专利名称：一种一体化电力市场运营系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及电力市场领域，具体涉及一种一体化电力市场运营系统。
背景技术：
电力市场就是在电力工业引入市场机制，通过竞争促使电力企业提高生产效率，降低生产成本，引导用户合理用电，最终实现电力行业的健康、高效发展，促进我国“资源节约型、环境友好型”社会建设。我国在6个省级市场和2个区域市场改革试点经验总结的基础上，2006年建立了完整的三级电力市场体系，形成国家、区域和省级市场协调运作、互为补充的市场架构。电力市场是依托电网的电力电量交易和辅助服务交易平台，安全、经济、优质、高效的电力供应是其最终目标，公开、公平、公正是实现上述目标的最重要手段。因
此，电力市场的运营既需要建立多级交易机构间的流程化管理体系，也需要建立交易中心内部的流程化管理体系；既需要依照市场规律，追求电力交易的经济性，也需要充分考虑电网特点，在交易优化中充分考虑电网安全运行；既需要对电力交易全过程提供完整技术支撑，也需要对交易的风险、效益进行充分分析，实现电力交易的风险预控，仿真模拟市场各种可能发展趋势；既需要对电力电量流进行管理分析，也需要市场运行中的资金流向进行分析评估，实现对电力交易的资源管控。电力市场运营系统作为电力市场规则的具体化，需要为电力市场运营提供完整的技术支撑。我国目前建立的电力市场运营系统架构主要面向中长期电力市场交易运营的流程化管理和数据分析，能够为合同、交易、计划、结算、信息发布和数据申报等核心电力交易业务提供流程化支撑，自动接入各类横向数据，纵向贯通各级市场交易信息，并对各类交易信息进行统计分析，实现了电力交易核心业务的流程化管理。但现有的电力市场运营系统架构还缺乏对多周期市场的系统化技术支撑，缺乏电力交易中电网安全性的全面分析，缺乏电力交易的前向辅助决策分析，缺乏电力市场的模拟仿真，缺乏电力电量流和电力交易资金流的可视化展示，缺乏市场成员的全过程规范化管理，因此，需要在电力市场技术支撑需求分析基础上，提出安全经济一体化的电力市场运营系统架构设计。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供一种一体化电力市场运营系统，该发明支持多周期电力交易决策和管理的一体化电力市场运营系统统架构设计。并根据电力市场运营对数据管控、交易优化、安全分析、决策管理和数据挖掘等业务需求的分析，支持经济模型与物理模型一体化、交易优化与安全分析一体化、生产运行与前向分析一体化、市场运营与市场仿真一体化、资金流与电力流展不一体化的电力市场运营系统架构设计，构建以电力资源运营为中心的商务决策分析平台。本发明的目的是采用下述技术方案实现的—种一体化电力市场运营系统,其改进之处在于,所述电力市场运营系统包括系统支撑层为电力市场运营系统提供运行环境和开发环境；
平台支撑层对电网物理模型、市场经济模型和动态数据模型进行管理，并为应用提供共享平台支撑；应用服务层为交易管理、计划优化、运营管控、市场仿真提供服务；业务应用层为电力市场运营提供服务；所述系统支撑层以服务方 式为平台支撑层提供支撑；所述平台支撑层以服务方式为应用服务层提供支撑；所述应用服务层以服务方式为系统支撑层提供支撑。其中，所述系统支撑层包括操作系统、数据库管理模块和中间件；所述操作系统包括Linux、Unix和Windows操作系统；所述中间件为所述电力市场运营系统提供跨平台的运行环境和开发环境；遵循J2EE 或 CORBA 规范；所述数据库管理模块用于管理商用数据库。其中，所述平台支撑层包括模型管理模块和平台支撑引擎；模型管理模块提供电网物理模型、电力市场经济模型和动态元数据模型管理服务；所述平台支撑引擎以电网物理模型、电力市场经济模型和动态元数据模型为中心，提供工具化的程序支撑。其中，所述模型管理模块包括电网物理模型管理模块、市场经济模型管理模块和元数据模型管理模块；所述电网物理模型管理模块对电网物理模型进行管理；所述市场经济模型管理模块对电力市场经济模型进行管理；所述元数据模型管理模块对元数据模型进行管理。