电力交易辅助决策系统的研究与实现
国网冀北电力有限公司信息通信分公司的研究人员高崧、许鸿飞等，在2015年第3期《电气技术》杂志上撰文，本文提出了在综合考虑电力交易涉及的各类业务数据及电力交易中心维护的交易数据的基础上，以达到对电力交易的事前精心预测，事中精细监控反馈，事后精益分析的全范围、全过程购电精益化管理为目标，综合运用JSP、JSCharts、Weblogic、Oracle等技术，设计并实现电力交易辅助决策系统。该系统实现了对市场成员的信息化管理，对购电方案的系统辅助编制，对电力交易实时数据的跟踪展示，对交易完成数据的多维度统计分析，为电力交易中心构建了一套良好的辅助决策系统。
为持续提升完善统一规范、开放透明、服务优质的电力市场交易体系，更好地服务于发电企业和电力市场体系建设，加强与电力交易相关的系统之间的信息融合，实现电力交易计划制定、过程跟踪、结果分析一体化。
电力企业电力交易中心进行电力交易辅助决策系统的研究与实现，从而实现各业务系统间实时数据、静态数据、图形数据的交互共享，实现应用分析的智能化，达到统筹分析决策、统一调配，促进能源资源在更大范围、更大规模和更有效率地优化配置，服务公司购电经营决策分析，优化服务流程，提高服务质量，更好地接受政府和各方的监督。
1研究目标
通过对电力交易辅助决策的研究达到对电力交易的事前精心预测，事中精细监控反馈，事后精益分析的全范围、全过程购电精益化管理，实现以下目标：
1）促进资源优化配置，提高电力公司经营效益。按照“电网发展方式的转变”要求，电力交易管理模式由“市场运行”转变为“交易运营为主、市场运行为辅”模式，电力交易管理需要及时掌握和了解公司区划范围内的电力能源储备和电力供需情况，进行多层次、多角度的购电分析，指导购电决策，全面提升购电分析、购电决策水平。
2）实现电力交易的集约化和精益化管理。全面考虑发电企业上一年实际完成的发电和售电情况、当前市场的需求预测、发电企业当年的检修计划安排、发电权交易计划完成年度和月度购电方案的编制，从而能最大程度确保购电方案与实际完成情况偏差最小，提高方案的执行效率。
3）图形化直观展示电力交易实时情况。通过跟踪获取每日的最大最小发受电负荷、发电企业每日的实际发电量和上网电量、当前实际的购电电价数据，并对这些数据进行图形化的直观展示，为领导全面了解电力交易完成情况提供数据基础。
4）根据实时跟踪电量交易得到的数据和计划方案对比，进行偏差预警。获取到的电力交易实时数据反应了电力交易的实际完成情况，而购电方案则是确定了电力交易的计划，根据实际数据和方案数据，实现偏差计算，对超出预设阀值的偏差对交易中心进行预警提示。
5）根据电力交易业务规则统计分析交易完成数据。对获取到的电力、电量、电价基础数据按照电厂购电关系等多维度统计分析，得到各个维度的交易完成情况，并与制定的购电方案和上一年同期数据对比分析，对分析结果直接以图表的方式直观表达，为领导决策提供各维度的电力、电量、电价等最需要的辅助数据。
2技术路线
系统采用B/S结构，系统程序和数据存放在服务器端，用户通过安装了浏览器并能连到服务器的终端设备进行交互式系统操作。
2.1 总体架构
系统的总体架构设计包括安全架构、物理架构、数据架构、技术架构、应用架构和业务架构6个方面，总体架构图如图1所示。
图1 总体架构图
2.2 技术架构
系统运用各种成熟的、先进的技术手段保证系统功能的实现，保证系统高性能、高效率，在数据源层、数据访问层、逻辑组件层、功能应用层分别运用的技术见图2技术架构图。
图2 技术架构图
1）表现层
