鄒帥 張忠明 宋學(xué)強(qiáng) 鐘方偉 曹瑞林 寒冰 李甜

摘要：結(jié)合電力交易業(yè)務(wù)的發(fā)展趨勢(shì)，針對(duì)新疆新能源替代自備電廠的業(yè)務(wù)需求，通過(guò)信息化手段，支撐并疆新能源替代自備電廠交易業(yè)務(wù)的發(fā)展。該文從新能源替代自備電廠交易的意義、支撐現(xiàn)狀、支撐體系功能設(shè)計(jì)、系統(tǒng)架構(gòu)及網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湓O(shè)計(jì)等方面分別進(jìn)行了綜述，并對(duì)新疆新能源替代交易業(yè)務(wù)的信息化總體設(shè)計(jì)進(jìn)行了分析和總結(jié)。

關(guān)鍵詞：電力；新能源；替代；自備電廠；信息化；設(shè)計(jì)

中圖分類(lèi)號(hào)：TP311 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-3044（2015）25-0192-03

Discussion on the Design of Xinjiang New Energy Alternative to the Transaction Information of the Power Plant

ZOU Shuai1，ZHANG Zhong-ming2，SONG Xue-qiang2，ZHONG Fang-wei1，CAO Rui-lin1，HAN Bing1，LI Tian1

（1.Xinjiang Information IndustryCo.，Ltd.Urumqi 830002， China； 2.State GridXinjiang electric power company，Urumqi 830002， China）

Abstract：Combined with the development trend of electric power trade business， the business needs of Xinjiang new energy alternative to the power plant， through the information means， support and new energy alternative to the development of the power plant business. This paper summarizes the significance of the new energy alternative to the transaction of the power plant， the status quo， the function design， system architecture and network topology design， and analyzes the overall design of Xinjiang new energy alternative trading business.

Key words： power； new energy； alternative； self owned power plan； informatization； design

1 新能源替代自備電廠的意義

受宏觀經(jīng)濟(jì)下行影響，新疆電網(wǎng)用電負(fù)荷逐步降低，升值開(kāi)始負(fù)增長(zhǎng)，過(guò)低的負(fù)荷，使得火點(diǎn)機(jī)組、水電機(jī)組的調(diào)峰的能力已不能滿(mǎn)足電網(wǎng)調(diào)峰需要，雖然及時(shí)通過(guò)努力加大“疆電外送”等工作，但也無(wú)法滿(mǎn)足新能源電廠發(fā)電量全額收購(gòu)，新能源電廠棄風(fēng)（光）在所難免。新能源電廠通過(guò)市場(chǎng)化方式替代自備電廠火電機(jī)組發(fā)電指標(biāo)，實(shí)現(xiàn)減少新能源電廠棄風(fēng)（光）電量的目標(biāo)。通過(guò)開(kāi)展新能源替代自備發(fā)電交易可以實(shí)現(xiàn)四方共贏，自備電廠火電機(jī)組所屬企業(yè)一方，通過(guò)上述交易，發(fā)電機(jī)組運(yùn)行在經(jīng)濟(jì)區(qū)間，能耗降低，并為電網(wǎng)承擔(dān)了部分新能源電廠電量消納的任務(wù)，同時(shí)獲取了新能源風(fēng)電場(chǎng)電量替代交易補(bǔ)償收益；新能源電廠一方雖然降低了部分上網(wǎng)電價(jià)，但是按照市場(chǎng)化方式提升了整體發(fā)電利用小時(shí)數(shù)，拓展了風(fēng)電場(chǎng)棄風(fēng)電量的消納空間，同時(shí)可多得到該風(fēng)棄電量對(duì)應(yīng)的新能源補(bǔ)貼電費(fèi)，綜合效益得到提高；電網(wǎng)企業(yè)一方緩解了新能源發(fā)展過(guò)快引起消納的問(wèn)題（棄風(fēng)（光）電量幅度增加）及電網(wǎng)調(diào)峰困難，確保電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行；自治區(qū)工業(yè)的整體能耗得到下降，增加了工業(yè)整體效益。