其中，所述电网物理模型包括区域、厂站、电压等级、发电机组、负荷、变压器、输电线、联络线、容抗器和开关刀闸；所述电力市场经济模型包括市场成员、单元、竞价机组和竞价负荷。其中，所述单元包括竞价单元、交易单元、结算单元、合同单元以及统计单元；所述市场成员代表具有独立经营管理自制的市场经济主体；所述单元代表至少一个的竞价机组和竞价负荷组成的虚拟单元；所述竞价机组代表参与市场交易的发电机组或联络线；所述竞价负荷代表参与电力用户交易或需求侧响应的工业负荷。其中，所述电力市场经济模型中的竞价机组与电网物理模型中的发电机组和联络线对应；所述电力市场经济模型中的竞价负荷与电网物理模型中的负荷和终端变
对应；形成电力市场经济模型和电网物理模型一体化。其中，所述电力市场经济模型采用时间可回溯的管理方法；所述电力市场经济模型的市场经济主体包括经济参数；所述市场经济主体和经济参数均包含生效时间和失效时间，市场经济主体和经济参数的生效时间和失效时间具有以下属性所述经济参数最早记录的生效时间开始于所述市场经济主体的生效时间；所述经济参数最晚记录的失效时间和主体的失效时间保持一致，并且保持后一条记录的生效时间和前一条记录的失效时间一致。其中，所述市场成员具有全过程管理功能。其中，所述平台支撑引擎包括可视化展示引擎、工作流引擎、多场景服务引擎、报表服务引擎、告警日志服务引擎、公式计算引擎、任务调度服务引擎和安全管理服务。
其中，所述可视化展示引擎用于提供二维和三维图形的编辑、浏览服务，多角度直观展示市场运营信息；所述工作流引擎用于提供工作定义、创建、运行和管理服务；所述多场景服务引擎用于提供市场运营分析系统场景的创建、编辑、对比和管理服务；所述报表服务引擎用于提供报表的模板定义、查询和存储服务；所述告警日志服务引擎用于提供告警日志信息的接收、处理、展示和分析服务；所述公式计算服务用于提供公式定义、计算触发、公式计算和自动重算服务；所述任务调度服务引擎用于提供服务调用管理机制，支持多计算服务的流程编排； 所述安全管理服务用于提供权限管理、访问控制和审计记录服务。其中，所述可视化展示引擎采用至少一个展示主题的可视化展示技术，在每个展示主题中，采用图形展示区和多列表展示区的展示手段；在图形展示区中，支持逻辑结构图和电网地理信息图的图形风格。其中，多场景的管理服务数据库包括全局数据库、场景数据库和实时数据库；所述全局数据库存放电力市场运营系统管理数据、模型注册数据和历史运行数据，支持历史、当前和未来的数据存储、业务运行和历史回溯；所述场景数据库根据用户选择的市场运营时间范围，存储用户选择的计算场景所需要的模型数据和历史运行数据，用于电力交易的计算和查询；所述实时数据库为电力交易业务的运行、计算提供实时数据存储环境。其中，所述电力交易业务对应计算场景分类；所述电力交易业务由电力交易管理模块进行管理；所述电力交易管理的内容包括发电权交易管理、月度集中竞价交易管理、日前交易管理、日内交易管理、实时交易管理、发电计划优化、结算管理和合同管理。其中，所述任务调度服务引擎任务接受模块、数据接收模块、优化计算自动调用模块、安全分析自动调用模块、计算结果接收整理模块和定时序列管理模块。其中，所述应用服务层包括多目标优化服务模块、安全分析模块和多代理服务模块；所述多目标优化服务模块、安全分析模块和多代理服务模块并行进行。其中，所述多目标优化服务模块用于提供多种线性和非线性多目标优化服务，用于省级以上电网规模优化分析；所述安全分析模块用于提供潮流分析、静态安全分析、灵敏度分析的安全分析服务，支持交流和直流安全分析；提供图形界面查询安全校核计算的控制参数，提供图形界面设置安全校核计算中使用的控制参数；所述多代理服务模块用于模拟多个具有自主决策能力的市场成员，具有自主决策能力的市场成员在有限信息下进行自主决策。其中，所述图形界面设置安全校核计算中使用的控制参数包括( I)是否进行N — I校核；( 2 )是否进行基态潮流校核；(3)参与校核时段；(4)平衡机模式。
