一种采用soa技术的电力市场仿真系统的制作方法

专利名称：一种采用soa技术的电力市场仿真系统的制作方法
技术领域：
本发明属于电力系统及其自动化领域，具体涉及一种采用SOA技术的电力市场仿
真系统。
背景技术：
SOA(Service-Oriented Architecture，面向服务的架构)是一个组件模型，它将 应用程序的不同功能单元(称为服务)通过这些服务之间定义良好的接口和契约联系起 来。接口是采用中立的方式进行定义的，它应该独立于实现服务的硬件平台、操作系统和编 程语言。这使得构建在各种这样的系统中的服务可以以一种统一和通用的方式进行交互。 这种具有中立的接口定义(没有强制绑定到特定的实现上)的特征称为服务之间的松耦 合。松耦合系统的好处有两点，一点是它的灵活性，另一点是，当组成整个应用程序的每个 服务的内部结构和实现逐渐地发生改变时，它能够继续存在。电力市场仿真系统仍处于一个探索阶段，需求将随着仿真研究的深入而不断变 化，为了减少异构性、互操作性和不断改变的要求的问题，仿真系统平台应用SOA技术构建 具有下列特征的应用程序服务松散耦合、位置透明和协议独立。基于SOA技术应用的电力市场仿真系统支撑平台，功能扩展时部署应用服务灵活 方便，且可重用性好，集成其它功能应用时可通过服务调用解决协议标准问题，不受需要集 成的应用的技术实现不同的限制以及平台的限制，实现了电力市场仿真系统的灵活性、可 重用性、开放性和可扩展性，以及仿真试验的并行性。目前研究电力市场的主要方法有基于微观经济学、博弈论和金融学等的理论研 究，对实际电力市场的经验分析或实证分析，基于代理的计算经济学的仿真法，实验经济学 的模拟实验法。基于微观经济学、博弈论方法主要是通过建立电力市场数学模型进行求解，对影 响市场的各项因素采用相关理论进行研究分析。例如研究市场中发电公司的竞价策略问 题，可采用博弈论方法分析得出一个策略集，而发电公司对各自的成本、收益等进行计算得 出最优策略。实际电力市场的经验分析主要是根据电力市场的历史数据，或者到实际市场中进 行调研，通过分析得出电力市场存在的问题。由于实时电力市场的特殊性与复杂性，以上方 法主要用来研究电力市场的理论情况或者历史事故分析，对实时电力市场分析存在着一些 局限性。电力市场的建设设计应该与它的特点相适应，难以用实证分析方法和常规的微观 经济学、博弈论的方法来建模。若对电力市场进行仿真研究，可以根据电力市场的实际情况进行设计，能发现电 力市场可能存在的潜在问题，能帮助我们在更深层次和更广范围内去寻找电力市场的内在 规律。这些问题将影响许多重要的电力市场决策，而市场实施事后分析的代价很高，电力市 场仿真就成为必不可少的研究方法。电力市场仿真可以根据电力市场的实际情况进行设 置，适应于分析复杂经济系统，能检验各种电力市场规则的可行性，也可针对一些关键问题与假设进行检验，因此电力市场仿真可以作为一种“发现”制度和揭示电力市场内在规律的 研究方法。电力市场的仿真研究的方法主要分为基于代理的计算经济学仿真和实验经济学 实验。基于代理的仿真法主要是通过智能算法来代理发电公司进行竞价策略选择，然后根 据每次出清的结果来研究电力市场的各类问题。实验经济学实验的方法最早由弗农.史密 斯提出并应用于电力工业的实验，主要是通过搭建一个统一的市场平台，设置实验参数和 实验环境，并由相关的人员来进行实验，然后根据实验的结果进行研究。实验经济学能更真 实模拟出的电力市场交易实际情况，但易受干扰，得出的结果往往不收敛，不能对一些因素 进行定性说明；而计算机仿真非常理性，尽管与实际市场情况差别较大，但能清晰地反映出 每一个因素的影响。

发明内容
