發(fā)電廠競價上網(wǎng)決策支持系統(tǒng)設(shè)計

1、發(fā)電廠競價上網(wǎng)決策支持系統(tǒng)設(shè)計0引言 放松管制、引入競爭、實現(xiàn)電力工業(yè)市場化是電力工業(yè)發(fā)展進程中的一次深刻革命。隨著市場化改革的不斷深入，以計劃發(fā)電、統(tǒng)一核算為規(guī)劃的傳統(tǒng)發(fā)電企業(yè)生產(chǎn)、經(jīng)營模式已不再適應(yīng)新形式的要求。如何在激烈的市場競爭環(huán)境下獲得更好的社會和經(jīng)濟效益，已經(jīng)成為發(fā)電企業(yè)迫切需要解決的問題。 建立電力市場需要一系列的技術(shù)支持。作為市場成員之一的發(fā)電企業(yè)，如何開展合理有序的市場競爭并在競爭中實現(xiàn)資源的優(yōu)化配置、降低發(fā)電成本和取得最大利潤，需要發(fā)電廠競價上網(wǎng)決策支持系統(tǒng)提供幫助。通過發(fā)電廠競價上網(wǎng)決策支持系統(tǒng)的應(yīng)用，優(yōu)化配置企業(yè)內(nèi)部資源，實現(xiàn)對企業(yè)日常生產(chǎn)經(jīng)營活動的科學(xué)管理和統(tǒng)計分析，

2、控制發(fā)電企業(yè)生產(chǎn)成本，在此基礎(chǔ)上形成最優(yōu)競價策略和報價方案，從而提高發(fā)電企業(yè)在發(fā)電市場上的競爭力1。1研究方法 電力市場化建設(shè)除了體制改革外，還要建立一整套核算、報價、交易的市場體系。發(fā)電廠競價上網(wǎng)決策支持系統(tǒng)是為參與電力市場競爭的各類發(fā)電企業(yè)專門設(shè)計的。該軟件以系統(tǒng)論、信息論和經(jīng)濟分析理論為基礎(chǔ)，以計算機網(wǎng)絡(luò)、通訊技術(shù)、人工智能和水庫優(yōu)化調(diào)度技術(shù)為支撐，以數(shù)據(jù)庫為核心，以網(wǎng)絡(luò)為媒介，充分利用發(fā)電企業(yè)內(nèi)部豐富的信息資源，收集、匯總各種生產(chǎn)、經(jīng)營數(shù)據(jù)，運用技術(shù)經(jīng)濟分析方法，動態(tài)測算和分析發(fā)電機組的運營成本、構(gòu)成要素及變動情況，對其投入產(chǎn)出進行在線控制，為機組竟價上網(wǎng)提供及時、有效的技術(shù)支持。 根

3、據(jù)我國電力市場運營規(guī)則，本文提出的發(fā)電廠競價上網(wǎng)決策支持系統(tǒng)采用三層交換機互聯(lián)、數(shù)據(jù)倉庫和聯(lián)機分析處理技術(shù)，以網(wǎng)絡(luò)通訊和各種數(shù)據(jù)為接口，通過五大功能模塊相互關(guān)聯(lián)，具有豐富的系統(tǒng)功能，可為各類發(fā)電企業(yè)參與競價上網(wǎng)提供合理、優(yōu)化的報價策略。 由于決策支持系統(tǒng)的功能受市場模式和市場規(guī)則的制約，本文僅進行了系統(tǒng)的功能的整體結(jié)構(gòu)和主要功能模塊設(shè)計，具體功能的實現(xiàn)有待進一步深入研究2。 本系統(tǒng)整體劃分了數(shù)據(jù)分析管理、成本分析管理、競價輔助決策、結(jié)算與經(jīng)濟性分析、風(fēng)險分析管理5大模塊。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。 發(fā)電廠況價上網(wǎng)決策支持系統(tǒng) 圖1競價上網(wǎng)決策支持系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖2系統(tǒng)功能模塊設(shè)計 發(fā)電企業(yè)追求利潤最大化，

