电力市场运营系统》 课程学习指导资料 编写：刘继春 适用专业：电力

电 力 市 场 运 营 系 统课 程 学 习 指 导 资 料编写：刘继春适用专业：电力系统及其自动化适用层次：专升本（业余）四 川 大 学 网 络 教 育 学 院2003 年 11 月电力市场运营系统课程学习指导资料编写：刘继春审稿：审批：本课程学习指导资料根据该课程教学大纲的要求，参照即将于2004年出版的教材电力市场运营系统（刘继春主编，中国电力出版社，2004年）以及课程学习光盘，并结合远程网络业余教育的教学特点和教学规律进行编写，适用于电力系统及其自动化专业专科（专科升本科）学生。第一部分课程的学习目的及总体要求一、 课程的学习目的通过本课程的学习，应该达到以下总体目标：） 熟悉国内外电力市场发展的历史、现状及其趋势；） 熟悉电力市场机制，包括基本理论、运行规则等；） 掌握电力市场运营系统软硬件平台技术及相关经济学、系统工程学理论，能初步运用其中IT、信息系统分析设计等实用工程技术；） 掌握电力市场运营系统中各子系统的体系结构、功能配置及运行流程，能初步编程开发相关的功能模块；） 熟悉国内外电力市场运营系统实例。二、 课程的总体要求通过本课程的学习，要求学生具体掌握以下内容：1）国内外电力市场的发展历程。2）国内外电力市场实践的经验教训与趋势展望。3）电力市场的基本理论。4）电力市场的运行规则。5）电力市场的运行机制。6）电力市场运营系统中的市场竞争理论。7）电力市场运营系统的主机、网络、通信等信息技术基础与软硬件支撑平台。8）电力市场运营系统设计中的系统工程学。9）电力市场运营系统的设计原则、体系结构和功能配置。10）电力市场运营系统中各个子系统的详细功能与流程。11）电力市场运营系统仿真系统的开发。12）国内外电力市场运营系统实例。第二部分课程学习的基本要求及重点难点内容分析第一章 我国电力市场改革的历程和发展、本章学习要求应熟悉如下内容：）我国电力工业的发展历程与历史机遇；）我国电力体制改革的发展阶段与趋势展望。、本章重点难点分析本章的重点是熟悉我国电力市场化改革的若干发展阶段与新进展。、本章典型例题分析与解答我国电力体制改革经历了哪几个发展阶段？答：我国的电力工业体制改革是在社会主义市场经济建设和开放政策的背景下逐步向前推进的。迄今为止，电力工业体制的发展可以粗略分为四个阶段：独家办电阶段、集资办电阶段、内部模拟电力市场阶段、电力市场改革试点和发展阶段。、本章作业章后习题第二章 国外电力市场化实践、本章学习要求应熟悉如下内容：国外电力市场化改革实践的历史、现状及其发展趋势。、本章重点难点分析本章的重点是分析比较我国与国外电力市场在运行机制上的异同点，难点是理解造成这些异同的深刻原因。、本章典型例题分析与解答国外电力市场改革的经验与教训中有哪些地方值得我们借鉴？答：综观世界各国的电力市场化进程的成功经验与失败教训，给我们提供了如下重要启示：1电力市场化改革要具备一定的技术经济条件2正确认识电力作为商品参与市场交易的特殊性3必须高度重视电力行业的公用性、本章作业章后习题第三章 电力市场交易、本章学习要求应熟悉如下内容：我国电价制度的演变历程。应熟练掌握如下内容：电力市场中的各种交易模式和它们的优缺点；电力市场中的各种交易类型和它们的优缺点；、本章重点难点分析本章的重点是掌握电力市场各种交易模式、类型的含义及模式、类型之间的优缺点比较。、本章典型例题分析与解答为什么说零售竞争模式是全面市场化的成熟阶段？答：零售竞争模式是电力市场成熟阶段，因为在该模式下，发、输、配、用四个环节均实行全面竞争，选择范围加大，市场竞争更为激烈，对发挥效益、采用新技术、降低生产成本形成良好的激励机制。但是这种模式的运作，需要建立完备的法律法规与功能完善的技术支持系统。我国区域电力市场的主要交易方式是什么？答：我国区域电力市场的电能交易按照“合约交易为主，现货交易为辅”的原则组织。、本章作业章后习题第四章 电力市场的竞争与监管、本章学习要求应熟练掌握如下内容：经济学意义下市场结构的含义及其类型；电力市场环境中生产各环节的竞争分析；市场竞争力衡量指标及市场监管方法；、本章重点难点分析本章的重点和难点是掌握衡量市场竞争力的各种方法，如静态指标法、动态指标法、分析市场参与者行为法、市场仿真法等，并理解市场监管的各种手段。、本章典型例题分析与解答测量市场力的集中测度指数HHI、来纳指数、实时偏差度分别是什么？答：集中测度HHI指数定义为各企业市场占有率Si的平方和，即来纳指数在经济学中称为垄断力指数，是根据一个市场实际价格与理想的竞争市场价格（即系统边际成本）的偏差程度来度量市场的垄断程度。实时偏差度、本章作业章后习题第五章 电力市场运营系统结构设计 、本章学习要求应熟悉如下内容：电力市场运营系统的总体设计原则；电力市场运营系统总体结构；电力市场运营系统软硬件平台概述；国内外典型电力市场运营系统实例；应熟练掌握如下内容：电力市场运营系统常用主机系统配置技术与网络系统技术、本章重点难点分析本章的重点和难点是掌握电力市场运营系统中主机、网络、通信等软硬件平台技术，能初步运用其中IT、信息系统分析设计等实用工程技术。、本章典型例题分析与解答电力市场运营系统的主机配置应有哪些要求？应考虑哪些前沿技术？