本发明的目的是基于上述计算经济学和实验经济学理论，提供一种采用SOA技术 的电力市场仿真系统，包括仿真建模平台、仿真运行控制平台和分析评估平台，实现了仿真 实验环境构建、仿真实验方案配置、电力市场交易过程仿真、以及电力市场运营状态评估的 功能；该系统的功能包括针对仿真目标对象创建和配置电力市场模型-电力市场仿真实验 场景；对仿真实验场景对应的电力系统模型数据进行管理和维护；对仿真实验场景对应的 电力市场经济模型数据进行管理和维护；配置市场交易规则，以及交易规则对应的市场出 清算法；在仿真实验场景下可对不同的交易规则的电力市场交易进行模拟仿真采用基于 智能代理的模拟和基于网络报价的模拟两种方式，对仿真实验的运行全过程进行控制；提 供多种Agent代理报价算法，模拟市场成员报价行为；模拟不同市场模式规则下的市场出 清，研究出清电价结果，并进行综合分析比较；仿真过程和仿真结果数据的全景展示；仿真 结果动态分析、多维分析、电力市场综合评估。其中，仿真建模平台可根据特定的电力市场方案及电力市场运营规则，利用系统 的建模工具，建立电力市场数据模型及信息模型，电力市场的功能模型及工作流程模型，结 合电力市场成员的组织结构模型，快速构筑一个仿真实验场景，一个仿真实验场景与一个 被仿真的实际电力市场相对应，仿真建模平台提供GIS图形建模工具，在GIS图上形象、直 观地进行仿真实验场景的管理和市场成员的管理，所述仿真建模平台的主要功能包括(1)新建场景在GIS地图上，选择某位置，新建仿真试验场景，设置该电力市场的 基本信息，以及包含的区域；(2)删除场景选择已建立的仿真试验场景，可以删除相关所有信息；(3)联络线族定义对已建立的仿真试验场景，定义场景内联络线族的名称、始端 末端区域和限值等参数；(4)交易规则设置对已建立的仿真试验场景，定义场景内采用的交易规则，包括 交易类型、时间类型和报价容量段数等参数；(5)新建市场成员在GIS地图上，选择某地理位置，可新建市场成员，设置成员参 数名称、编码、网损系数、装机容量和成本曲线等；(6)成员信息管理选择已有的市场成员，可以删除该成员相关所有信息，或者对 该成员参数进行修改编辑。
其中，所述仿真运行控制平台部署需要模拟的仿真实验环境，实现对电力市场运 作全过程的模拟，包括对电力市场的数据申报、交易计算、合同分解与管理、信息发布、计划 编制及电网运行状态的维护等运作环节提供仿真手段；运行控制平台进行仿真实验方案的 配置、管理，控制执行已配置的仿真实验方案过程，并记录每次仿真实验过程数据及结果数 据，全面展示仿真实验全过程以及仿真实验结果，所述仿真运行控制平台主要功能包括1)市场参数维护对仿真试验场景的参数进行修改、维护，包括场景设置、交易规 则设置、市场成员参数设置、联络线族定义和代理报价缺省设置等；2)系统参数维护对与场景无关的系统参数进行维护，包括交易类型设置、单位 属性设置、区域设置和单位设置；3)试验配置在指定的仿真运行控制环境中，根据试验目的设置试验方案，包括 配置仿真试验、试验情景和试验盘等信息；4)数据准备仿真交易前的市场信息准备，包括负荷预测、分区负荷分配、检修 计划和竞价空间等；5)试验执行根据仿真试验的报价方式不同，试验执行过程分为基于代理的仿真 试验执行和基于网络人工报价和混合报价的仿真试验执行；6)试验结果查询查询仿真试验的报价情况、出清交易结果及成员利润情况，以 表格、图形和GIS等方式展示；7)全景展示在GIS图上全景展示仿真试验过程中的报价情况、出清交易结果等 fn息ο其中，所述分析评估平台是负责对仿真实验过程和结果数据进行分析处理。根据 市场分析评价理论计算各类指标、构建评价体系，并利用数据仓库和可视化技术，对分析结 果进行展示，形成各类市场分析报告；分析评估平台的主要任务是对市场仿真实验的数据 进行分析计算，并给出电力市场仿真的分析结论；具体包括建立一套科学的电力市场分 析评价体系；提出电力市场定量分析评价的理论和方法；建立市场分析评价系统，通过对 电力市场交易的各环节的数据分析，对电力市场运行情况及市场力给出总体评价，对潜在 市场风险提出预警，对电力市场规则进行诊断并提出修改对策；结合实际的仿真实验数据， 将市场评价体系和理论应用于实际，进行专题研究；分析评估平台的主要功能包括4)市场监视信息负责电力市场信息的收集、处理和展现；电力市场全部的监视、 数据挖掘和分析评估的主要结果，都通过监视信息系统来展示；监视信息由市场状况监视、 发电方监视、购电方监视和调度执行监视4个子系统组成；5)数据挖掘分析为用户提供了一整套数据挖掘、OLAP分析处理、数据图形展现 的工具，包括在线分析工具、图表定制工具和三维图形分析工具；6)市场报表发布定制各类分析报告模板，自动生成年、月、日分析报告。