4、需要有一套科學(xué)、有效的方法。發(fā)電企業(yè)參與市場競爭既給企業(yè)帶來一定的經(jīng)營風(fēng)險，也可以使企業(yè)通過市場競爭獲得經(jīng)濟收益，這就促使發(fā)電企業(yè)在降低自身成本的同時，必須采取合理的競價策略以使企業(yè)獲得最大利潤。 因此，根據(jù)發(fā)電企業(yè)參與市場競爭的要求，確定發(fā)電廠競價上網(wǎng)決策支持系統(tǒng)的主要功能模塊如下。21數(shù)據(jù)分析管理模塊 數(shù)據(jù)分析是競價上網(wǎng)的基礎(chǔ)。數(shù)據(jù)量的充分性、及時性和準確性是實現(xiàn)決策的重要前提。數(shù)據(jù)采集量越完備、越及時、越準確，發(fā)電廠競價上網(wǎng)決策支持系統(tǒng)才能在此基礎(chǔ)上進行詳細地分析和實現(xiàn)各種功能，并且得到的結(jié)果精確性也高。 主要功能包括： 獲取數(shù)據(jù)。包括從交易中心獲取有關(guān)市場信息、負荷需求信息和實際結(jié)算電

5、價，從電廠自身獲取機組的實時運行參數(shù)和生產(chǎn)數(shù)據(jù)、機組出力數(shù)據(jù)；發(fā)電企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營數(shù)據(jù)的采集和查詢、數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換和校驗，用于將交易中心的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為正確的格式存儲，生成正確的報價數(shù)據(jù)文件。 數(shù)據(jù)的分類存儲。數(shù)據(jù)的大量存儲采用數(shù)據(jù)庫。包括下載各類信息、存儲和分析信息、信息的分類篩選，為歷史數(shù)據(jù)和預(yù)測數(shù)據(jù)提供集中管理，為電廠運行人員、交易人員共享歷史數(shù)據(jù)、預(yù)測數(shù)據(jù)、發(fā)電機組數(shù)據(jù)提供基礎(chǔ)的平臺；能供權(quán)限機制，建立一套嚴密的數(shù)據(jù)操作權(quán)限機制，并詳細的記錄價格的更新記錄，包括報價的產(chǎn)生、審核、申報權(quán)限，確保報價的保密性和準確性。 數(shù)據(jù)的查詢和顯示。主要是查詢電力調(diào)度與運行機構(gòu)發(fā)布的公開數(shù)據(jù)和私有數(shù)據(jù)，按市場

6、規(guī)則規(guī)定的數(shù)據(jù)格式向市場報價。并且提供快速的查詢與電價、電量、成本、歷史合同檔案、市場信息等有關(guān)的重要信息。同時對查詢權(quán)限進行審核，防止信息泄露。以圖形和表格的直觀形式表現(xiàn)，如電價電量曲線圖、歷史電價圖、機組出力-報價曲線等。 報價數(shù)據(jù)的審批與自動申報。報價數(shù)據(jù)經(jīng)過審核后，計算機自動連接交易中心，上報競價數(shù)據(jù)；對系統(tǒng)數(shù)據(jù)接口、市場技術(shù)指標參數(shù)進行擬合；數(shù)據(jù)在公共網(wǎng)絡(luò)上傳輸數(shù)據(jù)時，必須加密和解密，并且設(shè)置相應(yīng)的安全級別和用戶訪問權(quán)限等。 數(shù)據(jù)輸出。對計算機結(jié)果進行操作。如：根據(jù)計算結(jié)果數(shù)據(jù)繪制優(yōu)化計算機結(jié)果圖、將數(shù)據(jù)導(dǎo)出到EXCEL表格、打印計算結(jié)果以及把計算結(jié)果保存到數(shù)據(jù)庫里等。 在以上基礎(chǔ)上

7、，進行詳細的數(shù)據(jù)分析和數(shù)據(jù)處理，使預(yù)測的結(jié)果更加符合實際，為發(fā)電廠競價決策提供最基本的保證2。22成本分析管理模塊 在考慮各種實際因素的前提下，分析發(fā)電廠自身的運行情況（包括生產(chǎn)成本分析和預(yù)測），是發(fā)電廠競價基礎(chǔ)，同時也是分析發(fā)電公司自身經(jīng)濟運行情況的關(guān)鍵，以便了解實時發(fā)電生產(chǎn)成本變化情況，采取最佳的經(jīng)營策略，獲取最大利潤。 該模塊主要功能包括： 成本預(yù)測。根據(jù)成本預(yù)測數(shù)學(xué)模型和方法，預(yù)測未來幾天不同負荷下固定成本組成和單位可變成本的變化趨勢。 成本計算。計算發(fā)電成本、進行“量、本、利”分析、預(yù)測成本、統(tǒng)計數(shù)據(jù)和計算管理。利用概率和統(tǒng)計中的模型進行數(shù)理統(tǒng)計的分析和計算，擬合發(fā)電成本曲線，進行邊