答：在电力市场中，系统中心侧与厂站侧的主机系统应建设成为局域网。其中，系统中心侧交易管理系统的综合数据库服务器、结算系统中的主服务器等应具有高可靠性和可用性，通常采用UNIX操作系统、双机冗余配置及磁盘阵列技术；一般服务器可采用微处理机及相应操作系统，也应冗余配置，必要时可采用磁盘阵列技术，保证系统高度可靠，如文件服务器、电厂数据申报服务器等；网络应用服务器可采用微处理机和相应操作系统、数据流软件，通过国家电力数据网络实现远程互联，提供文件（电子杂志）传输与管理，及企业间电子邮箱服务；客户工作站一般采用PC机及相应操作系统，配有Web浏览器和电子邮件客户端软件。电力市场运营系统中提高主机系统可靠性的技术：1、 硬盘阵列技术2、 集群系统3、 存储区域网络、本章作业章后习题第六章 电能量计量系统、本章学习要求应熟悉如下内容：电力市场条件下电能量计量系统的特点；电能量计量系统的体系结构、功能配置及运行流程；、本章重点难点分析本章的重点是掌握电能量计量系统的功能配置。、本章典型例题分析与解答电能量计量系统控制中心侧应用软件的基本功能有哪些？答：电能量计量系统的控制中心配备了大量应用软件，可分为三大类：通信软件、工作站维护软件、Web发布软件。通信软件负责接收各厂站的电能量数据；工作站维护软件执行厂站电表管理、电能量处理、报表处理、系统管理等任务；Web发布软件完成向Internet网发布信息。、本章作业章后习题第七章 能量管理系统、本章学习要求应熟悉如下内容：能量管理系统的基本结构及运行流程；应熟练掌握如下内容：能量管理系统应用软件的基本功能；电力市场条件下能量管理系统的新特点；、本章重点难点分析本章的重点和难点是掌握能量管理系统各种应用软件，如发电控制、发电计划、网络分析等的功能配置，包括数学模型和算法等。、本章典型例题分析与解答在AGC中，区域的控制误差可以怎样表示？答：一般地，区域i的控制误差ACEi可以用下式表示、本章作业章后习题第八章 市场分析与预测系统、本章学习要求应熟悉如下内容：市场分析与预测系统的体系结构、功能配置及运行流程；应熟练掌握如下内容：负荷预测模型与基本算法；电价预测模型与基本算法；、本章重点难点分析本章的重点是掌握负荷预测的模型与基本算法；难点是掌握电价预测的模型与基本算法，如回归法、平滑法、ANN法、时间序列法、综合模型法、灰色系统法等。、本章典型例题分析与解答某地电网由19962002年用电量作为原始数据样本，试利用灰色预测模型GM（1，1）预测20032007年该地电网的用电量水平，表1是经整理后的该地电网用电量原始数据样本。表1 某地用电量原始数据 亿kwh年份1996199719981999200020012002用电量374045556885105答：利用灰色预测模型GM（1，1）预测得到的结果是：年份20032004200520062007用电量126.62155.38190.68234.00287.16、本章作业章后习题第九章 交易管理系统、本章学习要求应熟练掌握如下内容：中长期合约交易系统、电力期货交易系统、日前预调度计划管理系统、辅助服务交易管理系统、实时调度管理系统等子系统的体系结构、功能配置及运行流程；、本章重点难点分析本章的难点是掌握各种交易类型子系统的功能配置与相关数学模型和算法。、本章典型例题分析与解答什么是“无约束发电计划”、“机组可行发电计划”、“机组和电网可行发电计划”？答：交易中心在交易日的负荷曲线上，首先安排机组的合同电量对应的发电曲线；然后，在各时段，对机组的报价进行排序，按照这一经济次序和各机组的可用容量，让各机组按报价由低到高地承担负荷，直到负荷全部得到满足，将最后一台满足负荷的机组的报价定义为边际电价。在这一定价过程中，基本上没有考虑机组和电网运行的约束条件，按此电价决策过程产生的发电计划为“无约束发电计划”。交易中心根据机组的报价和机组运行约束条件，决策各机组的可行的发电计划，称这一发电计划为“机组可行发电计划”。交易中心对“机组可行发电计划”进行电网安全校核，如果满足电网安全约束条件，则该发电计划被称为“机组和电网可行的发电计划”。、本章作业章后习题第十章 报价辅助决策系统与报价处理系统、本章学习要求应熟悉如下内容：报价辅助决策系统与报价处理系统的体系结构、功能配置及运行流程；、本章重点难点分析本章的重点是掌握报价辅助决策系统中的相关数学模型和算法。、本章典型例题分析与解答报价辅助决策系统与报价处理系统区别何在？答：各个参与竞标的发电公司都需要一套辅助报价辅助决策系统，用来分析一切市场可利用信息，并结合发电公司和机组的生产运行特点及成本分析，为电厂竞价上网做出规避风险、获取最大经济利益的辅助决策。报价处理系统是电力市场运营系统主站侧的一个子系统，主要任务是接收各发电商的报价，校核并确认其报价，形成相应的数据库存档，同时确认各发电公司的报价信息，并接收各发电公司的报价重申。、本章作业章后习题第十一章 合同管理系统、本章学习要求应熟悉如下内容：合同管理系统的体系结构、功能配置及运行流程；、本章重点难点分析本章的重点是掌握合同管理系统的功能配置。、本章典型例题分析与解答合同管理系统的主要功能是什么？答：合同管理系统主要根据其他系统提供的相关数据，负责完成与电力市场运行相关的各类合同和协议的管理。