其中，该系统采用多层分布式体系结构设计，开放式平台结构，中间层及数据服务 器均采用UNIX系统，前端采用可靠性高的微型计算机工作站；网络配置采用以太网结构， 主干网采用1000M快速以太网，保证网络传输的可靠迅捷；数据库采用大型商用数据库；该系统所使用的软件结构包括4)展示交互层由用户界面构成，用于处理用户与应用程序的交互，可以是浏览 器或任何能够表示数据的应用程序；
5)应用服务层由应用程序组件或业务逻辑和基础服务设施等组成，中间层的构 建符合J2EE规范；6)数据层存储应用程序需要的数据；这些数据可以包含数据库、XML文档等；数 据层通过J2EE定义的数据连接技术，通过应用服务层与展示交互层进行连接。其中，所述基于智能代理的模拟采用计算经济学实验，所述基于网络报价的模拟 采用实验经济学实验。本发明的电力市场仿真系统是基于电力系统及电力市场理论、运筹学、计算经济 学、实验经济学和系统控制理论以及人工智能，应用计算机、网络通信、信息处理技术，实现 对电力市场的运作、电力系统运行以及市场成员行为的模拟仿真，实现了多用户、多角度、 全过程的电力市场仿真，为电力市场仿真实验的开展提供了一个真实、高效、可靠、灵活的 技术平台。因此，本发明的有益效果是 采用WebGIS技术应用到电力市场仿真系统支撑平台，在GIS图形上直接建立电 力市场模型，实现了基于图库一体化的电力市场仿真建模。 将粒子群优化算法引入智能代理，建立了基于期望利润最大化的智能代理报价 策略模型，并应用粒子群优化算法进行求解。 通过电力市场仿真试验和案例分析，验证、完善了电力市场评价指标体系，并抽 取出对市场分析评价影响相关性高的一组指标，设计成雷达图，直观地监视电力市场仿真 试验过程中的电力市场运营状况，为实现电力市场仿真过程的动态预警提供理论依据。 采用SOA (Service-Oriented Architecture，面向服务的架构)技术应用的电 力市场仿真系统支撑平台，实现了电力市场仿真系统的灵活性、可重用性、开放性和可扩展 性，以及仿真试验的并行性。 研究制定了首个电力市场仿真实验标准，包括对实验目的、实验被试选择、实验 环境建立、实验方案配置、实验程序执行、实验数据分析和实验结果评价等方面进行了规定。电力市场仿真系统通过客观真实再现电力市场交易运营的全过程，全面系统地论 证和分析评估电力市场理论以及市场运营规则，为电力市场的建设提供决策支持，改变以 往电力市场设计、规划中“定性的研究成果多、定量研究成果少”，“宏观指导性研究多、运行 操作性研究少”的局面，节约电力市场建设费用，加快电力市场建设进程，因而具有巨大的 经济效益和社会效益。


下面结合附图对本发明进一步说明。图1电力市场仿真系统主要功能流程2电力市场仿真系统软件结构3电力市场仿真系统硬件结构4系统仿真建模、运行控制、评估分析平台选择界面图5仿真建模平台GIS建立新实验场景界面图6系统仿真建模平台市场成员设置界面图7系统运行控制平台实验选择界面
图8电力市场仿真系统实验配置界面图9电力市场仿真系统数据准备界面图10电力市场仿真系统市场成员代理算法设置界面图11电力市场仿真系统交易电价展示界面图12电力市场仿真系统市场成员代理学习曲线界面图13电力市场仿真系统评估分析平台界面图14电力市场仿真系统市场评估雷达15电力市场仿真系统市场成员交易结果GIS展示界面。