2 新能源替代自備電廠信息化支撐現(xiàn)狀

根據(jù)對(duì)新能源替代自備電廠信息化支撐情況現(xiàn)狀分析，目前，主要存在以下兩個(gè)問(wèn)題：一是新能源電廠、自備電廠對(duì)替代交易缺少信息化流程支撐，雙方交易過(guò)程不是很明確，雙方溝通不暢；二是新能源電廠、自備電廠對(duì)結(jié)算開(kāi)票及稅金分?jǐn)傆?jì)算缺少自動(dòng)計(jì)算，使得稅費(fèi)計(jì)算不清晰、工作量大，雙方未達(dá)成一致。為保障新能源企業(yè)、自備電廠企業(yè)積極參與該項(xiàng)交易，及實(shí)現(xiàn)《新疆電網(wǎng)開(kāi)展自備電廠火電機(jī)組參與系統(tǒng)調(diào)峰補(bǔ)償協(xié)議》的順利完成，分析目前現(xiàn)狀問(wèn)題所在，通過(guò)展開(kāi)對(duì)該交易的信息化支撐的分析研究和設(shè)計(jì)，透析目前新能源替代自備電廠交易過(guò)程，基于實(shí)際交易業(yè)務(wù)進(jìn)行設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)交易過(guò)程中替代電量計(jì)算、替代交易單價(jià)、稅費(fèi)的計(jì)算、替代電費(fèi)支付的跟蹤監(jiān)控和替代信息發(fā)布，推進(jìn)新疆新能源替代自備交易業(yè)務(wù)的進(jìn)程，通過(guò)信息化手段支撐替代業(yè)務(wù)的發(fā)展需求，提高替代交易工作安全性和效率。

3 系統(tǒng)架構(gòu)及網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湓O(shè)計(jì)

3.1 系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)

新能源替代自備電廠信息化支撐系統(tǒng)架構(gòu)是建立于內(nèi)網(wǎng)安全三區(qū)，由業(yè)務(wù)層、數(shù)據(jù)層、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)層、業(yè)務(wù)支撐系統(tǒng)、消息確認(rèn)客戶(hù)端構(gòu)成。業(yè)務(wù)層支撐交易數(shù)據(jù)展示、計(jì)算、分析、流程管理相關(guān)應(yīng)用；數(shù)據(jù)層由替代交易數(shù)據(jù)庫(kù)、確認(rèn)文件庫(kù)、統(tǒng)計(jì)分析數(shù)據(jù)庫(kù)構(gòu)成，為業(yè)務(wù)層做數(shù)據(jù)和消息確認(rèn)作支撐；數(shù)據(jù)層主要數(shù)據(jù)來(lái)源于用電信息采集系統(tǒng)、電力交易系統(tǒng)、營(yíng)銷(xiāo)系統(tǒng)。

圖1 新能源替代自備電廠信息化支撐系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)

3.2 系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湓O(shè)計(jì)

1）方案一：

國(guó)網(wǎng)新疆電力公司、自備電廠對(duì)應(yīng)負(fù)責(zé)人先將自己簽名上傳到系統(tǒng)，系統(tǒng)生成確認(rèn)單時(shí)根據(jù)登錄用戶(hù)自動(dòng)將簽名文件插入確認(rèn)單，然后通過(guò)傳真收機(jī)將確認(rèn)單發(fā)送至自備電廠，自備電廠通過(guò)傳真收發(fā)終端接受傳真，確認(rèn)后終端自動(dòng)根據(jù)登錄用戶(hù)填寫(xiě)確認(rèn)人簽字并通過(guò)傳真返回國(guó)網(wǎng)新疆電力公司，整個(gè)確認(rèn)流程結(jié)束。

優(yōu)點(diǎn)：與當(dāng)前確認(rèn)方式一致，業(yè)務(wù)操作方式無(wú)需改變，所有確認(rèn)過(guò)程通過(guò)系統(tǒng)操作完成，可承載大量確認(rèn)業(yè)務(wù)。

缺點(diǎn)：該方案設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)難度和工作量較大，需投入少量傳真收發(fā)設(shè)備，數(shù)據(jù)傳輸可靠性差。

圖2 方案一網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?/p>

2）方案二：

根據(jù)目前國(guó)網(wǎng)新疆電力公司網(wǎng)絡(luò)安全要求及與電廠信息通信現(xiàn)狀，自備電廠配備專(zhuān)門(mén)的移動(dòng)終端設(shè)備，并安裝系統(tǒng)客戶(hù)端，通過(guò)運(yùn)營(yíng)商的APN專(zhuān)線和安全接入平臺(tái)接入國(guó)網(wǎng)新疆電力公司安全內(nèi)網(wǎng)。

優(yōu)點(diǎn)：數(shù)據(jù)都通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸，具有較高的及時(shí)性與可靠性。