这些工作主要是：从电量计费系统中取得合同电量的实际完成情况；由交易管理系统取得合同电量的分解计划及合同的滚动平衡计划；向资金结算子系统提供合同电量、合同电价、结算方式等信息；根据用户需求向信息发布子系统提供与合同有关的信息。、本章作业章后习题第十二章 结算系统和交易信息系统 、本章学习要求应熟悉如下内容：结算系统和交易信息系统的体系结构、功能配置及运行流程；、本章重点难点分析本章的重点是掌握结算系统和交易信息系统的功能配置。、本章典型例题分析与解答在电力市场中，结算系统面对的结算数据具有什么样的特点？答：电力市场条件下，结算系统面对的结算数据具有如下特点：1） 数据量很大而且结构复杂。2） 数据要安全、可靠，应具有对经济数据的保密处理。3） 数据的加工处理上要遵循市场规则的严密性，并适应灵活、开放、可扩展性的要求，能为交易信息系统提供历史的、实时的符合市场规范的全方位数据。、本章作业章后习题第三部分 综合练习题一、问答题 1、电力市场中通常包括哪几种交易类型？每种交易类型的基本功能是什么？ 2、试详细阐述电力市场中各种交易类型的基本过程。 3、我国电力工业体制的发展历程是怎样的？二、分析题 下图表示了单一购电市场运营模式：用户配电公司电网运营公司发电公司n 发电公司1 试分析以下问题： 1）这种模式是一种初级运营模式，为了提高竞争性，可以采用哪些方法（至少列举 7 种）？ 2）我国省级电力市场一般采用购电合同+市场交易的交易机制，在这种交易机制下， 发电商的总收益如何计算？（必须用公式表示）这种交易机制的作用怎样？ 三、计算题 假设有两台机组报价，它们的报价曲线是： 第一台： 50MW至100MW，报0.17千元/MW.h；100MW至150MW（不含100MW）， 报0.19千元/MW.h；150MW至200MW（不含150MW），报0.21千元/MW.h； 200MW至250MW（不含200MW），报0.23千元/MW.h。 第二台：100MW至150MW，报0.19千元/MW.h；150MW至200MW（不含150MW）， 报0.20千元/MW.h；200MW至250MW（不含200MW），报0.21千元/MW.h； 250MW至300MW（不含250MW），报0.22千元/MW.h。当系统负荷为400MW时，求MCP与两台机组的出力计划，要求写出详细过程。 四、分析题 我国电力市场运营系统分为哪九个子系统？在运营系统中通常有如下几类数据：1） 电量计量数据；2）合同数据；3）实时数据；4）发电计划及其相应的价格数据；5） 价格审报数据；6）结算数据；这六类数据在九个子系统中是如何流动的？要求既有阐述又有图形。答 案 一、问答题1、答：电力市场中的交易类型通常包括四种：1）日前市场；2）辅助服务市场；3）实时平衡市场；4）期货市场。日前市场是交易中心提前一天组织电力交易，实现电厂的竞价上网，达到降低购电成本、安全可靠满足电力需求的目的；辅助服务市场是确保电能质量的手段，包括备用、电压等的支持；实时平衡市场是安排发电商参与调节实际运行时发电量和发电负荷不可避免出现的偏差；期货市场是为了保证电力的供应和电价的稳定，交易中心与发电商签订的电量远期交易合同，也可通过期货交易市场进行合同的买卖。2、答：在日前市场中，交易中心首先应用日负荷预测模块进行负荷曲线预测，并向各发电商公布。各发电商根据自身的发电成本以及市场的供需状况，制订各时段的报价曲线。交易中心在收到各发电商的申报数据以后，首先利用无约束的购电计划模块，在不考虑输电网络约束的条件下，形成系统各时段的边际发电价格，即清算价格；然后再利用考虑输电网络约束条件的购电计划模块进一步决策出对各发电机组的购电计划。该购电计划必须适合未来时段负荷状况、满足电网安全稳定运行和机组技术参数约束。辅助服务市场中，先由交易中心采购并由机组预留容量，然后在实时调度中根据负荷不平衡量或其他控制的需要而实时调度。成功的竞标者将获得容量备用付费。在实时调度中，如果投标者被实时调用，则再付给一定的电量电价。实时平衡市场是为了鼓励发电商参与调节电力不平衡量。愿意参与平衡市场的发电商可以提前数小时申报可用上调范围及上调价格和可用下调范围及功率下调价格。在实时调度中，系统调度员首先根据系统不平衡量，决定启用上调机组还是下调机组。然后，根据调节价格排序，从价格低的机组开始调度，直到满足不平衡量。期货市场的交易过程实质上与纯粹的金融市场相类似。3、答：我国电力工业体制的发展可以分为四个阶段：独家办电阶段、集资办电阶段、内部模拟电力市场阶段、电力市场改革试点和完善阶段。二、分析题1）答：提高竞争性的方法有：通过政府管制促使单一购电者按最低的购电成本购电；要通过政策和管制手段使得合同保证电量和市场风险电量有一个合理的比例，促进竞争上网；建立具有竞争机制的发电燃料市场；防止发电商的垄断行为；防止发电商之间的联盟；制定最优的输电容量扩展计划；创造条件，逐步向售电侧竞争过渡。2）答：在电力市场交易中，差价合同起着重要的作用。初期，差价合同的范围涵盖总电量的比例较大，随着市场的成熟，差价合同所保护的合同收益将逐步减少。差价合同为双方提供了风险防范的机制。它不保证发电商的上网电量，发电商需经过市场竞争上网发电。差价合同约定了合同电量和电价。