具体实施例方式本发明的系统的主要功能包括电力市场成员仿真、电力市场交易仿真、电力市场 分析评估、电力市场模拟培训等。电力市场仿真系统的设计目标是满足国家、区域及省等 各级电力市场建设的仿真研究需要、三级电力市场协调运作的仿真研究需要，以及电力市 场模拟培训的要求。具体包括1)建成国家电力市场仿真试验室，与国家电网仿真中心一起组成电力市场环境下 的电力系统仿真试验研究基地，为电力市场设计、规划、建设、运行提供强有力的仿真试验 研究手段。2)具备对各种交易类型、各种交易模式、不同交易周期的市场方案和运营规则仿 真模拟和仿真试验研究的能力，可仿真模拟和试验研究各级市场设计方案和运营规则，分 析评估市场运营效率和可能隐藏的市场风险，校核电力市场运营系统核心竞价算法，为我 国电力市场的建设，提供坚强的技术支撑和技术服务。3)与国家电网仿真中心结合，开展电力市场环境下电力系统安全、稳定、经济运行 问题的仿真试验研究。对于电网模型和市场模型，能够仿真现实中的扰动(如电网故障，电 力负荷的增减，气候、经济发展等的变化)，以验证它们对电力市场交易的影响。4)在电力市场仿真试验研究过程中，收集各种边界环境下电力市场运营案例数 据，逐步建立电力市场案例库，建成我国电力市场案例中心，积累全面、丰富的案例数据，为 电力市场各种研究、分析提供服务。5)成为电力市场技术人才的培养和培训基地，以及国际技术交流、合作的仿真试
验基地。电力市场仿真系统结合我国电力市场建设运营和电网运行的实际情况，按照统筹 规划、分步实施的原则，在充分利用现有资源的基础上，积极吸取国内外已有电力市场仿真 技术研究和相关系统的开发运行经验，采用先进实用的理论技术，遵循相应的国际和国家 标准，设计开发出具有中国特色的国际领先水平的电力市场仿真系统，实现我国三级电力 市场的全面仿真，为模拟不同环境条件和市场行为下的电力市场运营和电力系统运行，全 面评估市场状态，预防市场风险，验证市场规则，研究电力市场条件下电力系统安全稳定运 行策略和措施，以及培训电力市场相关工作人员提供技术支持手段，为我国电力市场的高 效良好运作提供可靠的技术分析工具。采用SOA技术的电力市场仿真系统包括仿真建模平台、仿真运行控制平台、分析 评估平台，实现了仿真实验环境构建、仿真实验方案配置、电力市场交易过程仿真、以及电
8力市场运营状态评估的功能。系统主要功能包括针对感兴趣的仿真对象创建和配置所需仿 真的市场模式仿真实验场景；对仿真实验场景对应的电力系统模型数据管理、维护，为仿真 实验提供数据基础；对仿真实验场景对应的电力市场经济模型数据管理、维护，为仿真实验 提供数据基础；配置市场交易规则，以及交易规则对应的市场出清算法，在仿真实验场景下 可以对不同的交易规则进行模拟仿真；可采用基于智能代理的模拟(计算经济学实验)和 基于网络报价的模拟(实验经济学实验)两种方式，对仿真实验的运行全过程进行控制；提 供多种Agent代理报价算法，模拟市场成员报价行为；模拟不同市场模式规则下的市场出 清，研究出清电价结果，并进行综合分析比较；仿真过程和仿真结果数据的全景展示；仿真 结果动态分析、多维分析、电力市场综合评估。电力市场仿真系统的主要功能流程如图1所
示 ο其中仿真建模平台可根据特定的电力市场方案及电力市场运营规则，利用系统的 建模工具，建立电力市场数据模型及信息模型，电力市场的功能模型及工作流程模型，结合 电力市场成员的组织结构模型，快速构筑一个仿真实验场景，一个仿真实验场景与一个被 仿真的实际电力市场相对应，如东北电力市场场景模型、华东电力市场模型，及国家和省级 电力市场模型。仿真建模平台提供GIS图形建模工具，在GIS图上形象、直观地进行仿真实 验场景的管理和市场成员的管理。仿真建模平台主要功能包括1)新建场景在GIS地图上，选择某位置，新建仿真试验场景(仿真电力市场)。 设置该电力市场的基本信息，以及包含的区域。2)删除场景选择已建立的仿真试验场景，可以删除相关所有信息。3)联络线族定义对已建立的仿真试验场景，定义场景内联络线族的名称、始端 末端区域、限值等参数。4)交易规则设置对已建立的仿真试验场景，定义场景内采用的交易规则，包括 交易类型(出清方式)、时间类型(年度、月度、日前等)、报价容量段数等参数。5)新建市场成员在GIS地图上，选择某地理位置，可以新建市场成员(包括电 厂、电网公司)，设置成员参数名称、编码、网损系数、装机容量、成本曲线等。6)成员信息管理选择已有的市场成员，可以删除该成员相关所有信息，或者对 该成员参数进行修改编辑。