МЕХАНИЗМ УПРАВЛЕНИЯ ОПТОВЫМ РЫНКОМ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ И МОЩНОСТИ

Механизм управления оптовым рынком электроэнергии и мощности
Механизм управления оптовым рынком электроэнергии и мощности относится к области электроэнергетики и может быть использован при управлении процессами при реализации излишек и восполнении недостатка электроэнергии при участии в этих процессах производителей энергии, инфраструктурных элементов и потребителей. Механизм позволяет в условиях организованного рынка электроэнергии покупателям и продавцам на основе спроса и предложений обеспечивать надежную поставку электроэнергии с необходимыми параметрами и оплату приобретенной электроэнергии.
В конце XX века созданы организационные предпосылки для формирования механизма управления организованным рынком электроэнергии. Часть электроэнергии продается и покупается на созданном федеральном оптовом рынке электроэнергии и мощности (ФОРЭМ). Однако разработанный ранее механизм управления отличается директивностью, зависимостью от регулирующих органов, отсутствием надежной системы исполнения сделок, недостаточностью и сбалансированностью.
Наиболее близким аналогом предложенного механизма является механизм управления оптовым рынком электрической энергии, содержащ |й вычислительный комплекс организатора рынка, выполненный на персональных компьютерах, вычислительные комплексы объединенных диспетчерских управлений, соединенные с серверами поставщиков электроэнергии и мощности, с серверами АО-энерго и серверами крупных потребителей (см. Вестник Федеральной энергетической комиссии № 11, 2001 г., статья Хлебников В.В., Гладков В.Г. «Технологические аспекты организации торговли электроэнергией на ФОРЭМ).
К недостаткам наиболее близкого аналога относятся следующие:
-наличие конкретных плановых заданий в производстве электроэнергии;
-директивная ценовая политика для каждой из групп потребителей;
-жесткая привязка «производитель-потребитель без каких-либо альтернатив получения электроэнергии;
-отсутствие рыночных инфраструктурных элементов для торговли электроэнергии;
-соединение генерации, транспортировки и сбыта электроэнергии в одной компании.
Формирование экономических отношений между производителями, энергоснабжающими организациями и потребителями электрической энергии;
-выравнивание уровня тарифов на электроэнергию;
-снижение потерь электроэнергии и повышение уровня сбалансированности между потребителями и производителями электроэнергии и мощности;
-обеспечение расчета показателей, характеризующих энергетический обмен между поставщиками электроэнергии и потребителями.
Поставленные задачи решены в предлагаемом механизме за счет того, что в механизм управления оптовым рынком электрической энергии, содержащий вычислительный комплекс организатора рынка, выполненный на персональных компьютерах, вычислительные комплексы объединеннб(Х диспетчерских управлений, соединенные с серверами поставщиков электроэнергии и мощности, с серверами АО-энерго и серверами крупных потребителей, дополнительно введены вычислительный комплекс оператора торговой  Мключающий серверы информационной базы данных и архивирования; серверы приложений, почтовый сервер и Web сервер, соединенные между собой прямыми и перекрестными связями; вычислительный комплекс системного оператора, выполненный на базе серверов, соединенный с вычислительными комплексами организатора рынка и оператора : ; , торговой   с серверами поставщиков электроэнергии и мощности, с серверами АО-энерго и крупных потребителей; автоматизированная система коммерческого учета энергии, включающая электросчетчики, соединенные с серверами поставщиков электроэнергии и мощности, серверами АО-энерго, крупных потребителей и
серверы, входящие в состав вычислительного комплекса / опетэатотэа „ систеШ)
торговойи связанные со всеми его серверами; сервер банка,
соединенный с серверами поставщиков электроэнергии и мощности, серверами АО-энерго, крупных потребителей и серверами информационной базы данных и архивирования вычислительного комплекса оператора торговой if сервер ограничений, соединенный с вычислительными комплексами организатора рынка, системного оператора и серверами информационной базы данных и архивирования вычислительного комплекса
О м р fp р
оператораторговой - т.,  при этом серверы поставщиков
электроэнергии и мощности, АО-энерго и крупных потребителей соединены между собой, а вычислительные комплексы объединенн Х - диспетчерск их управленийсоединены с вычислительным комплексом системного
