设计 1476
一、电力系统负荷预测软件总体设计 1476
二、电力系统负荷预测软件功能 1477
第七章 自动发电控制 1479
第一节AGC的一般过程 1480
第二节区域控制误差 1482
第三节AGC对机组功率的分配 1482
一、备用模型 1483
第四节AGC有关模型 1483
二、区域控制误差的死区和调节区 1484
三、AGC状态模型 1484
第五节AGC与其它应用软件的关系 1485
第六节AGC的画面配置 1486
一、主控画面 1486
二、AGC状态与参数画面 1486
三、备用监视与控制画面 1486
四、计划与修改画面 1487
五、AGC运行信息画面 1487
第八章发电计划 1488
第一节发电计划总体组成 1488
第二节发电计划 1489
一、经济调度模型 1490
二、经济调度算法 1496
三、发电计划的数据库与程序 1499
四、发电计划用画面 1501
第三节机组经济组合 1502
一、机组经济组合概述 1502
二、机组经济组合的模型 1503
三、优先级法机组经济组合 1504
四、动态规划法机组经济组合 1505
五、机组经济组合软件设计 1508
第四节水电计划 1509
一、水电计划模型 1509
二、水火电协调方程式 1515
三、网络流规划法 1516
四、水电计划的网络流模型 1518
五、水电计划软件设计 1522
第五节交换计划 1524
二、联合电力系统协调方程式 1525
一、互联电力系统的调度模式 1525
三、联合电力系统网络流模型 1528
四、联合电力系统网损和联络线潮流计算 1529
五、单价计算与效益分配 1533
六、交换计划的软件设计 1534
第六节燃料计划 1538
一、燃料调度计划的数学模型 1539
二、燃料计划的网络流模型和解法 1542
第七节检修计划 1545
一、检修计划的技术和发展 1545
二、检修计划模型 1546
三、检修计划的算法 1550
四、检修计划的软件设计 1555
第九章实时网络状态分析 1558
第一节网络结线分析 1558
一、结线分析基本概念 1559
二、结线分析基本算法 1563
三、网络结线分析用数据 1567
四、网络结线分析程序设计 1569
五、画面配置 1570
第二节电力系统状态估计 1571
一、状态估计的数学描述 1571
二、基本加权最小二乘法状态估计 1573
三、快速分解状态估计算法 1574
四、正交变换状态估计算法 1576
第三节不良数据的检测与辨识 1580
一、不良数据检测与辨识的基本原理 1581
二、不良数据的检测方法 1582
三、不良数据的辨识方法 1584
第四节量测系统误差估计 1589
一、量测误差方差估计 1589
二、量测偏差的检测与辨识 1590
第五节变压器抽头估计 1591
第六节网络状态监视 1594
一、网络监视模型 1594
二、网络监视模型的建立与应用 1597
第七节量测系统评价与优化配置 1600
一、快速可观测性分析 1600
二、检测、辨识的定量分析 1602
三、状态估计精度影响分析 1603
四、量测评价与优化配置系统 1604
第八节状态估计模拟系统 1605
一、电力系统运行状态模拟 1606
二、量测系统的数学模拟 1607
第九节实时网络状态分析的画面配置 1608
一、网络汇总类画面 1608
三、状态估计结果统计分析 1608
二、网络元件表画面 1609
三、监视画面 1610
四、数据传送画面 1611
五、预测、计划与模型画面 1611
六、记录用画面 1612
七、控制与维护用画面 1613
第十节实时网络状态分析软件的设计与应用 1614
一、与其它应用的接口 1614
二、实时网络状态分析的启动方式和主要功能模块 1615
三、实时网络状态分析软件的实用 1616
第十章高度工程师潮流 1618
第一节潮流计算的发展历程 1618
第二节潮流基本模型与算法 1620
一、潮流基本模型 1620
二、牛顿－拉夫逊法潮流 1621
三、快速分解法潮流 1623
第三节潮流中的控制模型 1624
一、多机（厂站）联合调整缓冲母线功率 1624
二、无功调整模型 1626
三、线路有功功率之和的控制 1627
四、系统切负荷模型 1628
第四节灵敏度分析 1628
一、线路有功潮流对机组有功功率灵敏度 1629
二、母线电压对机组无功功率灵敏度 1630
三、母线电压对变压器抽头灵敏度 1630
四、用摄动法计算灵敏度 1632
第五节潮流计算收敛性的实用化改进 1632
一、极大不平衡功率的检查与控制 1633
二、开断环网的处理 1636
第六节调度工程师潮流的软件设计 1638
一、潮流总体设计 1639
二、潮流计算的数据流程 1640
三、潮流计算应用的数据库 1641
四、潮流的人机交互 1641
五、潮流的模块 1642
六、潮流的信息 1643
七、保留方式 1643
八、多岛潮流计算 1644
第七节潮流的应用与维护 1644
一、潮流的应用 1645
二、潮流软件维护 1646
三、潮流专家 1647
第八节网损修正系数 1647
一、协调方程式中的网损修正方式 1647
二、B系数的计算 1649
三、利用雅可比矩阵计算网损微增率 1652
四、网损修正的软件设计 1652