运行控制平台上部署需要模拟的仿真实验环境，实现对电力市场运作全过程的模 拟，包括对电力市场的数据申报、交易计算、合同分解与管理、信息发布、计划编制及电网运 行状态的维护等运作环节提供仿真手段。运行控制平台进行仿真实验方案的配置、管理，控 制执行已配置的仿真实验方案过程，并记录每次仿真实验过程数据及结果数据，全面展示 仿真实验全过程以及仿真实验结果。运行控制平台主要功能包括1)市场参数维护对仿真试验场景的参数进行修改、维护，包括场景设置、交易规 则设置、市场成员参数设置、联络线族定义、代理报价缺省设置等。2)系统参数维护对与场景无关的系统参数进行维护，包括交易类型设置、单位 属性设置、区域设置、单位设置。3)试验配置在指定的仿真运行控制环境中，根据试验目的设置试验方案，包括 配置仿真试验、试验情景、试验盘等信息。4)数据准备仿真交易前的市场信息准备，包括负荷预测、分区负荷分配、检修计划、竞价空间等。5)试验执行根据仿真试验的报价方式不同，试验执行过程分为基于代理的仿真 试验执行和基于网络人工报价和混合报价的仿真试验执行。6)试验结果查询查询仿真试验的报价情况、出清交易结果及成员利润情况，以 表格、图形、GIS等方式展示。7)全景展示在GIS图上全景展示仿真试验过程中的报价情况、出清交易结果等 fn息ο分析评估平台是负责对仿真实验过程和结果数据进行分析处理。根据市场分析 评价理论计算各类指标、构建评价体系，并利用数据仓库和可视化技术，对分析结果进行展 示，形成各类市场分析报告。分析评估平台的主要任务是对市场仿真实验的数据进行分析 计算，并给出电力市场仿真的分析结论。具体包括建立一套科学的电力市场分析评价体 系；提出电力市场定量分析评价的理论和方法；建立市场分析评价系统，通过对电力市场 交易的各环节的数据分析，对电力市场运行情况及市场力给出总体评价，对潜在市场风险 提出预警，对电力市场规则进行诊断并提出修改对策；结合实际的仿真实验数据，将市场评 价体系和理论应用于实际，进行专题研究。分析评估平台主要功能包括1)市场监视信息负责电力市场信息的收集、处理和展现。电力市场全部的监视、 数据挖掘和分析评估的主要结果，都通过监视信息系统来展示。监视信息由市场状况监视、 发电方监视、购电方监视、调度执行监视4个子系统组成。2)数据挖掘分析为用户提供了一整套数据挖掘、OLAP分析处理、数据图形展现 的工具，包括在线分析工具、图表定制工具和三维图形分析工具。3)市场报表发布定制各类分析报告模板，自动生成年、月、日分析报告。电力市场仿真系统是以基础自动化资源，包括电力市场技术支持系统、能量管理 系统(EMS)、调度员仿真系统(DTS)、通信系统等为最底层资源，搭建计算机硬件及网络 平台，采用大型商用数据库等通用软件系统搭建通用软件平台，并以此为基础，开发基于 Multi-Agent技术的开放的仿真系统软件支持平台，为应用软件的开发和运行提供良好的 运行环境和基础工具。在应用软件的功能设计上，采用“随需应变、量体布局”的设计理念， 应用面向服务的体系结构技术，将系统分割成没有耦合的功能域，并在每个功能域中，开发 满足电力市场仿真需求和特性的相关组件，以J2EE架构实现“组件”化的电力市场仿真系 统，以保证系统的灵活配置，提高软件的可用性和使用效率，以及维护、修改和补充升级的 方便性。电力市场仿真系统采用由客户端程序/Web浏览器、应用服务器、数据库服务器组 成的三层的B/S (浏览器/服务器)结构，基于Internet技术构建，软件系统分为了多层 来实现，包括数据层、应用服务层、展示交互层等，基于计算经济学及实验经济学理论，采用 多种人工智能算法支持的智能代理技术，综合应用了包括J2EE架构、S0A(面向服务的架 构)技术以及GIS图形展示方案等先进计算机开发技术，构建可以再现真实电力市场交易 环境，结构灵活，信息展示直观的电力市场仿真系统。电力市场仿真系统软件结构如图2所示 ο1)展示交互层由用户界面构成，用于处理用户与应用程序的交互，可以是浏览 器或任何能够表示数据的应用程序。