оператора и со всеми серверами вычислительного комплекса оперйтора торговой 1, серверы информационной базы данных и архивирования которого соединены с серверами поставщиков электроэнергии и мощности, АО-энерго и крупных потребителей. с На фиг. 2 - предлагаемое аппаратурное выполнение механизма управления оптовым рынком электрической энергии. Для понимания сущности предлагаемого механизма рассмотрим организационно-технологическую модель рынка электроэнергии и мощности. Субъектами ФОРЭМ являются: -организатор рынка (РАО «ЕЭС России); -системный оператор ((Центральное диспетчерское управление единой энергетической системы России); -государственный концерн «Росэнергоатом ; -оператор  торговойХ«Центр договоров и расчетов ФОРЭМ, ЦДР ФОРЭМ); -электростанции и другие производители энергии; -акционерные общества энергетики и электрификации и другие энергоснабжающие организации (т.е. независимые энергосистемы, которые не входят в РАО «ЕЭС России); -отдельные крупные потребители электрической энергии; -Федеральная энергетическая комиссия (ФЭК). Таким образом, на рынке имеются: производители энергии, инфраструктурные элементы (диспетчерское управление и ЗАО «ЦДР ФОРЭМ) и специально отобранные потребители. На фиг. 1 введены следующие обозначения. К поставщикам электроэнергии и мощности относятся: -генерирующие компании - организации, владеющие и использующие генерирующие мощности, расположенные на одной или нескольких электростанциях, с целью производства и продажи электрической энергии; -региональные энергокомпании (АО-энерго); К покупателям относятся: АО-энергосистемы, крупные потребители. К инфраструктуре оптового рынка относятся: оператор  торговой системы - предоставляет услуги по организации торговли на оптовом рынке и по осуществлению централизованного клиринга; системный оператор; Федеральная энергетическая компания, вырабатывающая ограничения; расчетный блок (уполномоченные банки); организатор рынка обеспечивает контроль, используя информацию с ГВЦ энергетики. Объединенные диспетчерские управлениятерриториальн ых; расчетно-договорнФК центр: з (ТРДЦ ОДУ Центра) соединены с поставщиками и покупателями. Информация с этих центров поступает к . операторам . торговой м - к системному оператору и Федеральную энергетическую комиссию. Для подготовки решений блоки модели управления связаны информационными каналами с Минатом, Росэнергоатом, Минэнерго. Апппаратурная реализация модели управления с учетом всех информационных связей приведена в виде механизма управления на фиг. 2. .. систер.г
Для построения предлагаемого механизма управления оптовым рынком электроэнергии и мощности использованы серийно выпускаемые персональные компьютеры, сервера. В качестве каналов связи могут быть использованы каналы связи информационной системы Интернет, каналы связи электронной почты и каналы телефонной связи.
Механизм управления содержит вычислительный комплекс организатора рынка 1, включающий в себя информационные сервера или персональные компьютеры. Вычислительные комплексы объединенн Ь;Х диспетчерских  управлений :,  2, в количестве семи комплексов, соединены с серверами поставщиков электроэнергии и мощности 3, серверами АО-энерго 4 и серверами крупных потребителей 5. В механизм дополнительно введены вычислительный комплекс оператора торговой системы 6, включающий серверы информационной базы данных и архивирования 7, серверы приложений 8, почтовый сервер 9 и Web сервер 10, соединенные между собой прямыми 11 и перекрестными 12 связями; вычислительный комплекс системного оператора 13, выполненный на базе серверов, соединенный с вычислительными комплексами организатора рынка 1 и :QiiepaTOpa : торговой  с серверами ноставщиков электроэнергии и мощности 3, с серверами АО-энерго 4 и крупных потребителей 5; автоматизированную систему коммерческого учета энергии (АСКУЭ), включающую электросчетчики 14, АСКУЭ, соединенные с серверами 3 поставщиков электроэнергии и мощности, серверами 4 АОэнерго, крупных потребителей 5, и серверы 15 АСКУЭ, входящие в состав вычислительного комплекса  оператора торговой - - W Связанные со всеми его серверами; сервер 16 банка, соединенный с серверами 3 поставщиков электроэнергии и мощности, серверами 4 АО-энерго и крупных потребителей 5 и серверами 7 информационной базы данных и
архивирования вычислительного комплекса 6 оператора i торговой  сервер 17 ограничений, соединенный с вычислительными комплексами организатора рынка, системного оператора и серверами 7 информационной базы данных и архивирования вычислительного комплекса 6 оператора торговой системы. При этом серверы 3 поставщиков электроэнергии и мощности, 4 АО-энерго и 5 крупных потребителей соединены между собой, а вычислительные комплексы объединенных диспетчерских управлений 2 соединены с вычислительным комплексом 13 системного оператора и со всеми серверами 7, 8, 9, 10, 15 вычислительного комплекса оператора торговой системы; серверы 7 информационной базы данных и архивирования которого соединены с серверами 3, 4, 5 поставщиков электроэнергии и мощности, АО-энерго и крупных потребителей.