缺點(diǎn)：由于電場(chǎng)工作人員非電網(wǎng)人員存在安全隱患；需購(gòu)置符合安全接入平臺(tái)要求的終端設(shè)備。

圖3 方案二網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?/p>

4 新能源替代自備電廠信息化支撐體系功能設(shè)計(jì)

結(jié)合電力交易業(yè)務(wù)的發(fā)展趨勢(shì)，應(yīng)對(duì)《關(guān)于新疆電網(wǎng)自備電廠開(kāi)展火電機(jī)組調(diào)峰的試點(diǎn)方案》，針對(duì)新能源替代自備電廠的業(yè)務(wù)需求，通過(guò)信息化支撐，實(shí)現(xiàn)對(duì)新能源替代電量計(jì)算、替代交易額、稅費(fèi)計(jì)算、替代電費(fèi)支付流程監(jiān)控、替代信息發(fā)布的支撐，適應(yīng)新能源替代自備電廠交易業(yè)務(wù)發(fā)展需求。根據(jù)新能源代替自備電廠交易業(yè)務(wù)開(kāi)展情況，解決新能源電廠、自備電廠對(duì)替代交易過(guò)程不透明，雙方溝通不暢的問(wèn)題；同時(shí)解決新能源電廠、自備電廠對(duì)結(jié)算開(kāi)票及稅金分?jǐn)傆?jì)算不清晰，雙方不能達(dá)成一致的現(xiàn)狀，根據(jù)國(guó)網(wǎng)新疆電力公司的替代計(jì)劃，通過(guò)短信平臺(tái)與業(yè)務(wù)支撐系統(tǒng)數(shù)據(jù)、應(yīng)用集成的方式，實(shí)現(xiàn)替代交易信息的公開(kāi)、透明化。

圖4 新能源替代自備電廠信息化支撐系統(tǒng)

4.1 替代電費(fèi)支付流程監(jiān)控

通過(guò)對(duì)替代交易流程的總體分析及統(tǒng)籌考慮，完成對(duì)國(guó)網(wǎng)新疆電力公司、自備電廠、新能源電廠的多方業(yè)務(wù)流程規(guī)劃支撐，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)流程信息支撐、替代量的自動(dòng)計(jì)算，實(shí)現(xiàn)新能源替代自備電廠業(yè)務(wù)流程與節(jié)點(diǎn)監(jiān)控。

4.2 企業(yè)替代電量的計(jì)算

根據(jù)新能源（風(fēng)電）上網(wǎng)電量，結(jié)合替代電量分?jǐn)傆?jì)算規(guī)則，設(shè)計(jì)報(bào)表模板，通過(guò)對(duì)替代電量、風(fēng)電廠上網(wǎng)電量總和、各風(fēng)電場(chǎng)電廠上網(wǎng)電量的抽取，自動(dòng)計(jì)算分?jǐn)偙壤?，完成各新能源電廠分?jǐn)傠娏可桑詣?dòng)匹配替代對(duì)象，實(shí)現(xiàn)替代電量計(jì)算。

圖5 自備電廠總下網(wǎng)電量

[W1=（M2-M1）×β] （1）

T1為交易開(kāi)始時(shí)間，T2為交易結(jié)束時(shí)間，M2為T(mén)2時(shí)刻交易電量底碼，M1為T(mén)1時(shí)刻交易電量底碼，P1為起始下網(wǎng)功率，β為倍率，W1為自備電廠總下網(wǎng)電量，W為自備電廠應(yīng)下網(wǎng)電量。

圖6 自備電廠應(yīng)下網(wǎng)電量

[W=（T2-T1）×P1] （2）

W為自備電廠應(yīng)下網(wǎng)電量，T1為交易開(kāi)始時(shí)間，T2為交易結(jié)束時(shí)間，P1為起始下網(wǎng)功率。

圖7 新能源替代自備發(fā)電交易電量

[W2=（M2-M1）×β-（T2-T1）×P1 ] （3）

T1為交易開(kāi)始時(shí)間，T2為交易結(jié)束時(shí)間，M2為T(mén)2時(shí)刻交易電量底碼，M1為T(mén)1時(shí)刻交易電量底碼，P1為起始下網(wǎng)功率，β為倍率，W2為替代交易電量。

