CN101916401A - 时间可回溯电网经济模型管理方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种时间可回溯电网经济模型管理方法，其特征在于，包括以下步骤：1)建立经济模型，经济模型中的经济主体包括集团、市场成员、单元、机组、负荷、等值机，所述集团包括多个成员，同一个市场成员下建立多种不同类型的单元，所述单元对应多个机组、负荷或等值机；2)根据需要选择某一时间段的经济模型做机组计划，通过经济机组和物理机组的映射管理物理机组参与合同管理、计划编制和结算考核业务；3)通过模型校验工具校验当前的经济模型是否正确。本发明为安全经济一体化发电计划优化和结算考核提供模型基础，在经济模型中每个经济主体都有设定的生效失效时间，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。

Description

时间可回溯电网经济模型管理方法

技术领域

本发明涉及一种电网模型管理方法，尤其是涉及一种时间可回溯电网经济模型管理方法，属于电力***自动控制技术领域。

背景技术

在计划和考核结算中，并不严格按照电网物理设备模型进行组织，而是按照产权关系进行管理。因此需要建立一个按照产权关系组织的经济模型。按照经济所属关系达成的交易和计划又必须满足电网的安全约束要求，因此经济模型与物理模型间需要建立关联关系，将交易和计划结果分解，形成电网物理模型中的发电注入和负荷注入，进行潮流计算和安全校核。

调度计划又是考核结算的一个重要依据，因此对调度计划的公平性、经济性提出了更高的要求。调度计划中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调度计划编制的完整过程，因此，对经济模型中任何主体和经济参数的变化都记录下来对交易计划有着很重要的意义。

同一个机组可能参与合同管理、计划编制和结算考核等多种业务类型。为方便管理本模型建立了单元这个虚拟的单位，它对应到一个或者多个经济机组，然后通过与物理模型的映射转移到物理机组，参与合同管理、计划编制和结算考核等业务。

发明内容

本发明实施的目的在于建立与电网中物理模型相对应，以产权关系进行管理的经济模型。

为解决上述技术问题，本发明提供一种时间可回溯电网经济模型管理方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)建立经济模型，经济模型中的经济主体包括集团、市场成员、单元、机组、负荷、等值机，所述集团包括多个成员，同一个市场成员下建立多种不同类型的单元，所述单元对应多个机组、负荷或等值机；

2)根据需要选择某一时间段的经济模型做机组计划，通过经济机组和物理机组的映射管理物理机组参与合同管理、计划编制和结算考核业务；

3)通过模型校验工具校验一段时间内的经济模型是否正确。校验的范围包括每个经济主体主要属性校验(主要属性是否为空，重要参数是否偏离正常值等)、层次关系校验(经济主体间是存在层次关系的，如机组和负荷的所属成员是否为空，成员的所属集团是否为空等)和与物理模型映射关系校验(在经济模型中的机组和负荷与物理模型中的机组和负荷建立了映射关系，将优化计算的发电计划结果映射到物理模型中进行安全校验)。校验结果有严重和警告两个等级，如果有严重等级，那么必须改正，如果是警告等级可以不修改。

前述的时间可回溯电网经济模型管理方法，其特征在于：在所述步骤1)中，根据物理模型来建立经济模型，包括以下步骤：

11)通过模型比较工具分析经济模型与物理模型中机组和负荷的差别，根据分析结果选择部分或者全部的机组与负荷自动在经济模型中建立，根据提示的退役信息(在经济模型中已经建立，但是在物理模型中已经不在存在了的机组或者负荷)在经济模型中使相应的机组或者负荷失效；

12)在导入的过程中提示是否将该机组所属的厂站带入经济模型并生成成员信息，并且建立它们之间的层次关系，如果选择不建立，在导入机组后通过新增成员的方式建立新的成员，并且支持手工维护它和机组或者负荷的层次关系；

13)在经济模型中建立所需的成员信息；

14)在经济模型中建立所需的机组信息；

15)在经济模型中建立所需的负荷信息；

16)在经济模型中通过单元建立工具建立所需的单元信息：单元管理工具可以根据需要以成员或者单个机组为单位，或者两者都选，来生成相应的单元，如果同一成员下的机组一起参与竞价、交易、结算和合同等业务，只需要以成员为单位生成单元，这个单元中有是否竞价、是否交易、是否结算和是否合同等参数供选择，将他们全部选择是的情况下，这个单元统一管理这些机组的竞价、交易、结算和合同等业务；极端情况下成员下的机组都不在一起参加竞价、交易、结算和合同，那么按照机组为单位生成单元，每一个单元管理一个机组的竞价、交易、结算和合同。