其中，在安全校核计算过程中自动使用最新的校核计算控制参数，校核内容包括A、根据电网物理模型中的设备状态、母线负荷预测、发电机组发电计划、网络模型、正常位设置，自动生成校核断面；B、进行基态安全校核，对输电断面和支路进行校核分析；C、进行N-I安全校核，对支路、变压器元件进行校核分析。D、将校核结果按照E文件格式发送到计算优化模块，并接受计算优化模块的调用请求；E、计算流程控制和展示，展示计算进度和计算状态；F、预想故障选择，支持参与安全校核的预想故障定义和选择，支持人工选择参与·安全校核的故障组合。其中，所述业务应用层包括申报发布模块、合同管理模块、交易管理模块、计划优化模块、结算管理模块、成员管理模块、运营管控模块和市场仿真模块。其中，所述申报发布模块用于提供市场成员参与市场的注册信息、竞价信息和运营信息的申报和查询服务；所述合同管理模块用于提供市场中合同的录入、变更和分解管理；所述交易管理模块用于提供电力交易的流程创建和交易撮合管理；所述计划优化模块用于提供发电计划和跨省跨区联络线计划的优化编制及管理；所述结算管理模块用于提供发电和跨省跨区电量结算服务；所述成员管理模块用于提供市场成员的注册、变更、审批、退市全过程管理；所述运营管理模块用于提供电力交易资源信息和流程的收集、分析、监视、决策；所述市场仿真模块用于提供至少一种运营模式(如发电侧开放等运营模式)和运营场景的市场仿真评估。与现有技术比，本发明达到的有益效果是I、本发明提供的一种一体化电力市场运营系统，采用基于电力市场公共信息模型的建模标准，实现了市场经济模型与电网物理模型的有机融合，构建了基于IEC62325标准的电力市场静态模型和基于元数据管理的电力市场动态模型，为安全经济一体化的电力市场运营和数据挖掘分析提供模型基础。2、本发明提供的安全经济一体化优化决策任务调度架构，能够为各类交易优化和计划编制提供多目标多约束优化决策算法支持，并实现交易优化中自动进行电网多种场景下的安全分析，优化的交易和计划结果自动满足电网安全运行要求，实现安全经济一体化的电力市场交易决策。提出了并行安全分析架构，支持多机多核并行安全分析计算，为大规模电网的市场运营技术工程化提供基础。3、本发明提供的多场景架构设计，为电力市场的前向交易风险分析和电力交易生产运营提供了一体化支撑，通过建立生产运营和市场仿真的数据共享机制，能够实现基于智能多代理的电力市场交易仿真和生产运营一体化，量化评估不同交易机制和交易类型的潜在风险。4、本发明提供的电力市场运营多角度可视化展示架构，能够为电力市场运营和电网安全运行提供集成展示平台，为电力交易多主题图形化展示提供统一框架。
图I是本发明提供的一体化电力市场运营系统总体目标示意图；图2是本发明提供的一体化电力市场运营系统功能结构图；图3是本发明提供的电力市场经济模型与电网物理模型一体化示意图；图4是本发明提供的面向服务的安全经济一体化任务调度框架图；图5是本发明提供的多场景管理框架图。
具体实施例方式下面结合附图对本发明的具体实施方式
作进一步的详细说明。本发明提供的一体化电力市场运营系统总体目标如图I所示，本发明提供的一体化电力市场运营系统，首先采用IEC62325标准，构件电力市场公共信息模型，实现市场主体模型与电网主体模型的有机融合，为交易决策中的电网安全分析，以及电力交易业务拓展提供模型基础。其次，提出基于元数据的动态数据管理架构，支持市场运营动态数据的规范化和工具化管理。第三，提出面向服务的多约束交易优化、电网安全分析和任务调度引擎设计，为市场交易提供安全经济一体化的交易优化公共服务，保障市场交易结果安全可行。第四，提出基于全局库、场景库和实时库的多场景架构设计，支持各类市场运营业务的多场景分析，支持市场运营和市场仿真的一体化集成，也支持市场的生产运行和前向分析一体化集成。第五，提出基于多主题的可视化展示架构设计，实现电力流和资金流等运营信息的多角度集成展示。本发明提供的一体化电力市场运营系统功能结构图如图2所示，一体化电力市场运营系统功能结构由系统支撑层、平台支撑层、应用服务层和业务应用层构成。系统支撑层由操作系统、数据库管理系统和中间件构成，为系统提供运行环境和开发环境。平台支撑层又分为模型管理和平台支撑引擎，提供电网物理模型、市场经济模型和动态数据元数据模型的统一管理；平台支撑引擎为各应用提供统一的可视化展示引擎、工作流引擎、多场景服务引擎、报表服务引擎、告警日志服务引擎、公式计算服务引擎、任务调度服务引擎和安全管理服务引擎，为安全防护、流程化管理、多场景分析和业务分析提供共享平台支撑。