在采用差价合同的电力市场，其结算公式为： 发电商总收入为： YG=YE+YCFD=QGPM+QC (PC-PM) 发电商净收入为： YN= QGPM+QC (PC-PM)-QGPI=QG (PM-PI)+QC (PC-PM) 式中 YE市场售电收入； YCFD差价合同收入； QG实际上网电量； PM市场结算价格； QC合同电量； PC合同电价； PI可变成本价。 由上式所见，发电商的收入分为市场售电收入和差价合同收入两部分。当市场价格高于合同价格时，差价合同收入为负值，从而经过合同的操作，将发电商在市场售电收入的一部分转移给了电网公司，使电网公司因市场价格攀高而受的损失降低了；反之，当市场价格低于合同价格时，差价合同收入为正值，补偿了发电商在市场上收入的不足，从而降低了发电商因市场价格偏低所冒的风险。在市场价格低于可变成本时，发电商在市场上售电的收入是负值，因此，发电商将尽量降低其发电量，直至最低出力或零，这时它将得到差价合同的收入，这符合市场鼓励低成本机组发电的原则，为高成本发电机组停运或退役而以低成本机型取代之提供了市场信号，有利于电力市场的总体发展。当市场价格高于可变成本时，发电商在市场上售电的收入是正值，这时发电商从市场中得到的信号是多发电，以获得更多的利润，从而刺激了市场竞争，使市场价格更趋合理。三、计算题答：交易中心在收到各发电商的申报数据以后，利用无约束的购电计划模块，在不考虑输电网络约束的条件下，形成系统各时段的边际发电价格，即清算价格，按MCP形成的原理，根据机组申报价格排序，从价格低的机组开始调度，直到满足负荷量。 市场中0.2千元/MW.h及以下的容量有350MW，剩余的50MW按不同原则可以有三种分配方案，两台机组的最后出力分配为：1） 第一台 150MW；第二台 250MW。（对应于第二台机组先报）2） 第一台 175MW；第二台 225MW。（对应于两台机组同时报） 3）第一台 200MW；第二台 200MW。（对应于第一台机组先报） 三种情况的MCP都是0.21千元/MW.h。 四、分析题答：分为：电能计量系统；能量管理系统；报价处理系统；交易管理系统；合同管理系统；结算管理系统；即时信息发布系统；发电报价及发电管理系统；电力市场适应性评估管理系统。1）电能计量系统向即时信息发布系统、交易管理系统、结算管理系统、合同管理系统提供电量计量数据；交易管理系统向电能计量系统提供发电计划及其相应的价格数据，合同管理系统向电能计量系统提供合同数据。2）能量管理系统向结算管理系统、即时信息发布系统、交易管理系统提供实时数据。3）发电报价及发电管理系统向交易管理系统、结算管理系统、即时信息发布系统提供价格审报数据。4）交易管理系统向即时信息发布系统、能量管理系统、结算管理系统提供发电计划及其相应的价格数据。5) 合同管理系统向交易管理系统、结算管理系统提供合同数据。6）结算管理系统向即时信息发布系统提供结算数据。上述关系绘图表示。电 力 市 场 运 营 系 统课 程 学 习 指 导 资 料编写：刘继春适用专业：电力系统及其自动化适用层次：专升本（业余）四 川 大 学 网 络 教 育 学 院2003 年 11 月电力市场运营系统课程学习指导资料编写：刘继春审稿：审批：本课程学习指导资料根据该课程教学大纲的要求，参照即将于2004年出版的教材电力市场运营系统（刘继春主编，中国电力出版社，2004年）以及课程学习光盘，并结合远程网络业余教育的教学特点和教学规律进行编写，适用于电力系统及其自动化专业专科（专科升本科）学生。第一部分课程的学习目的及总体要求课程的学习目的通过本课程的学习，应该达到以下总体目标：熟悉国内外电力市场发展的历史、现状及其趋势；熟悉电力市场机制，包括基本理论、运行规则等；掌握电力市场运营系统软硬件平台技术及相关经济学、系统工程学理论，能初步运用其中IT、信息系统分析设计等实用工程技术；掌握电力市场运营系统中各子系统的体系结构、功能配置及运行流程，能初步编程开发相关的功能模块；熟悉国内外电力市场运营系统实例。课程的总体要求通过本课程的学习，要求学生具体掌握以下内容：1）国内外电力市场的发展历程。2）国内外电力市场实践的经验教训与趋势展望。3）电力市场的基本理论。4）电力市场的运行规则。5）电力市场的运行机制。6）电力市场运营系统中的市场竞争理论。7）电力市场运营系统的主机、网络、通信等信息技术基础与软硬件支撑平台。8）电力市场运营系统设计中的系统工程学。9）电力市场运营系统的设计原则、体系结构和功能配置。10）电力市场运营系统中各个子系统的详细功能与流程。11）电力市场运营系统仿真系统的开发。12）国内外电力市场运营系统实例。第二部分课程学习的基本要求及重点难点内容分析我国电力市场改革的历程和发展、本章学习要求应熟悉如下内容：）我国电力工业的发展历程与历史机遇；）我国电力体制改革的发展阶段与趋势展望。、本章重点难点分析本章的重点是熟悉我国电力市场化改革的若干发展阶段与新进展。、本章典型例题分析与解答我国电力体制改革经历了哪几个发展阶段？答：我国的电力工业体制改革是在社会主义市场经济建设和开放政策的背景下逐步向前推进的。迄今为止，电力工业体制的发展可以粗略分为四个阶段：独家办电阶段、集资办电阶段、内部模拟电力市场阶段、电力市场改革试点和发展阶段。