17)维护经济主体的经济属性：通过经济模型维护界面维护每个主体的经济参数。

前述的时间可回溯电网经济模型管理方法，其特征在于：在所述步骤16)中，单元建立的方式包括：

1)以成员为单位建立单元；

2)以机组或者负荷为单位建立单元；

3)以成员加机组或者负荷为单位建立单元。

前述的时间可回溯电网经济模型管理方法，其特征在于：在所述步骤1)中，

根据文本文件建立经济模型，包括以下步骤：

21)根据提供的文本文件解析需要进入经济模型的每个主体，提示当前需要导入的集团、成员、机组、负荷、等值机信息；

22)确认导入后将选择的经济主体和相关的经济属性分别写入数据库，形成完整的经济模型，在导入的过程中根据文本文件中提供的层次关系自动建立相互的关系。

前述的时间可回溯电网经济模型管理方法，其特征在于：所述单元包括用于合同管理的合同单元；用于竞价交易的交易单元；用于计划编制的计划单元；用于结算考核的结算单元；以及单纯用于统计分析的统计单元。

本发明所达到的有益效果：

本发明通过两种不同的方式建立集团、成员、单元、机组、负荷、等值机等经济主体，并相应的建立了与之对应的时间动态的经济参数。可以管理完整可回溯时间的相关模型，在具体调度计划应用计算中，可以通过生效时间和失效时间来确认当前参加计划的主体个数，从参数库中抽取这些主体在该时间内相应的断面模型，因此模型管理支持从复杂时间相关模型中抽取断面模型的功能。在经济模型中，竞价单元可以有一个或者多个机组负荷自由组合而成，竞价单元的交易结果能够自动形成电网物理模型中的发电和负荷注入，形成电网安全分析断面，将市场经济运营和电网安全运行有机结合，为安全经济一体化发电计划优化和结算考核提供模型基础。在经济模型中每个经济主体都有设定的生效失效时间，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。

附图说明

图1为经济模型层次结构示意图；

图2为经济模型与物理模型关联关系示意图。

具体实施方式

本发明的一种实施例的具体方法为：首先根据物理模型建立对应的经济机组，在建立的过程中根据物理机组的所属厂站自动建立市场成员。然后将与外部联络的联络线自动建模为等值机。将一些需要考虑的小水电或者小火电机组建立成经济机组。将需要调节的负荷在经济模型中建立。通过单元建立工具建立单元主体，单元与机组、负荷或者等值机的层次关系也可以在这里维护。可以建立多个单元对应多个机组，它们之间是多对多的关系。

通过模型校验工具可以检查出在某一段时间内，集团、成员、单元、机组、负荷这些经济主体之间的层次关系是否正确，是否存在孤立的经济主体；它们的各类属性是否为空，或者偏离正常值；机组、负荷和等值机与物理模型中的映射关系是否正确等信息。

随着时间的推移，机组的个数和经济参数都会随时发生改变，每次的改变都可以通过经济模型维护工具记录下改变的时间和具体的参数。当统计结算出现问题的时候，可以通过重做当时的计划来重现当时的情景。

下面介绍一下每个经济主体的作用：

(1)集团

仅用于统计分析，每个市场成员有一个控股集团，用于分析各个发电集团在市场中的份额比例。各机组与发电集团还有一个产权比例关系，表示集团对机组的权益比例。

(2)市场成员

独立结算实体，能够管理下属的竞价单元、机组、负荷，类型包括发电、电网和用户。

(3)机组(负荷、等值机)

市场成员下属的机组、负荷、等值机，是交易、计划、结算的最小单位。

(4)竞价单元(结算单元、合同单元)

隶属于市场成员，由一个或者多个机组、负荷、等值机组成，一般由同一个市场成员下属的机组、负荷和等值机组成。在特殊情况下，允许竞价单元由其它市场成员下的机组组成。竞价单元与机组、负荷和等值机之间比例系数决定了各主体在竞价单元中的参与程度。竞价单元可以有多种类型，每种类型参加不同的业务类型，如交易有竞价单元，结算有结算单元，合同有合同单元。

本发明的模型管理的主要功能包括：

(1)集团管理

集团代表统计意义上的经济主体，主要用于统计分析，并不参与节能发电调度中计划和结算等核心业务。集团主要包括发电集团和电网集团，分别用于组织发电企业和电网企业。模型管理允许用户注册、修改、删除集团。

(2)成员管理

成员作为参与市场竞争和运行的经济实体，它代表相应的企业参与节能发电调度的申报、计划执行和结算。凡是符合准入规则的企业都可以申请成为成员。一个成员可能在调度运行中具有多重身份。发电成员拥有一定的发电容量，按照并网调度协议要求参与电网运行，服从电网调度指令，无偿提供基本辅助服务。电网运营企业不仅负责调度范围内的用电预测和所辖电网安全运行，并作为购电成员参与电力竞争。大用户指容量较大的电力用户，多是大型工业企业，如果规则允许，大用户也可以参与申报和交易。模型管理允许用户注册、修改、删除成员。