应用服务层则为交易管理、计划优化、运营管控、市场仿真提供共享多目标优化服务模块、电网安全分析服务模块和智能多代理仿真分析服务模块。业务应用层包括涵盖电力市场运营的申报发布模块、合同管理模块、交易管理模块、计划优化模块、结算管理模块、成员管理模块、运营管控模块和市场仿真模块等各类业务。与市场成员之间通过申报发布功能实现数据共享、业务互动。各模块的功能说明如下中间件提供跨平台的应用开发和运行环境，遵循J2EE或CORBA规范。经济模型管理模块提供时间回溯的市场组织架构和业务模型的抽象、维护和管理，并与物理模型映射。
物理模型管理模块提供用于安全分析的电网模型，遵守IEC61970标准。元数据管理模块提供动态数据的多维度建模，是建立电力市场业务数据仓库的基础。可视 化展示引擎提供二维、三维图形的编辑、浏览公共服务，多角度直观展示运
营信息。工作流引擎提供工作流定义、创建、运行和管理服务。多场景服务引擎提供市场运营分析场景的创建、编辑、对比和管理服务。报表服务引擎提供报表的模板定义、查询、存储服务。告警日志服务引擎提供告警日志信息的接收、处理、展示和分析服务。公式计算服务引擎提供公式定义、计算触发、公式计算和自动重算服务。任务调度服务引擎提供服务调用管理机制，支持多计算服务的流程编排。安全管理服务应请提供权限管理、访问控制和审计记录服务。多目标优化服务模块提供多种线性和非线性多目标优化服务，用于大规模优化分析。安全分析服务模块提供潮流分析、静态安全分析、灵敏度分析等多种安全分析服务，支持交流和直流安全分析。智能多代理服务模块模拟多个具有自主决策能力的市场成员，在有限信息下进行自主决策。申报发布模块提供市场成员参与市场的各种信息申报和查询服务。合同管理模块提供市场中各类的合同的录入、变更、分解管理。交易管理模块提供各类交易的流程创建和交易撮合管理。计划优化模块提供发电计划和跨省跨区联络线计划的优化编制及管理。结算管理模块提供发电和跨省跨区电量结算服务。成员管理模块提供市场成员的注册、变更、审批、退市全过程管理。运营管理模块提供电力交易相关资源信息和流程的收集、分析、监视和决策。市场仿真模块提供多种运营模式和运营场景的市场仿真评估。本发明提供的一体化电力市场运营系统实现一体化功能具体说明如下I、市场模型与电网模型一体化设计本发明提供的电力市场经济模型与电网物理模型一体化如图3所示，由于电力行业设备资产经营管理与安全运行控制的主体结构不同，为支持安全经济一体化的电力市场运营，建立了以市场成员、单元(包括竞价单元、交易单元、结算单元、合同单元以及统计单元)、竞价机组和竞价负荷等主体的电力市场经济模型。其中市场成员代表具有独立经营管理资质的市场主体，单元则为一个或者多个竞价机组、负荷组成的虚拟单元，竞价机组则代表参与市场交易的发电机组或者联络线，竞价负荷则代表参与电力用户交易或者需求侧响应的大型工业负荷。此外，为支持电力市场运营中的电网安全分析，建立了包括区域、厂站、电压等级、机组、负荷、变压器、输电线、容抗器、开关刀闸等设备的完整电网物理模型。并通
过将经济模型中的竞价机组与电网模型中的物理机组、联络线--对应,将经济模型中的
竞价负荷与电网模型中的负荷、终端变一一对应，实现了经济模型与电网模型的有机结合。通过一体化经济模型和电网模型构建，将交易计划的结果自动转换为潮流分析的发电和负荷注入，用于潮流计算和安全校核，实现电力交易的经济性决策和安全性分析的一体化集成，为电力市场的安全经济一体化提供模型基础。2、基于CIM标准的电力市场公共信息模型为支持电力交易业务的灵活扩展，采用IEC62325标准提出的电力市场公共信息模型，其数据建模能够支撑电力交易在主体类型、市场类型、交易类型三个维度的扩充，实现国内电力市场与国际电力市场的模型标准统一。3、基于元数据的动态数据建模电力市场运营业务中常用的数据一般包括电厂、机组的各种周期的电量、电价、系统的负荷、电量需求等，表现为计划值，运行管理中则为实测值，中间还有可能为分析的需要生成一些计算值和统计值。所有这些数据都在结构上都具有一定的相似性，即数据可通过所属物理主体、对应的业务应用指标和数据的时间戳来唯一确定。根据这一特点，采用物