在电力市场仿真系统中建议统一采用浏览器方式为用 户提供交互界面。采用浏览器作为用户界面一方面可以简化客户端程序开发工作，另一方面用户无需再安装相应的客户端程序，由于浏览器的方便性，用户可以在任何支持浏览器 的工作站上完成工作，具有很高的灵活性。其它各系统已经实践证明这种方式完全可以满 足系统的功能、效率、速度、安全等方面的要求。2)应用服务层由应用程序组件或业务逻辑和基础服务设施等组成，中间层的构 建符合J2EE规范。在应用服务层中，应用程序组件确定了应用程序的业务规则，程序经常 通过业务逻辑与应用程序数据交互。基础服务设施提供了应用程序组件要求的其他功能， 如消息、事物支持等。为了使中间层的应用程序协同工作就必须定义应用程序对象接口。接 口的作用相当于一个合同，每个对象都通过接口进行声明，表明它将接受特定的参数、执行 特定的操作以及返回特定的结果。应用程序对象使用这些接口彼此通信。3)数据层存储应用程序需要的数据。这些数据可以包含数据库、XML文档等。数 据层通过J2EE定义的数据连接技术，通过应用服务层与展示交互层进行连接。电力市场仿真系统采用多层分布式体系结构设计，开放式平台结构，中间层及数 据服务器均采用UNIX系统，前端采用可靠性高的微型计算机工作站；网络配置采用以太网 结构，主干网采用1000M快速以太网，保证网络传输的可靠迅捷；数据库采用大型商用数据 库。电力市场仿真系统是一套全数字仿真系统，系统软件采用B/S结构，系统所有应用均部 属于服务器端，用户通过浏览器使用该系统进行仿真操作。系统硬件由4台UNIX服务器、 一台Windows服务器构成。电力市场仿真系统硬件配置如图3所示。数据库服务器1和数据库服务器2用于存放仿真系统仿真建模平台和运行控制 平台数据，可运行多个数据库实例，包括仿真建模、仿真控制、多个市场仿真对象，模拟培训 等，根据需要同时仿真的运行环境多少可增减数据库服务器数量；评估服务器用于存放仿 真系统分析评估平台数据；计算服务器用于部署仿真系统出清算发等服务；Web应用服务 器用于部署仿真系统服务。电力市场仿真系统包括仿真建模、运行控制、评估分析平台，具体实施方式
如下1)仿真建模平台主要功能包括建立与删除场景，建立、修改与删除市场成员，场景 联络线族设置，场景交易规则设置等功能。 从系统GIS主界面(如图4)进入仿真建模平台GIS界面，鼠标右键点击地图的 任意位置，弹出框提示新建场景；在界面右侧输入场景参数、选择所属区域，点击“新建”即 可建立新的场景，同时GIS界面动态添加此场景图例。在仿真建模GIS系统主界面，鼠标 左键点击地图上的场景节点，在右侧界面点击“删除该场景”，即可删除所选择的场景；点击 “进入该场景”，则可进入下一界面进行其它操作(如图5)。 通过仿真建模GIS界面进入某场景，鼠标左键点击地图上的成员节点，点击右 侧“修改该单位”即可在下方界面修改所选单位参数；通过GIS系统进入某场景，鼠标左键 点击地图上的成员节点，点击右侧“删除该单位”即可删除所选单位；通过GIS系统进入某 场景，鼠标右键点击地图的任意位置，可以在该位置建立新的成员，并在右侧界面输入成员 信息；根据市场成员类型的不同(分为电网公司、发电公司)，系统自动调整所需维护参数 (如图6)。2)运行控制平台主要功能包括配置、管理，控制执行已配置的仿真实验方案过程， 并记录每次仿真实验过程数据及结果数据，全面展示仿真实验全过程以及仿真实验结果。(1)从系统GIS主界面进入仿真建模平台GIS界面，在界面右侧选择所要进入的