(3)单元管理

单元是成员下一个虚拟的单位，它对应到一个或者多个物理实体，参与合同管理、计划编制和结算考核。

对应不同的业务类型，可以注册不同的单元，比如用于合同管理的合同单元，用于竞价交易的交易单元，用于计划编制的计划单元，用于结算考核的结算单元，以及单纯用于统计分析的统计单元等等。

单元隶属于成员，同一个单元只能属于一个成员，一个成员可以拥有多个单元。一个单元由一个或者多个机组组成。模型管理允许用户注册、修改、删除单元。

(4)机组管理

机组可以为实际发电机组，也可以为等值机，与实际物理设备具有明确的对应关系。机组是经济模型与物理模型联接的桥梁，通过机组将经济模型中产生的各类交易、计划分解到物理设备上，进行电网的安全校核和运行分析。机组与单元之间为多对多的关系。模型管理允许用户注册、修改、删除机组。

机组中包含大量的经济参数，这些经济参数随着时间的变化随时都会变化，经济模型管理会记录下这些变化产生的时间和变化前后参数的具体数据，支撑历史重演：

额定注册参数，如容量、最大技术出力、最小技术出力等；

机组启停技术参数；

启停费用参数；

煤耗曲线参数；

与物理模型中机组映射等。

(5)负荷管理

用于管理市场模式下参与竞价的用户负荷，以及其它模式的可中断负荷。负荷与单元之间为多对多的关系。模型管理允许用户注册、修改、删除负荷。

负荷的主要参数包括：

额定注册参数，最大容量、负荷率等；

报价曲线或者可中断级别；

与物理模型中负荷节点映射。

(6)基于物理模型的经济模型自动生成

由于经济模型与物理模型紧密相关，在物理模型已经建立的情况下，可以提供更为灵活方便的手段建立经济模型。通过从数据库中获取物理模型中的机组、负荷、电厂等信息，经分析处理自动生成对应的经济模型。

(7)基于文本文件的经济模型自动生成

当未建立物理模型，以及不使用网络分析功能，部分不需要建立物理模型的情况下，只需要建立经济模型，进行计划编制和考核管理，此时可以采用文本文件的方式来建立经济模型，降低模型的维护工作量。

(8)模型验证

对自动导入和人工维护的经济模型，以及经济模型与物理模型间的映射关系进行有效性验证，并提示改正无效的模型设置。

模型验证主要包括：

独立主体和属性验证；

经济模型层次关系验证；

经济模型与物理模型关联验证。

主要解决了以下问题：

(1)时间回溯问题

为计划提供模型数据，记录每个经济主体的生命周期。在经济模型中任何主体和经济参数都是和时间密切相关的，一个主体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，我们可以把它认为是一个静态的经济主体，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，因此为该主体建立了动态的经济参数，记录该变化的时间和变化前后的参数。

(2)与物理模型的映射问题

通过机组、负荷建立经济模型与物理模型的映射关系，可以将交易计划的结果自动转换为潮流分析的发电负荷注入，用于潮流计算和安全校核。

(3)管理机组参与合同管理、计划编制和结算考核

对于不同的业务类型，可以注册不同的单元，比如用于合同管理的合同单元，用于竞价交易的交易单元，用于计划编制的计划单元，用于结算考核的结算单元，以及单纯用于统计分析的统计单元等等。将这些单元与机组建立所属关系，管理机组参与各种业务考核。

本发明可以通过两种不同的方式来建立经济模型。一种是根据已有物理模型来建立与之对应的经济模型。另一种是根据文本方式来建立经济模型，下面详细介绍建立的步骤：

(1)根据物理模型来建立经济模型的步骤：

1.通过模型比较工具可以分析经济模型与物理模型中机组和负荷的差别(哪些机组和负荷在经济模型中需要新增；哪些机组和负荷在经济模型中已经退役)。根据分析结果选择部分或者全部的机组与负荷自动在经济模型中建立，根据提示的退役信息可以在经济模型中使相应的机组或者负荷失效。

2.在导入的过程中会提示是否将该机组所属的厂站带入经济模型并生成成员信息，并且建立它们之间的层次关系。如果选择不建立，那么也可以在导入机组后通过新增成员的方式建立新的成员，并且支持手工维护它和机组或者负荷的层次关系。