理主体、应用指标、数据时间三个属性来标识业务数据实体，应用原子化方式形成业务数据记录的最小数据单元，提出了业务数据物理维和应用维的编码规范，实现了整个系统业务数据规范化建模、结构化存储、标签化管理，从数据组织层面为系统应用提供了标准化、实用化的统一数据支持。4、时间可回溯电力市场经济模型经济模型管理采用一种时间可回溯的管理方法，它为经济模型中每个经济主体都设定了生效时间和失效时间，其经济属性也可以随时间动态变化，适应经济主体产权调整和时间回溯。由于电力交易涉及各主体经济利益，因此每个经济主体以及它们使用的各类参数必须能够回溯，当出现争议时能够再现市场交易的完整过程。在经济模型中任何经济主体和经济参数都是和时间密切相关。每个主体都包含一个生效时间和一个失效时间，在这段时间内该主体是有效的，称之为静态经济主体。在这个主体的生命周期内，它的经济参数会随着时间的变化而变化，而这种变化在历史回溯的时候是希望被记录下来的，因此这些经济主体的经济参数记录也都包含一个生效时间和一个失效时间，它们中最早记录的生效时间应该开始于主体的生效时间，最晚记录的失效时间应该和主体的失效时间保持一致，并且保持后一条记录的生效时间和前一条记录的失效时间一致。这样就为主体建立了动态的经济参数。5、市场成员全过程管理市场成员代表参与电力市场运营的一个独立经济主体，主要包括发电企业、输电企业、电力用户、区外购电主体、区外售电主体、电力交易机构等。每一市场主体进入市场前都要经过资格审查和注册申请，审核通过后才能够参与各类电力交易，退出市场时也需经过退市申请和核准，并完成所有相关义务履行后方能退市。电力市场运营系统的市场成员全过程管理功能支持各类市场主体的注册申请，并提供注册申请的审核审批功能,在成员注册申请时自动建立经济主体与电网物理主体的映射关系。在成员审批中能够自动记录主体和各类参数的生效时间，形成可回溯经济模型。此夕卜，市场成员全过程管理还提供市场成员和各类单元的注册、变更及过户管理功能。6、安全经济一体化电力交易优化决策本发明提供的面向服务的安全经济一体化任务调度框架如图4所示，电力市场是依托实际电网的电力交易平台，各类电力交易首先必须满足电网安全运行要求，因此在电力交易中必须充分考虑各类电网安全约束。电力交易优化决策就是在满足电网安全的前提下，寻找满足各种约束要求的最优交易结果。为满足大规模电网快速计算需要，在电力市场运营系统中设计采用高性能线性规划、二次规划和混合整数规划算法，通过面向服务的任务调度服务框引擎，接受各类电力交易模块的任务调用，然后自动协调电力交易优化决策计算和电网安全分析计算服务，最终得到满足各类电网安全约束要求的最优交易结果。任务调度服务引擎包括任务接受模块、数据接收模块、优化计算自动调用模块、安全分析自动调用模块、计算结果接收整理模块和定时序列管理模块。7、并行化安全分析安全分析模块提供大规模电网交直流分析计算功能，能够自动接收任务调度服务提供的电力交易结果，形成电力系统安全分析拓扑模型，并进行交直流安全分析计算。安全分析模块提供图形界面查询安全校核计算的控制参数，提供图形界面设置安全校核计算中 使用的各类控制参数。可设置的控制参数主要包括(I)是否进行N - I校核；(2)是否进行基态潮流校核；(3)参与校核时段；(4)平衡机模式。安全校核计算时会自动使用最新的校核计算控制参数，分析内容主要包括A、根据设备状态、母线负荷预测、机组发电计划、网络模型、正常位设置，自动生成校核断面；B、进行基态安全校核，对输电断面和支路进行校核分析；C、进行N-I安全校核，对支路、变压器元件进行校核分析。D、将结合结果按照指定格式发送到优化计算服务，并接受优化计算服务的调用请求；E、计算流程控制和展示，展示计算进度和各时段计算状态；F、预想故障选择，支持参与安全校核的预想故障定义和选择，支持人工选择参与安全校核的故障组合。为提升安全分析性能，在算法改进基础上，采用多线程并行计算软件开发技术，支持多机多核快速并行计算，随计算资源的增加，计算性能能够得到接近线性的性能提升。