、本章作业章后习题国外电力市场化实践、本章学习要求应熟悉如下内容：国外电力市场化改革实践的历史、现状及其发展趋势。、本章重点难点分析本章的重点是分析比较我国与国外电力市场在运行机制上的异同点，难点是理解造成这些异同的深刻原因。、本章典型例题分析与解答国外电力市场改革的经验与教训中有哪些地方值得我们借鉴？答：综观世界各国的电力市场化进程的成功经验与失败教训，给我们提供了如下重要启示：1电力市场化改革要具备一定的技术经济条件2正确认识电力作为商品参与市场交易的特殊性3必须高度重视电力行业的公用性、本章作业章后习题电力市场交易、本章学习要求应熟悉如下内容：我国电价制度的演变历程。应熟练掌握如下内容：电力市场中的各种交易模式和它们的优缺点；电力市场中的各种交易类型和它们的优缺点；、本章重点难点分析本章的重点是掌握电力市场各种交易模式、类型的含义及模式、类型之间的优缺点比较。、本章典型例题分析与解答为什么说零售竞争模式是全面市场化的成熟阶段？答：零售竞争模式是电力市场成熟阶段，因为在该模式下，发、输、配、用四个环节均实行全面竞争，选择范围加大，市场竞争更为激烈，对发挥效益、采用新技术、降低生产成本形成良好的激励机制。但是这种模式的运作，需要建立完备的法律法规与功能完善的技术支持系统。我国区域电力市场的主要交易方式是什么？答：我国区域电力市场的电能交易按照“合约交易为主，现货交易为辅”的原则组织。、本章作业章后习题电力市场的竞争与监管、本章学习要求应熟练掌握如下内容：经济学意义下市场结构的含义及其类型；电力市场环境中生产各环节的竞争分析；市场竞争力衡量指标及市场监管方法；、本章重点难点分析本章的重点和难点是掌握衡量市场竞争力的各种方法，如静态指标法、动态指标法、分析市场参与者行为法、市场仿真法等，并理解市场监管的各种手段。、本章典型例题分析与解答测量市场力的集中测度指数HHI、来纳指数、实时偏差度分别是什么？答：集中测度HHI指数定义为各企业市场占有率Si的平方和，即来纳指数在经济学中称为垄断力指数，是根据一个市场实际价格与理想的竞争市场价格（即系统边际成本）的偏差程度来度量市场的垄断程度。实时偏差度、本章作业章后习题电力市场运营系统结构设计 、本章学习要求应熟悉如下内容：电力市场运营系统的总体设计原则；电力市场运营系统总体结构；电力市场运营系统软硬件平台概述；国内外典型电力市场运营系统实例；应熟练掌握如下内容：电力市场运营系统常用主机系统配置技术与网络系统技术、本章重点难点分析本章的重点和难点是掌握电力市场运营系统中主机、网络、通信等软硬件平台技术，能初步运用其中IT、信息系统分析设计等实用工程技术。、本章典型例题分析与解答电力市场运营系统的主机配置应有哪些要求？应考虑哪些前沿技术？答：在电力市场中，系统中心侧与厂站侧的主机系统应建设成为局域网。其中，系统中心侧交易管理系统的综合数据库服务器、结算系统中的主服务器等应具有高可靠性和可用性，通常采用UNIX操作系统、双机冗余配置及磁盘阵列技术；一般服务器可采用微处理机及相应操作系统，也应冗余配置，必要时可采用磁盘阵列技术，保证系统高度可靠，如文件服务器、电厂数据申报服务器等；网络应用服务器可采用微处理机和相应操作系统、数据流软件，通过国家电力数据网络实现远程互联，提供文件（电子杂志）传输与管理，及企业间电子邮箱服务；客户工作站一般采用PC机及相应操作系统，配有Web浏览器和电子邮件客户端软件。电力市场运营系统中提高主机系统可靠性的技术：硬盘阵列技术集群系统存储区域网络、本章作业章后习题电能量计量系统、本章学习要求应熟悉如下内容：电力市场条件下电能量计量系统的特点；电能量计量系统的体系结构、功能配置及运行流程；、本章重点难点分析本章的重点是掌握电能量计量系统的功能配置。、本章典型例题分析与解答电能量计量系统控制中心侧应用软件的基本功能有哪些？答：电能量计量系统的控制中心配备了大量应用软件，可分为三大类：通信软件、工作站维护软件、Web发布软件。通信软件负责接收各厂站的电能量数据；工作站维护软件执行厂站电表管理、电能量处理、报表处理、系统管理等任务；Web发布软件完成向Internet网发布信息。、本章作业章后习题能量管理系统、本章学习要求应熟悉如下内容：能量管理系统的基本结构及运行流程；应熟练掌握如下内容：能量管理系统应用软件的基本功能；电力市场条件下能量管理系统的新特点；、本章重点难点分析本章的重点和难点是掌握能量管理系统各种应用软件，如发电控制、发电计划、网络分析等的功能配置，包括数学模型和算法等。、本章典型例题分析与解答在AGC中，区域的控制误差可以怎样表示？答：一般地，区域i的控制误差ACEi可以用下式表示、本章作业章后习题 市场分析与预测系统、本章学习要求应熟悉如下内容：市场分析与预测系统的体系结构、功能配置及运行流程；应熟练掌握如下内容：负荷预测模型与基本算法；电价预测模型与基本算法；、本章重点难点分析本章的重点是掌握负荷预测的模型与基本算法；难点是掌握电价预测的模型与基本算法，如回归法、平滑法、ANN法、时间序列法、综合模型法、灰色系统法等。、本章典型例题分析与解答某地电网由19962002年用电量作为原始数据样本，试利用灰色预测模型GM（1，1）预测20032007年该地电网的用电量水平，表1是经整理后的该地电网用电量原始数据样本。