该系统采用J2EE作为基础架构，表现层综合采用JSP、JavaScript（JQuery/ExtJS）、JSCharts等技术，以HTML为载体展现电力市场辅助决策支持系统的用户界面。图形（折线、柱状图、饼图）展现采用JSCharts组件进行绘制，或是采用JFreeChart在后台生成后，传输给前台页面展现。
2）逻辑组件层
逻辑组件层为电力市场辅助决策支持系统的中枢控制和业务逻辑处理的场所。系统采用基于B/S的多层架构，应用服务器采用WebLogic，并兼容在Apache Tomcat上的部署运行。系统采用MVC体系结构（SpringMVC），提高程序设计研发效率，并保证系统运行的稳定，并易于模块的扩展。借助JFreeChart组件库可以考虑将图形（折线、柱状图、饼图）在服务器端生成，然后传输给前端页面展现。
3）数据访问层
由于电力市场辅助决策支持系统需要访问的数据来源有多种形式，包括数据库数据和文件型数据，因此采用SpringJDBC数据库连接，并结合Hibernate的数据映射功能实现数据库的访问和处理，采用Java的JNI技术并结合文件传输协议（FTP）进行数据文件的检索和处理，满足系统数据访问需要。
4）数据源层
系统的数据源层由数据库和数据文件组成，采用业界稳定的Oracle数据库作为电力市场辅助决策支持系统的数据库，并兼容MySQL数据库。
2.3 功能架构
通过对电力企业电力交易中心进行需求分析，为满足其业务应用需要，该电力交易辅助决策系统的功能架构设计如图3所示。
图3 功能架构图
3 系统的应用实现
电力交易辅助决策系统除了实现基本的系统管理、系统流览、查询之外，还实现了对电力交易市场成员的信息化管理，对购电方案的系统辅助编制，对电力交易实时信息的跟踪展示，对执行与计划数据的偏差预警，对发电量和购电量按业务需求维度统计分析，对购电均价按多种购电关系统计分析及系统分析图表的输出。
系统主要功能如下：
1）电力交易市场成员信息化管理：对市场成员的管理精细化到机组，实现对电厂和机组的新增注册、信息维护、退市（退役）删除，并对电厂的装机容量进行静态展示。
2）购电方案系统辅助编制：根据电力交易的实际业务需求，完善购电方案编制的流程性，实现由计划到方案，由年度到年度分月再到月度的购电方案流程性系统辅助编制，且在这些方案的编制中综合考虑各电厂前三年实际完成的发电量和上网电量、厂用电率、当年各电厂的检修计划安排、机组的装机容量和各电厂的发电权交易计划，从而最大程度保证购电方案的有效性，最大范围减小方案与实际执行情况的偏差。
3）电力交易实时信息的跟踪展示：本系统通过从其它业务应用系统集成获取实时的电力负荷、各电厂实时发电量和上网电量，并将这些实时数据以图形可视化的方式直观展示。
4）执行与计划数据的偏差预警：本系统自动对比分析方案计划数据和集成获取到的实际完成数据，对偏差超出用户预设阀值的自动预警提示。
5）多维度统计分析发电量和购电量：按照实际的业务需求维度，包括：发电企业类型、购电关系、所属发电集团，进行统计分析得到实际完成结果，并根据方案计划值计算完成率，同时读取历史数据分析计算各维度的同比变化情况。
6）购电均价统计分析：分统调电厂、主力电厂、地方电厂、购网、全网这五种购电关系对购电均价进行分析展示，并图形化直观展示。
7）分析图表输出：对系统中的各种分析图形和表格提供输出功能。
4 结论
本文提出了在综合考虑电力交易涉及的各类业务数据及电力交易中心维护的交易数据的基础上，运用JSP、JavaScript、JSCharts、Weblogic、Spring JDBC、Oracle等技术，构建电力交易辅助决策系统。该系统能综合考虑多种购电方案影响因素，集成获取实时电力、电量数据，并提供直观的图形化结果展示，系统实现按照业务需求对实际完成数据进行多维度的统计分析汇总，从而为公司决策提供辅助支持。