8、多场景管理为支持电力市场运营中多场景对比分析，采用全局库、案例库和实时库设计，支持同一业务计算的多场景模拟和对比分析，通过对同一算例中各参数的调整，模拟不同计算场景，实现不同因素对交易结果影响的量化评估和分析。本发明提供的多场景管理框架如图5所示，多场景管理的数据库可分为全局数据库(简称全局库)、场景数据库(简称场景库)、实时数据库(简称实时库)。全局库存放完整的系统管理数据、模型注册数据和历史运行数据，支持历史、当前和未来的数据存储、业务运行和历史回溯。场景库则根据用户选择的市场运营时间范围，仅仅存储用户选择的计算场景所需要的模型数据和历史运行数据，用于电力交易的计算和查询。实时库则为各类交易业务的运行、计算提供高效的实时数据存储环境。各类计算基于场景进行分析计算、评估分析等。每一类交易业务对应一种计算场景分类，因此具体的场景分类个数将随电力市场业务的扩展而不断扩充。场景管理支持不同模式、不同周期的电力交易管理，根据支持的市场类型可分为发电权交易、月度集中竞价交易、日前交易、日内交易、实时交易、发电计划优化、结算管理、合同管理等。9、生产运行与前向分析一体化以多场景设计为基础，在系统架构中提出运行态场景自动创建技术，实现对电力市场运营中合同、交易、计划、结算、信息发布和数据申报等生产运行功能的支撑。同时，提出多研究态场景事件触发和人工触发创建技术，模拟各类交易的成员申报、交易优化和效益分析，评估各种交易的潜在风险，为电力资源优化配置和各种交易业务开展提供前向分析平台。
10、市场运营与市场仿真一体化在市场运营平台基础上，应用多场景架构设计，提出电力市场仿真模拟平台设计。仿真环境能够自动从市场运营环境获取各类市场基础数据和运营数据，应用智能多代理技术模拟各市场主体的自主决策行为。根据市场成员可见市场信号，仿真市场成员自主决策，模拟各类交易市场的运行情况。通过与市场运营功能共享支撑平台提供的系列功能，实现对市场仿真行为的统计分析。11、多手段可视化展示在电力市场运营可视化展示方面，能够提供表格、曲线、地理图、潮流图、厂站图等多种电力交易和电网安全展示手段；能够从时间维、监视元件维和预想故障维等多种角度展示交易模式下电网安全运行信息，支持单断面、连续播放等多种计划潮流场景展示。此外，应用多主题可视化展示技术，建立合同管理、交易管理(分各种交易类型)、计划编制、结算管理和市场监视等多种展示主体。在每个展示主题中，采用图形展示区、多列表展示区等通用展示手段，展示主题相关各类市场运营和电网运行信息。在图形展示区，支持逻辑结构图和电网地理信息图多种图形风格，适应电力电量流和资金流的灵活展示。12、电力交易流程化管理采用通用流程管理引擎，将电力市场主体用户模型与流程管理用户模型有机融合，支持基于文件的电力交易流程自由配置和跟踪管理。支持各类用户登录系统后的待办任务自动提醒和任务界面自动导航。支持跨部门流程自动流转，支持多级市场间的流程自动流转。最后应当说明的是以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解依然可以对本发明的具体实施方式
进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
权利要求
1.一种一体化电力市场运营系统，其特征在于，所述电力市场运营系统包括 系统支撑层为电力市场运营系统提供运行环境和开发环境； 平台支撑层对电网物理模型、市场经济模型和动态数据模型进行管理，并为应用提供共享平台支撑； 应用服务层为交易管理、计划优化、运营管控、市场仿真提供服务； 业务应用层为电力市场运营提供服务； 所述系统支撑层以服务方式为平台支撑层提供支撑；所述平台支撑层以服务方式为应用服务层提供支撑；所述应用服务层以服务方式为系统支撑层提供支撑。
2.如权利要求I所述的一体化电力市场运营系统，其特征在于，所述系统支撑层包括操作系统、数据库管理模块和中间件； 所述操作系统包括Linux、Unix和Windows操作系统； 所述中间件为所述电力市场运营系统提供跨平台的运行环境和开发环境；遵循J2EE或CORBA规范； 所述数据库管理模块用于管理商用数据库。