3.在经济模型中建立所需的成员信息。主要是一些没有通过机组所属厂站自动建立，需要手工添加的一些特殊的成员。

4.在经济模型中建立所需的机组信息。主要是一些物理模型未建模，或者有特殊需要的机组。

5.在经济模型中建立所需的负荷信息。主要是一些物理模型未建模，或者有特殊需要的负荷。

6.在经济模型中建立所需的单元信息。通过单元建立工具选择符合实际需要的单元建立方式，这里提供三种方式：第一种是以成员为单位建立单元；第二种是以机组或者负荷为单位建立单元；第三种是以成员加机组或者负荷为单位建立单元。可以根据实际需要来建立，当有特殊需要的时候，也可以通过手工添加的方式来手动修改单元记录。

7.维护经济主体的经济属性。通过经济模型维护界面来维护每个主体的经济参数，有些经济参数无法从物理模型中获得，可以通过手工输入的方式来输入经济参数。

(2)根据文本文件建立经济模型步骤：

1.根据提供的文本文件解析需要进入经济模型的每个主体。提示当前需要导入的集团、成员、机组、负荷、等值机等信息。

2.确认导入后将选择的经济主体和相关的经济属性分别写入数据库，形成完整的经济模型。在导入的过程中程序会根据文本文件中提供的层次关系自动建立相互的关系。

此处根据特定的示例性实施案例描述了本发明。对本领域的技术人员来说不脱离本发明范围下进行适当的替换或修改是显而易见的。示例性的实施案例仅仅是例证性的，而不是对本发明的范围的限制，本发明的范围由所附属的权利要求定义。

Claims (5)

1.一种时间可回溯电网经济模型管理方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)建立经济模型，经济模型中的经济主体包括集团、市场成员、单元、机组、负荷、等值机，所述集团包括多个成员，同一个市场成员下建立多种不同类型的单元，所述单元对应多个机组、负荷或等值机；

2)根据需要选择某一时间段的经济模型做机组计划，通过经济机组和物理机组的映射管理物理机组参与合同管理、计划编制和结算考核业务；

3)通过模型校验工具校验一段时间段内的经济模型是否正确，校验内容主要包括经济主体属性校验、层次关系校验和与物理模型映射校验，如果不正确，根据提示的信息，修改经济模型，直到正确为止。

2.根据权利要求1所述的时间可回溯电网经济模型管理方法，其特征在于：在所述步骤1)中，根据物理模型来建立经济模型，包括以下步骤：

11)通过模型比较工具分析经济模型与物理模型中机组和负荷的差别，根据分析结果选择部分或者全部的机组与负荷自动在经济模型中建立，根据提示的退役信息在经济模型中使相应的机组或者负荷失效，所述退役信息为在经济模型中已经建立，但是在物理模型中已经不在存在了的机组或者负荷；

12)在导入的过程中提示是否将该机组所属的厂站带入经济模型并生成成员信息，并且建立它们之间的层次关系，如果选择不建立，在导入机组后通过新增成员的方式建立新的成员，并且支持手工维护它和机组或者负荷的层次关系；

13)在经济模型中建立所需的成员信息；

14)在经济模型中建立所需的机组信息；

15)在经济模型中建立所需的负荷信息；

16)在经济模型中通过单元建立工具建立所需的单元信息：单元管理工具根据需要以成员或者单个机组为单位，或者两者都选，来生成相应的单元，如果同一成员下的机组一起参与竞价、交易、结算和合同业务，只需要以成员为单位生成单元，这个单元中有是否竞价、是否交易、是否结算和是否合同参数供选择，将他们全部选择是的情况下，这个单元统一管理这些机组的竞价、交易、结算和合同业务；极端情况下成员下的机组都不在一起参加竞价、交易、结算和合同，那么按照机组为单位生成单元，每一个单元管理一个机组的竞价、交易、结算和合同；

17)维护经济主体的经济属性：通过经济模型维护界面维护每个主体的经济参数。

3.根据权利要求2所述的时间可回溯电网经济模型管理方法，其特征在于：在所述步骤16)中，单元建立的方式包括：

1)以成员为单位建立单元；

2)以机组或者负荷为单位建立单元；

3)以成员加机组或者负荷为单位建立单元。

4.根据权利要求1所述的时间可回溯电网经济模型管理方法，其特征在于：

在所述步骤1)中，根据文本文件建立经济模型，包括以下步骤：

21)根据提供的文本文件解析需要进入经济模型的每个主体，提示当前需要导入的集团、成员、机组、负荷、等值机信息；

22)确认导入后将选择的经济主体和相关的经济属性分别写入数据库，形成完整的经济模型，在导入的过程中根据文本文件中提供的层次关系自动建立相互的关系。

5.根据权利要求1所述的时间可回溯电网经济模型管理方法，其特征在于：所述单元包括用于合同管理的合同单元；用于竞价交易的交易单元；用于计划编制的计划单元；用于结算考核的结算单元；以及单纯用于统计分析的统计单元。

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