表1 某地用电量原始数据 亿kwh年份1996199719981999200020012002用电量374045556885105答：利用灰色预测模型GM（1，1）预测得到的结果是：年份20032004200520062007用电量126.62155.38190.68234.00287.16、本章作业章后习题 交易管理系统、本章学习要求应熟练掌握如下内容：中长期合约交易系统、电力期货交易系统、日前预调度计划管理系统、辅助服务交易管理系统、实时调度管理系统等子系统的体系结构、功能配置及运行流程；、本章重点难点分析本章的难点是掌握各种交易类型子系统的功能配置与相关数学模型和算法。、本章典型例题分析与解答什么是“无约束发电计划”、“机组可行发电计划”、“机组和电网可行发电计划”？答：交易中心在交易日的负荷曲线上，首先安排机组的合同电量对应的发电曲线；然后，在各时段，对机组的报价进行排序，按照这一经济次序和各机组的可用容量，让各机组按报价由低到高地承担负荷，直到负荷全部得到满足，将最后一台满足负荷的机组的报价定义为边际电价。在这一定价过程中，基本上没有考虑机组和电网运行的约束条件，按此电价决策过程产生的发电计划为“无约束发电计划”。交易中心根据机组的报价和机组运行约束条件，决策各机组的可行的发电计划，称这一发电计划为“机组可行发电计划”。交易中心对“机组可行发电计划”进行电网安全校核，如果满足电网安全约束条件，则该发电计划被称为“机组和电网可行的发电计划”。、本章作业章后习题 报价辅助决策系统与报价处理系统、本章学习要求应熟悉如下内容：报价辅助决策系统与报价处理系统的体系结构、功能配置及运行流程；、本章重点难点分析本章的重点是掌握报价辅助决策系统中的相关数学模型和算法。、本章典型例题分析与解答报价辅助决策系统与报价处理系统区别何在？答：各个参与竞标的发电公司都需要一套辅助报价辅助决策系统，用来分析一切市场可利用信息，并结合发电公司和机组的生产运行特点及成本分析，为电厂竞价上网做出规避风险、获取最大经济利益的辅助决策。报价处理系统是电力市场运营系统主站侧的一个子系统，主要任务是接收各发电商的报价，校核并确认其报价，形成相应的数据库存档，同时确认各发电公司的报价信息，并接收各发电公司的报价重申。、本章作业章后习题 合同管理系统、本章学习要求应熟悉如下内容：合同管理系统的体系结构、功能配置及运行流程；、本章重点难点分析本章的重点是掌握合同管理系统的功能配置。、本章典型例题分析与解答合同管理系统的主要功能是什么？答：合同管理系统主要根据其他系统提供的相关数据，负责完成与电力市场运行相关的各类合同和协议的管理。这些工作主要是：从电量计费系统中取得合同电量的实际完成情况；由交易管理系统取得合同电量的分解计划及合同的滚动平衡计划；向资金结算子系统提供合同电量、合同电价、结算方式等信息；根据用户需求向信息发布子系统提供与合同有关的信息。、本章作业章后习题 结算系统和交易信息系统 、本章学习要求应熟悉如下内容：结算系统和交易信息系统的体系结构、功能配置及运行流程；、本章重点难点分析本章的重点是掌握结算系统和交易信息系统的功能配置。、本章典型例题分析与解答在电力市场中，结算系统面对的结算数据具有什么样的特点？答：电力市场条件下，结算系统面对的结算数据具有如下特点：数据量很大而且结构复杂。数据要安全、可靠，应具有对经济数据的保密处理。数据的加工处理上要遵循市场规则的严密性，并适应灵活、开放、可扩展性的要求，能为交易信息系统提供历史的、实时的符合市场规范的全方位数据。、本章作业章后习题第三部分 综合练习题一、问答题 1、电力市场中通常包括哪几种交易类型？每种交易类型的基本功能是什么？ 2、试详细阐述电力市场中各种交易类型的基本过程。 3、我国电力工业体制的发展历程是怎样的？二、分析题 下图表示了单一购电市场运营模式： 试分析以下问题： 1）这种模式是一种初级运营模式，为了提高竞争性，可以采用哪些方法（至少列举 7 种）？ 2）我国省级电力市场一般采用购电合同+市场交易的交易机制，在这种交易机制下， 发电商的总收益如何计算？（必须用公式表示）这种交易机制的作用怎样？ 三、计算题 假设有两台机组报价，它们的报价曲线是： 第一台： 50MW至100MW，报0.17千元/MW.h；100MW至150MW（不含100MW）， 报0.19千元/MW.h；150MW至200MW（不含150MW），报0.21千元/MW.h； 200MW至250MW（不含200MW），报0.23千元/MW.h。 第二台：100MW至150MW，报0.19千元/MW.h；150MW至200MW（不含150MW）， 报0.20千元/MW.h；200MW至250MW（不含200MW），报0.21千元/MW.h； 250MW至300MW（不含250MW），报0.22千元/MW.h。当系统负荷为400MW时，求MCP与两台机组的出力计划，要求写出详细过程。 四、分析题 我国电力市场运营系统分为哪九个子系统？在运营系统中通常有如下几类数据：1） 电量计量数据；2）合同数据；3）实时数据；4）发电计划及其相应的价格数据；5） 价格审报数据；6）结算数据；这六类数据在九个子系统中是如何流动的？要求既有阐述又有图形。