3.如权利要求I所述的一体化电力市场运营系统，其特征在于，所述平台支撑层包括模型管理模块和平台支撑引擎；模型管理模块提供电网物理模型、电力市场经济模型和动态元数据模型管理服务；所述平台支撑引擎以电网物理模型、电力市场经济模型和动态元数据模型为中心，提供工具化的程序支撑。
4.如权利要求3所述的一体化电力市场运营系统，其特征在于，所述模型管理模块包括电网物理模型管理模块、市场经济模型管理模块和元数据模型管理模块； 所述电网物理模型管理模块对电网物理模型进行管理； 所述市场经济模型管理模块对电力市场经济模型进行管理； 所述元数据模型管理模块对元数据模型进行管理。
5.如权利要求4所述的一体化电力市场运营系统，其特征在于，所述电网物理模型包括区域、厂站、电压等级、发电机组、负荷、变压器、输电线、联络线、容抗器和开关刀闸；所述电力市场经济模型包括市场成员、单元、竞价机组和竞价负荷。
6.如权利要求5所述的一体化电力市场运营系统，其特征在于，所述单元包括竞价单元、交易单元、结算单元、合同单元以及统计单元；所述市场成员代表具有独立经营管理自制的市场经济主体；所述单元代表至少一个的竞价机组和竞价负荷组成的虚拟单元；所述竞价机组代表参与市场交易的发电机组或联络线；所述竞价负荷代表参与电力用户交易或需求侧响应的工业负荷。
7.如权利要求6所述的一体化电力市场运营系统，其特征在于，所述电力市场经济模型中的竞价机组与电网物理模型中的发电机组和联络线一一对应；所述电力市场经济模型中的竞价负荷与电网物理模型中的负荷和终端变对应；形成电力市场经济模型和电网物理模型一体化。
8.如权利要求7所述的一体化电力市场运营系统，其特征在于，所述电力市场经济模型采用时间可回溯的管理方法；所述电力市场经济模型的市场经济主体包括经济参数； 所述市场经济主体和经济参数均包含生效时间和失效时间，市场经济主体和经济参数的生效时间和失效时间具有以下属性所述经济参数最早记录的生效时间开始于所述市场经济主体的生效时间；所述经济参数最晚记录的失效时间和主体的失效时间保持一致，并且保持后一条记录的生效时间和前一条记录的失效时间一致。
9.如权利要求5所述的一体化电力市场运营系统，其特征在于，所述市场成员具有全过程管理功能。
10.如权利要求3所述的一体化电力市场运营系统，其特征在于，所述平台支撑引擎包括可视化展示引擎、工作流引擎、多场景服务引擎、报表服务引擎、告警日志服务引擎、公式计算引擎、任务调度服务引擎和安全管理服务。
11.如权利要求10所述的一体化电力市场运营系统，其特征在于，所述可视化展示引擎用于提供二维和三维图形的编辑、浏览服务，多角度直观展示市场运营信息； 所述工作流引擎用于提供工作定义、创建、运行和管理服务； 所述多场景服务引擎用于提供市场运营分析系统场景的创建、编辑、对比和管理服务; 所述报表服务引擎用于提供报表的模板定义、查询和存储服务； 所述告警日志服务引擎用于提供告警日志信息的接收、处理、展示和分析服务； 所述公式计算服务用于提供公式定义、计算触发、公式计算和自动重算服务； 所述任务调度服务引擎用于提供服务调用管理机制，支持多计算服务的流程编排； 所述安全管理服务用于提供权限管理、访问控制和审计记录服务。
12.如权利要求11所述的一体化电力市场运营系统，其特征在于，所述可视化展示引擎采用至少一个展示主题的可视化展示技术，在每个展示主题中，采用图形展示区和多列表展示区的展示手段；在图形展示区中，支持逻辑结构图和电网地理信息图的图形风格。
13.如权利要求11所述的一体化电力市场运营系统，其特征在于，多场景的管理服务数据库包括全局数据库、场景数据库和实时数据库； 所述全局数据库存放电力市场运营系统管理数据、模型注册数据和历史运行数据，支持历史、当前和未来的数据存储、业务运行和历史回溯； 所述场景数据库根据用户选择的市场运营时间范围，存储用户选择的计算场景所需要的模型数据和历史运行数据，用于电力交易的计算和查询； 所述实时数据库为电力交易业务的运行、计算提供实时数据存储环境。