[Wx=W3Wn×W2] （4）

Wx為某新能源電廠替代電量，Wn為新能源電廠上網(wǎng)電量，W3為新能源電廠上網(wǎng)電量之和，W2為替代交易電量。

4.3 替代信息發(fā)布

通過(guò)替代信息發(fā)布功能實(shí)現(xiàn)，解決新能源電廠、自備電廠對(duì)替代交易過(guò)程不明確、雙方溝通不暢的問(wèn)題。根據(jù)國(guó)網(wǎng)新疆電力公司的替代計(jì)劃，通過(guò)本項(xiàng)功能設(shè)計(jì)，完成計(jì)算替代電量和計(jì)劃時(shí)間提取，設(shè)定對(duì)應(yīng)規(guī)則，通過(guò)與短信平臺(tái)集成，向電廠企業(yè)負(fù)責(zé)人發(fā)送相關(guān)替代信息。

4.4 替代結(jié)算數(shù)據(jù)、稅費(fèi)計(jì)算

通過(guò)替代交易計(jì)算規(guī)則設(shè)制，根據(jù)當(dāng)月調(diào)峰實(shí)際情況，結(jié)合各電廠稅率，綜合計(jì)算當(dāng)月稅費(fèi)數(shù)據(jù)，自動(dòng)核對(duì)新能源電廠與自備電廠稅費(fèi)繳納數(shù)據(jù)，解決目前新能源電廠、自備電廠對(duì)結(jié)算開(kāi)票及稅金分?jǐn)傆?jì)算不清晰，雙方未達(dá)成一致的問(wèn)題。

5 結(jié)束語(yǔ)

依據(jù)相關(guān)新疆電力生產(chǎn)政策及新能源消納現(xiàn)狀，結(jié)合本地化實(shí)際需求，針對(duì)國(guó)網(wǎng)新疆電力公司、自備電廠、新能源電廠的業(yè)務(wù)關(guān)系，以業(yè)務(wù)為基礎(chǔ)，通過(guò)針對(duì)新能源替代自備交易業(yè)務(wù)的信息化分析與研究，支撐替代交易業(yè)務(wù)的發(fā)展與進(jìn)步，滿(mǎn)足和實(shí)現(xiàn)對(duì)新能源替代電量計(jì)算、結(jié)算電量、稅費(fèi)計(jì)算、替代電費(fèi)支付流程監(jiān)控、替代信息發(fā)布等的需求，促進(jìn)新疆新能源替代交易事業(yè)的發(fā)展和提高行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。

參考文獻(xiàn)：

[1] 楊林，盛業(yè)華，王靖，羅濤.基于UML的物流管理信息系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].南京師大學(xué)報(bào)： 自然科學(xué)版 ，2009，32（4）：122-126.

[2] Roger S-Pressman.Software Engineering[M].New Delhi：Tata McGraw-Hill PublishingCompany Ltd，2006.

[3] 張艷.基于工作過(guò)程的物流信息系統(tǒng)與管理課程的重構(gòu)[J].遼寧高職學(xué)報(bào)，2010， 12（2）：45-47.

[4] Herbert Schildt.The complete reference Java 2[M].New Delhi：Tata McGraw-HillPublishing Company Ltd，2006.

[5] 鄒建峰.C#企業(yè)級(jí)開(kāi)發(fā)案例精解[M].北京：人民郵電出版社，2006.

[6] 徐天奇.基于IEC61850的數(shù)字化變電站信息系統(tǒng)構(gòu)建及可靠性研究[D]. 武漢： 華中科技大學(xué)，2009.

[7] 朱子坤.數(shù)字化變電站自動(dòng)化系統(tǒng)[J].西北水電， 2005，3：46-48

[8] 于爾鏗，韓放，謝開(kāi)，等. 電力市場(chǎng)[M]. 北京： 中國(guó)電力出版社，1998： 46-77

[9] Vojdani A F，Imparato C F，Saini N K， et al.Transmission Access Issues[J]. IEEE Transactions on Power Systems，1996，11（1）.

[11] 胡江溢. 電力市場(chǎng)初探[D]. 上海： 上海交通大學(xué)博士學(xué)位論文， 1998

[12] 郟斌. 我國(guó)電力市場(chǎng)和電價(jià)理論研究[D]. 西安： 西安交通大學(xué)博士學(xué)位論文， 1999.

[13] Mansfield E. Microeconomics： Theory/Applications[M].9th ed. W.W.Norton， 1997.

[14] Samuelson P A. Microeconomics[M]. 15th ed. McGraw-Hill， Inc， 1995.