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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AAEM82

9.4.2 中期AAEM82

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--NGFW2000215

25.2.9 GPS时钟--Acutime2000216

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