答 案 一、问答题1、答：电力市场中的交易类型通常包括四种：1）日前市场；2）辅助服务市场；3）实时平衡市场；4）期货市场。日前市场是交易中心提前一天组织电力交易，实现电厂的竞价上网，达到降低购电成本、安全可靠满足电力需求的目的；辅助服务市场是确保电能质量的手段，包括备用、电压等的支持；实时平衡市场是安排发电商参与调节实际运行时发电量和发电负荷不可避免出现的偏差；期货市场是为了保证电力的供应和电价的稳定，交易中心与发电商签订的电量远期交易合同，也可通过期货交易市场进行合同的买卖。2、答：在日前市场中，交易中心首先应用日负荷预测模块进行负荷曲线预测，并向各发电商公布。各发电商根据自身的发电成本以及市场的供需状况，制订各时段的报价曲线。交易中心在收到各发电商的申报数据以后，首先利用无约束的购电计划模块，在不考虑输电网络约束的条件下，形成系统各时段的边际发电价格，即清算价格；然后再利用考虑输电网络约束条件的购电计划模块进一步决策出对各发电机组的购电计划。该购电计划必须适合未来时段负荷状况、满足电网安全稳定运行和机组技术参数约束。辅助服务市场中，先由交易中心采购并由机组预留容量，然后在实时调度中根据负荷不平衡量或其他控制的需要而实时调度。成功的竞标者将获得容量备用付费。在实时调度中，如果投标者被实时调用，则再付给一定的电量电价。实时平衡市场是为了鼓励发电商参与调节电力不平衡量。愿意参与平衡市场的发电商可以提前数小时申报可用上调范围及上调价格和可用下调范围及功率下调价格。在实时调度中，系统调度员首先根据系统不平衡量，决定启用上调机组还是下调机组。然后，根据调节价格排序，从价格低的机组开始调度，直到满足不平衡量。期货市场的交易过程实质上与纯粹的金融市场相类似。3、答：我国电力工业体制的发展可以分为四个阶段：独家办电阶段、集资办电阶段、内部模拟电力市场阶段、电力市场改革试点和完善阶段。二、分析题1）答：提高竞争性的方法有：通过政府管制促使单一购电者按最低的购电成本购电；要通过政策和管制手段使得合同保证电量和市场风险电量有一个合理的比例，促进竞争上网；建立具有竞争机制的发电燃料市场；防止发电商的垄断行为；防止发电商之间的联盟；制定最优的输电容量扩展计划；创造条件，逐步向售电侧竞争过渡。2）答：在电力市场交易中，差价合同起着重要的作用。初期，差价合同的范围涵盖总电量的比例较大，随着市场的成熟，差价合同所保护的合同收益将逐步减少。差价合同为双方提供了风险防范的机制。它不保证发电商的上网电量，发电商需经过市场竞争上网发电。差价合同约定了合同电量和电价。在采用差价合同的电力市场，其结算公式为： 发电商总收入为： YG=YE+YCFD=QGPM+QC (PC-PM) 发电商净收入为： YN= QGPM+QC (PC-PM)-QGPI=QG (PM-PI)+QC (PC-PM) 式中 YE市场售电收入； YCFD差价合同收入； QG实际上网电量； PM市场结算价格； QC合同电量； PC合同电价； PI可变成本价。 由上式所见，发电商的收入分为市场售电收入和差价合同收入两部分。当市场价格高于合同价格时，差价合同收入为负值，从而经过合同的操作，将发电商在市场售电收入的一部分转移给了电网公司，使电网公司因市场价格攀高而受的损失降低了；反之，当市场价格低于合同价格时，差价合同收入为正值，补偿了发电商在市场上收入的不足，从而降低了发电商因市场价格偏低所冒的风险。在市场价格低于可变成本时，发电商在市场上售电的收入是负值，因此，发电商将尽量降低其发电量，直至最低出力或零，这时它将得到差价合同的收入，这符合市场鼓励低成本机组发电的原则，为高成本发电机组停运或退役而以低成本机型取代之提供了市场信号，有利于电力市场的总体发展。当市场价格高于可变成本时，发电商在市场上售电的收入是正值，这时发电商从市场中得到的信号是多发电，以获得更多的利润，从而刺激了市场竞争，使市场价格更趋合理。三、计算题答：交易中心在收到各发电商的申报数据以后，利用无约束的购电计划模块，在不考虑输电网络约束的条件下，形成系统各时段的边际发电价格，即清算价格，按MCP形成的原理，根据机组申报价格排序，从价格低的机组开始调度，直到满足负荷量。 市场中0.2千元/MW.h及以下的容量有350MW，剩余的50MW按不同原则可以有三种分配方案，两台机组的最后出力分配为：第一台 150MW；第二台 250MW。（对应于第二台机组先报）第一台 175MW；第二台 225MW。（对应于两台机组同时报） 3）第一台 200MW；第二台 200MW。（对应于第一台机组先报） 三种情况的MCP都是0.21千元/MW.h。 四、分析题答：分为：电能计量系统；能量管理系统；报价处理系统；交易管理系统；合同管理系统；结算管理系统；即时信息发布系统；发电报价及发电管理系统；电力市场适应性评估管理系统。1）电能计量系统向即时信息发布系统、交易管理系统、结算管理系统、合同管理系统提供电量计量数据；交易管理系统向电能计量系统提供发电计划及其相应的价格数据，合同管理系统向电能计量系统提供合同数据。2）能量管理系统向结算管理系统、即时信息发布系统、交易管理系统提供实时数据。3）发电报价及发电管理系统向交易管理系统、结算管理系统、即时信息发布系统提供价格审报数据。