11场景，则GIS系统自动定位到所选场景的位置；在GIS界面鼠标左键点击所要扮演的单位， 在界面右侧提示用户所选单位以及单位属性，并列出该单位所能扮演的角色及可参加的场 景；系统根据所选角色不同，显示此角色所做实验的类型(计算经济学实验、实验经济学实 验)；如果角色为交易员(计算经济学实验交易员、实验经济学实验交易员)，则有新建实验 的权限，其他角色只有参与已有实验的权限(如图7)。(2)在实验配置界面设置实验(包括报价方式、开始时间、结束时间)、实验情景 (包括情景序号、情景描述、交易规则、时间类型)、实验盘等信息(如图8)。(3)在数据准备设置实验所需基本数据，包括负荷预测、安全区划分、分区负荷分 配、检修计划、电厂最小方式、市场成员竞价能力等(如图9)。(4)在代理报价界面设置竞价成员的代理策略(包括采用报价算法《learning算 法、Greedy算法、Roth-Ever算法、PSO算法；报价策略激进型报价、中庸型报价、保守型报 价；收敛阀值介于0-1之间数字)(如图10)；在实验执行界面，选择所要设置的实验、实验 盘等信息，启动该实验，可对执行过程进行暂停、继续等操作；界面动态显示此盘实验各情 景各轮的交易电价信息，包括有约束出清电价、无约束出清电价、有约束加权平均电价、无 约束加权平均电价、有约束最低电价、无约束最低电价等曲线(如图11)；并可在界面倾向 系数曲线动态显示市场成员代理学习曲线(如图12)。3)分析评估平台是对仿真实验过程和结果数据进行分析处理。根据市场分析评价 理论计算各类指标、构建评价体系，并利用数据仓库和可视化技术，对分析结果进行展示。眷综合评估界面显示市场供需结构分析、市场交易价格分析、市场交易量分析、市 场信息等评估内容(如图13)，并可通过雷达图直观显示电力市场运营状况，为实现电力市 场仿真的动态预警提供理论依据(如图14)。通过GIS界面直观展示市场成员报价信息及竞价结果信息(如图15)。此处已经根据特定的示例性实施例对本发明进行了描述。对本领域的技术人员来 说在不脱离本发明的范围下进行适当的替换或修改将是显而易见的。示例性的实施例仅仅 是例证性的，而不是对本发明的范围的限制，本发明的范围由所附的权利要求定义。
权利要求
一种采用SOA技术的电力市场仿真系统，包括仿真建模平台、仿真运行控制平台和分析评估平台，实现了仿真实验环境构建、仿真实验方案配置、电力市场交易过程仿真、以及电力市场运营状态评估的功能；该系统的功能包括针对仿真目标对象创建和配置电力市场模型 电力市场仿真实验场景；对仿真实验场景对应的电力系统模型数据进行管理和维护；对仿真实验场景对应的电力市场经济模型数据进行管理和维护；配置市场交易规则，以及交易规则对应的市场出清算法；在仿真实验场景下可对不同的交易规则的电力市场交易进行模拟仿真采用基于智能代理的模拟和基于网络报价的模拟两种方式，对仿真实验的运行全过程进行控制；提供多种Agent代理报价算法，模拟市场成员报价行为；模拟不同市场模式规则下的市场出清，研究出清电价结果，并进行综合分析比较；仿真过程和仿真结果数据的全景展示；仿真结果动态分析、多维分析、电力市场综合评估。
2.如权利要求1所述的系统，其特征在于其中仿真建模平台可根据特定的电力市场 方案及电力市场运营规则，利用系统的建模工具，建立电力市场数据模型及信息模型，电力 市场的功能模型及工作流程模型，结合电力市场成员的组织结构模型，快速构筑一个仿真 实验场景，一个仿真实验场景与一个被仿真的实际电力市场相对应，仿真建模平台提供GIS 图形建模工具，在GIS图上形象、直观地进行仿真实验场景的管理和市场成员的管理，所述 仿真建模平台的主要功能包括(1)新建场景在GIS地图上，选择某位置，新建仿真试验场景，设置该电力市场的基本 信息，以及包含的区域；(2)删除场景选择已建立的仿真试验场景，可以删除相关所有信息；(3)联络线族定义对已建立的仿真试验场景，定义场景内联络线族的名称、始端末端 区域和限值等参数；(4)交易规则设置对已建立的仿真试验场景，定义场景内采用的交易规则，包括交易 类型、时间类型和报价容量段数等参数；(5)新建市场成员在GIS地图上，选择某地理位置，可新建市场成员，设置成员参数 名称、编码、网损系数、装机容量和成本曲线等；(6)成员信息管理选择已有的市场成员，可以删除该成员相关所有信息，或者对该成 员参数进行修改编辑。