8、際電價的分析和預(yù)測。從發(fā)電機組監(jiān)控系統(tǒng)采集的各種監(jiān)測數(shù)據(jù)和參與競價機組的設(shè)備成本情況，實時計算單位時間的發(fā)電用料流量、發(fā)電量、上網(wǎng)電量、廠用電量、發(fā)電、供電原料消耗率、廠用電率、折舊費用及企業(yè)的還貸情況等。每單位時間完成有關(guān)的成本計算，結(jié)果保存到數(shù)據(jù)庫中。 成本報價。主要功能包含每天實時成本核算結(jié)果、實時成本預(yù)測信息、實時成本信息等。 另外也考慮了機組組合下的成本分析，投入和產(chǎn)出的利潤分析、期貨收入和現(xiàn)貨收入等，從而更好的做到成本動態(tài)分析和實時監(jiān)控，同時該模塊也具備完成廠內(nèi)或公司內(nèi)經(jīng)濟調(diào)度的計算功能3。23競價輔助決策模塊 對于發(fā)電商來說，競價策略分析非常重要。競價決策的主要目的是使發(fā)電企業(yè)在

9、競價報價時心中有數(shù)，對發(fā)電廠做出科學(xué)的分析和管理，從而降低發(fā)電成本，增強競爭力。在在這種情況下，決策者應(yīng)該了解各項發(fā)電成本的變動對上網(wǎng)電價的影響，以及采用何種方式壓縮哪種成本對降低電價最為有利。發(fā)電量和利潤是影響電價最主要的因素。本環(huán)節(jié)的開發(fā)是對決策者的輔助，從而更好的提高競價的成功率。 本模塊主要功能： 確定決策目標、進行市場分析與預(yù)測。根據(jù)市場和電網(wǎng)信息，進行成本分析與預(yù)測、系統(tǒng)負荷與邊際電價預(yù)測。 擬定備選方案，然后進行方案的復(fù)選，最后進行方案選擇及實施，并結(jié)合利潤需求，產(chǎn)生機組報價方案。 根據(jù)一個因素或兩個因素同時變化可以測算出成本對平均電價的影響，利用優(yōu)化調(diào)度計算，形成最優(yōu)報價與出力

10、曲線，為報價者決策提供合理的依據(jù)。 建立專家系統(tǒng)。報價系統(tǒng)要能夠具有自學(xué)習(xí)的能力，能夠自己積累經(jīng)驗，具有推理功能，為報價提供專家經(jīng)驗。24結(jié)算與經(jīng)濟性分析模塊 針對市場預(yù)測價格、預(yù)測負荷與實際市場交易電價、負荷的差別，進行結(jié)算與經(jīng)濟性分析，得到對競價上網(wǎng)更為有益的參考消息，供以后在日前市場上競價參考。 該模塊的主要功能包括分析各類結(jié)算的源數(shù)據(jù)，主要有電力交易中心實際成交電量、電價及輔助服務(wù)結(jié)算信息，并對其進行核算、存檔，把短、中、長期的電廠經(jīng)濟性與實時發(fā)電策略緊密聯(lián)系起來，進行預(yù)案評估，事后評估。該功能模塊一方面能在線監(jiān)測各項生產(chǎn)經(jīng)營指標的執(zhí)行及完成情況，分析差距及影響因素；另一方面，可以根據(jù)

11、外界變化及時調(diào)整經(jīng)營計劃和策略，真正達到以經(jīng)濟指標引導(dǎo)生產(chǎn)經(jīng)營的目的。同時，還通過對不同核算對象全方位、多角度的綜合分析、比較和預(yù)測，為上網(wǎng)競價提供全面、準確的決策參考依據(jù)。其功能主要包括：生產(chǎn)經(jīng)營計劃管理、生產(chǎn)指標分析、利潤指標分析、成本費用分析、電價分析、資金分析、量本利分析、敏感性分析、綜合經(jīng)濟性分析等。 以上分析受到合同、物料、設(shè)備運營、網(wǎng)上交易、結(jié)算規(guī)則等的約束和影響。對發(fā)電廠歷史和目前的經(jīng)濟指標進行經(jīng)濟性分析，總結(jié)電力市場發(fā)展規(guī)律，預(yù)測市場趨勢，及時調(diào)整報價策略，從而更好的為發(fā)電廠決策提供參考依據(jù)。25風(fēng)險分析管理模塊 發(fā)電企業(yè)存在的經(jīng)營風(fēng)險給其經(jīng)營帶來了巨大的負面影響，如不及時采