14.如权利要求13所述的一体化电力市场运营系统，其特征在于，所述电力交易业务对应计算场景分类；所述电力交易业务由电力交易管理模块进行管理；所述电力交易管理的内容包括发电权交易管理、月度集中竞价交易管理、日前交易管理、日内交易管理、实时交易管理、发电计划优化、结算管理和合同管理。
15.如权利要求13所述的一体化电力市场运营系统，其特征在于，所述任务调度服务引擎任务接受模块、数据接收模块、优化计算自动调用模块、安全分析自动调用模块、计算结果接收整理模块和定时序列管理模块。
16.如权利要求I所述的一体化电力市场运营系统，其特征在于，所述应用服务层包括多目标优化服务模块、安全分析模块和多代理服务模块；所述多目标优化服务模块、安全分析模块和多代理服务模块并行进行。
17.如权利要求16所述的一体化电力市场运营系统，其特征在于，所述多目标优化服务模块用于提供多种线性和非线性多目标优化服务，用于省级以上电网规模优化分析； 所述安全分析模块用于提供潮流分析、静态安全分析、灵敏度分析的安全分析服务，支持交流和直流安全分析；提供图形界面查询安全校核计算的控制参数，提供图形界面设置安全校核计算中使用的控制参数； 所述多代理服务模块用于模拟多个具有自主决策能力的市场成员，具有自主决策能力的市场成员在有限信息下进行自主决策。
18.如权利要求17所述的一体化电力市场运营系统，其特征在于，所述图形界面设置安全校核计算中使用的控制参数包括 (1)是否进行N— I校核； (2)是否进行基态潮流校核； (3)参与校核时段； (4)平衡机模式。
19.如权利要求18所述的一体化电力市场运营系统，其特征在于，在安全校核计算过程中自动使用最新的校核计算控制参数，校核内容包括 A、根据电网物理模型中的设备状态、母线负荷预测、发电机组发电计划、网络模型、正常位设置，自动生成校核断面； B、进行基态安全校核，对输电断面和支路进行校核分析； C、进行N-I安全校核，对支路、变压器元件进行校核分析。
D、将校核结果按照E文件格式发送到计算优化模块，并接受计算优化模块的调用请求； E、计算流程控制和展示，展示计算进度和计算状态； F、预想故障选择，支持参与安全校核的预想故障定义和选择，支持人工选择参与安全校核的故障组合。
20.如权利要求I所述的一体化电力市场运营系统，其特征在于，所述业务应用层包括申报发布模块、合同管理模块、交易管理模块、计划优化模块、结算管理模块、成员管理模块、运营管控模块和市场仿真模块。
21.如权利要求20所述的一体化电力市场运营系统,其特征在于，所述申报发布模块用于提供市场成员参与市场的注册信息、竞价信息和运营信息的申报和查询服务； 所述合同管理模块用于提供市场中合同的录入、变更和分解管理； 所述交易管理模块用于提供电力交易的流程创建和交易撮合管理；所述计划优化模块用于提供发电计划和跨省跨区联络线计划的优化编制及管理； 所述结算管理模块用于提供发电和跨省跨区电量结算服务；所述成员管理模块用于提供市场成员的注册、变更、审批、退市全过程管理； 所述运营管理模块用于提供电力交易资源信息和流程的收集、分析、监视、决策； 所述市场仿真模块用于提供至少一种运营模式和运营场景的市场仿真评估。
全文摘要
本发明涉及一种一体化电力市场运营系统，电力市场运营系统包括系统支撑层为电力市场运营系统提供运行环境和开发环境；平台支撑层对电网物理模型、市场经济模型和动态数据模型进行管理，并为应用提供共享平台支撑；应用服务层为交易管理、计划优化、运营管控、市场仿真提供服务；业务应用层为电力市场运营提供服务。该发明支持多周期电力交易决策和管理的一体化电力市场运营系统统架构设计，支持经济模型与物理模型一体化、交易优化与安全分析一体化、生产运行与前向分析一体化、市场运营与市场仿真一体化、资金流与电力流展示一体化的电力市场运营系统架构设计，构建以电力资源运营为中心的商务决策分析平台。
文档编号G06Q50/06GK102903063SQ20121034927
公开日2013年1月30日 申请日期2012年9月19日 优先权日2012年9月19日
发明者杨争林, 耿建, 邵平, 龙苏岩, 郑亚先, 薛必克, 程海花, 郭艳敏, 黄龙达, 王高琴, 徐骏, 黄春波 申请人:中国电力科学研究院, 国家电网公司