4）交易管理系统向即时信息发布系统、能量管理系统、结算管理系统提供发电计划及其相应的价格数据。5) 合同管理系统向交易管理系统、结算管理系统提供合同数据。6）结算管理系统向即时信息发布系统提供结算数据。上述关系绘图表示。电 力 市 场 运 营 系 统课 程 学 习 指 导 资 料编写：刘继春适用专业：电力系统及其自动化适用层次：专升本（业余）四 川 大 学 网 络 教 育 学 院2003 年 11 月电力市场运营系统课程学习指导资料编写：刘继春审稿：审批：本课程学习指导资料根据该课程教学大纲的要求，参照即将于2004年出版的教材电力市场运营系统（刘继春主编，中国电力出版社，2004年）以及课程学习光盘，并结合远程网络业余教育的教学特点和教学规律进行编写，适用于电力系统及其自动化专业专科（专科升本科）学生。第一部分课程的学习目的及总体要求课程的学习目的通过本课程的学习，应该达到以下总体目标：熟悉国内外电力市场发展的历史、现状及其趋势；熟悉电力市场机制，包括基本理论、运行规则等；掌握电力市场运营系统软硬件平台技术及相关经济学、系统工程学理论，能初步运用其中IT、信息系统分析设计等实用工程技术；掌握电力市场运营系统中各子系统的体系结构、功能配置及运行流程，能初步编程开发相关的功能模块；熟悉国内外电力市场运营系统实例。课程的总体要求通过本课程的学习，要求学生具体掌握以下内容：1）国内外电力市场的发展历程。2）国内外电力市场实践的经验教训与趋势展望。3）电力市场的基本理论。4）电力市场的运行规则。5）电力市场的运行机制。6）电力市场运营系统中的市场竞争理论。7）电力市场运营系统的主机、网络、通信等信息技术基础与软硬件支撑平台。8）电力市场运营系统设计中的系统工程学。9）电力市场运营系统的设计原则、体系结构和功能配置。10）电力市场运营系统中各个子系统的详细功能与流程。11）电力市场运营系统仿真系统的开发。12）国内外电力市场运营系统实例。第二部分课程学习的基本要求及重点难点内容分析我国电力市场改革的历程和发展、本章学习要求应熟悉如下内容：）我国电力工业的发展历程与历史机遇；）我国电力体制改革的发展阶段与趋势展望。、本章重点难点分析本章的重点是熟悉我国电力市场化改革的若干发展阶段与新进展。、本章典型例题分析与解答我国电力体制改革经历了哪几个发展阶段？答：我国的电力工业体制改革是在社会主义市场经济建设和开放政策的背景下逐步向前推进的。迄今为止，电力工业体制的发展可以粗略分为四个阶段：独家办电阶段、集资办电阶段、内部模拟电力市场阶段、电力市场改革试点和发展阶段。、本章作业章后习题国外电力市场化实践、本章学习要求应熟悉如下内容：国外电力市场化改革实践的历史、现状及其发展趋势。、本章重点难点分析本章的重点是分析比较我国与国外电力市场在运行机制上的异同点，难点是理解造成这些异同的深刻原因。、本章典型例题分析与解答国外电力市场改革的经验与教训中有哪些地方值得我们借鉴？答：综观世界各国的电力市场化进程的成功经验与失败教训，给我们提供了如下重要启示：1电力市场化改革要具备一定的技术经济条件2正确认识电力作为商品参与市场交易的特殊性3必须高度重视电力行业的公用性、本章作业章后习题电力市场交易、本章学习要求应熟悉如下内容：我国电价制度的演变历程。应熟练掌握如下内容：电力市场中的各种交易模式和它们的优缺点；电力市场中的各种交易类型和它们的优缺点；、本章重点难点分析本章的重点是掌握电力市场各种交易模式、类型的含义及模式、类型之间的优缺点比较。、本章典型例题分析与解答为什么说零售竞争模式是全面市场化的成熟阶段？答：零售竞争模式是电力市场成熟阶段，因为在该模式下，发、输、配、用四个环节均实行全面竞争，选择范围加大，市场竞争更为激烈，对发挥效益、采用新技术、降低生产成本形成良好的激励机制。但是这种模式的运作，需要建立完备的法律法规与功能完善的技术支持系统。我国区域电力市场的主要交易方式是什么？答：我国区域电力市场的电能交易按照“合约交易为主，现货交易为辅”的原则组织。、本章作业章后习题电力市场的竞争与监管、本章学习要求应熟练掌握如下内容：经济学意义下市场结构的含义及其类型；电力市场环境中生产各环节的竞争分析；市场竞争力衡量指标及市场监管方法；、本章重点难点分析本章的重点和难点是掌握衡量市场竞争力的各种方法，如静态指标法、动态指标法、分析市场参与者行为法、市场仿真法等，并理解市场监管的各种手段。、本章典型例题分析与解答测量市场力的集中测度指数HHI、来纳指数、实时偏差度分别是什么？答：集中测度HHI指数定义为各企业市场占有率Si的平方和，即来纳指数在经济学中称为垄断力指数，是根据一个市场实际价格与理想的竞争市场价格（即系统边际成本）的偏差程度来度量市场的垄断程度。实时偏差度、本章作业章后习题电力市场运营系统结构设计 、本章学习要求应熟悉如下内容：电力市场运营系统的总体设计原则；电力市场运营系统总体结构；电力市场运营系统软硬件平台概述；国内外典型电力市场运营系统实例；应熟练掌握如下内容：电力市场运营系统常用主机系统配置技术与网络系统技术、本章重点难点分析本章的重点和难点是掌握电力市场运营系统中主机、网络、通信等软硬件平台技术，能初步运用其中IT、信息系统分析设计等实用工程技术。、本章典型例题分析与解答电力市场运营系统的主机配置应有哪些要求？应考