12、取措施予以規(guī)避，必將嚴重制約企業(yè)的發(fā)展，甚至給企業(yè)的生存和發(fā)展帶來危機。因此綜合運用各種方法和措施，對風(fēng)險實行有效的控制，以最少的成本保證安全，用于得到不同競價方案效益的風(fēng)險值，為下一步確定競價最終方案提供參考，使決策更有把握。 所以，風(fēng)險分析管理模塊的開發(fā)和設(shè)計，對于提高發(fā)電企業(yè)的市場競爭力，有效的回避風(fēng)險有著重要的經(jīng)濟意義和實用價值。該模塊具體功能如下： 結(jié)合電廠自身生產(chǎn)經(jīng)營狀況，合理分配合約電量與競價電量生產(chǎn)比例，從而降低風(fēng)險。 邊際電價預(yù)測值的風(fēng)險計算。 報價風(fēng)險計算?？紤]競爭對手報價，估計市場風(fēng)險。根據(jù)市場期貨、現(xiàn)貨價格預(yù)測數(shù)據(jù)及負荷預(yù)測情況，對市場需求情況、各種報價方案進行評估4。

13、3開發(fā)平臺和相關(guān)技術(shù) 本系統(tǒng)按照C/S+B/S的原則設(shè)計各子模塊，做到系統(tǒng)使用的多用戶開放性，并且能夠進行存入和輸出等各種轉(zhuǎn)存操作。發(fā)電公司內(nèi)部通過局域網(wǎng)訪問本系統(tǒng)，公司總部與下屬的發(fā)電廠通過省電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)網(wǎng)PVC虛擬網(wǎng)絡(luò)連接進行數(shù)據(jù)傳送；外部以撥號方式進行訪問。系統(tǒng)與電力市場之間通過電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)進行通信和訪問信息。 系統(tǒng)采用多層客戶/服務(wù)器體系結(jié)構(gòu)，客戶端程序通過BDE數(shù)據(jù)庫接口與數(shù)據(jù)庫進行連接，同時從WEB服務(wù)器與系統(tǒng)應(yīng)用服務(wù)器中取得相應(yīng)的數(shù)據(jù)，還可以從發(fā)電商的各種實時、非實時系統(tǒng)中獲取系統(tǒng)后臺的應(yīng)用程序和數(shù)據(jù)。本系統(tǒng)所需的各種數(shù)據(jù)與信息，通過BDE數(shù)據(jù)接口與關(guān)系數(shù)據(jù)庫進行連接。系統(tǒng)選

14、用的網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)為Windows2000Server，采用面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計方法，SQL Server作為本系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫運行與開發(fā)平臺。采用通用、高效的軟件開發(fā)工具Visual Basic進行軟件開發(fā)，用VB編寫應(yīng)用程序，其優(yōu)點在于無需一次構(gòu)造一個完整的具有明顯開始和結(jié)束的大型程序，只需根據(jù)其各自功能和需求構(gòu)造若干相對獨立的子程序。這些子程序均面向，某個對象，由用戶操作引發(fā)某事件來驅(qū)動、完成某種特定功能，或由事件驅(qū)動程序調(diào)動完成某功能的公共子模塊程序，從而提高了軟件開發(fā)的效率，并且具有一定的可移植性和可擴展性。 發(fā)電公司數(shù)據(jù)庫服務(wù)器及應(yīng)用服務(wù)器，由于保存本系統(tǒng)所需要的各種數(shù)據(jù)與信息，并集中處理整個軟件系統(tǒng)中發(fā)電公司部分的業(yè)務(wù)邏輯與數(shù)據(jù)處理邏輯，同時負責(zé)從發(fā)電廠的兩個數(shù)據(jù)庫應(yīng)用服務(wù)器中，取得發(fā)電公司進行決策支持所需要的統(tǒng)計數(shù)據(jù)。另外，系統(tǒng)可以和電廠的MIS系統(tǒng)以及企業(yè)的ERP系統(tǒng)建立擴充接口，增強軟件系統(tǒng)的生命力，加強系統(tǒng)外部的安全功能，增加了監(jiān)