3.如权利要求1所述的系统，其特征在于所述仿真运行控制平台部署需要模拟的仿 真实验环境，实现对电力市场运作全过程的模拟，包括对电力市场的数据申报、交易计算、 合同分解与管理、信息发布、计划编制及电网运行状态的维护等运作环节提供仿真手段；运 行控制平台进行仿真实验方案的配置、管理，控制执行已配置的仿真实验方案过程，并记录 每次仿真实验过程数据及结果数据，全面展示仿真实验全过程以及仿真实验结果，所述仿 真运行控制平台主要功能包括1)市场参数维护对仿真试验场景的参数进行修改、维护，包括场景设置、交易规则设 置、市场成员参数设置、联络线族定义和代理报价缺省设置等；2)系统参数维护对与场景无关的系统参数进行维护，包括交易类型设置、单位属性 设置、区域设置和单位设置；3)试验配置在指定的仿真运行控制环境中，根据试验目的设置试验方案，包括配置 仿真试验、试验情景和试验盘等信息； 24)数据准备仿真交易前的市场信息准备，包括负荷预测、分区负荷分配、检修计划 和竞价空间等；5)试验执行根据仿真试验的报价方式不同，试验执行过程分为基于代理的仿真试验 执行和基于网络人工报价和混合报价的仿真试验执行；6)试验结果查询查询仿真试验的报价情况、出清交易结果及成员利润情况，以表格、 图形和GIS等方式展示；7)全景展示在GIS图上全景展示仿真试验过程中的报价情况、出清交易结果等信息。
4.如权利要求1所述的系统，其特征在于所述分析评估平台是负责对仿真实验过程 和结果数据进行分析处理。根据市场分析评价理论计算各类指标、构建评价体系，并利用数 据仓库和可视化技术，对分析结果进行展示，形成各类市场分析报告；分析评估平台的主要 任务是对市场仿真实验的数据进行分析计算，并给出电力市场仿真的分析结论；具体包括 建立一套科学的电力市场分析评价体系；提出电力市场定量分析评价的理论和方法；建立 市场分析评价系统，通过对电力市场交易的各环节的数据分析，对电力市场运行情况及市 场力给出总体评价，对潜在市场风险提出预警，对电力市场规则进行诊断并提出修改对策； 结合实际的仿真实验数据，将市场评价体系和理论应用于实际，进行专题研究；分析评估平 台的主要功能包括1)市场监视信息负责电力市场信息的收集、处理和展现；电力市场全部的监视、数据 挖掘和分析评估的主要结果，都通过监视信息系统来展示；监视信息由市场状况监视、发电 方监视、购电方监视和调度执行监视4个子系统组成；2)数据挖掘分析为用户提供了一整套数据挖掘、OLAP分析处理、数据图形展现的工 具，包括在线分析工具、图表定制工具和三维图形分析工具；3)市场报表发布定制各类分析报告模板，自动生成年、月、日分析报告。
5.如权利要求1-4所述的系统，其特征在于该系统采用多层分布式体系结构设计， 开放式平台结构，中间层及数据服务器均采用UNIX系统，前端采用可靠性高的微型计算机 工作站；网络配置采用以太网结构，主干网采用1000M快速以太网，保证网络传输的可靠迅 捷；数据库采用大型商用数据库；该系统所使用的软件结构包括1)展示交互层由用户界面构成，用于处理用户与应用程序的交互，可以是浏览器或 任何能够表示数据的应用程序；2)应用服务层由应用程序组件或业务逻辑和基础服务设施等组成，中间层的构建符 合J2EE规范；3)数据层存储应用程序需要的数据；这些数据可以包含数据库、XML支档等；数据层 通过J2EE定义的数据连接技术，通过应用服务层与展示交互层进行连接。
6.如权利要求1-4所述的系统，其特征在于所述基于智能代理的模拟采用计算经济 学实验，所述基于网络报价的模拟采用实验经济学实验。
全文摘要
本发明提供了一种采用SOA技术的电力市场仿真系统。实现目前我国电力市场的全面仿真，为模拟不同环境条件和市场行为下的电力市场运营和电力系统运行，全面评估市场状态，预防市场风险，验证市场规则，研究电力市场条件下电力系统安全稳定运行策略和措施，以及培训电力市场相关工作人员提供技术支持手段，为我国电力市场的高效良好运作提供可靠的技术分析工具。
文档编号G06Q50/00GK101901428SQ20101023208
公开日2010年12月1日 申请日期2010年7月21日 优先权日2010年7月21日
发明者史述红, 周海明, 李伟刚, 王文, 王海宁, 陈乃仕 申请人:中国电力科学研究院