Информация по отдельным направлениям и показателям поступает по
каналам связи, в том числе по каналам информационной системы Интернет
от Минэнерго, Минатом, Росэнергоатом, Главного вычислительного центра
Ъ
в сервере 17 ограничений Федеральной энергетической комиссией формируется информация о тарифах на электрическую энергию и размер платы за услуги, предоставляемые ФОРЭМ, с учетом субъектных ограничений.
В качестве объектов управления выступают: крупные производители энергии и специально отобранные потребители. Продавцы и потребители имеют возможность заключать сделки, а механизм управления обеспечивает реализацию этих сделок.
Объемы поставок электроэнергии на ФОРЭМ делятся на две группы:
1.Плановые, на основании утвержденного планового баланса производства и поставок электроэнергии и мощности;
2.Фактические, на основании актов первичного учета электроэнергии (мощности), составленных субъектами рынка ФОРЭМ за отчетный период в точке учета электроэнергии (мощности).
Стоимость электроэнергии, фактически полученной покупателем, определяет системный оператор торговой сети ФОРЭМ (сервер 13) на основе выполненных расчетов с учетом отклонений фактических объемов поставки электроэнергии от договорных объемов. При этом системный оператор торговой системы ФОРЭМ учитывает принадлежность субъекта ФОРЭМ к определенному региону, что сказывается на ценах.
Предлагаемый механизм управления функционирует следующим образом.
Федеральная энергетическая комиссия (сервер 17 ограничений) регулирует начальные тарифы на электрическую энергию (мощность), которые предоставляют поставщики электроэнергии (сервер 3). Регулирование начальных тарифов производится на каждый квартал, в котором осуществляется поставка указанной энергии. Участники ФОРЭМ подают заявки на продажу и покупку электроэнергии. На ФОРЭМ используется следующий способ удовлетворения поданных заявок. При общем принципе - удовлетворение заявки с минимальной ценой на продажу и максимальной ценой на покупку - сделка заютючается по цене, указанной в заявке на покупку электрической энергии. Таким образом, заявка покупателя является более приоритетной относительно заявки продавца. В тоже время на ФОРЭМ введен принцип «ранее поданная заявка - более ранняя возможность ее удовлетворения. Такой принцип необходим при возникновении ситуации, когда минимальные заявки нескольких продавцов совпадают с максимальными заявками нескольких покупателей. Следующим ограничением ФОРЭМ является лимитирование предельных значений участников торгов на покупку и продажу электроэнергии (мощности). Соответствующие ограничения устанавливает организатор рынка (сервер 1 организатора рынка), основываясь на плановых балансах участников торгов и/или постановлениях Федеральной энергетической комиссии (сервер 17 ограничений). Лимиты организатором торговли устанавливаются на один квартал и могут корректироваться на основании измененных плановых или сверхплановых показателей поставок/приема электрической энергии.
согласованной с ФЭК (сервер 17 ограничений). Ключевое значение в механизме управления имеет сервер 13 системного оператора и вычислительный комплекс 6 оператора торговой системы (ЦДР ФОРЭМ). Роль сервера 13 заключается в контроле суточных диспетчерских графиков сальдо перетоков на ФОРЭМ, включая как обязательства по сделкам на ФОРЭМ, так и вне этих сделок. Результатом такого контроля являются ежедневные, по специальной форме отчеты участников торгов. Наличие рассмотренных условий позволяет как проводить торги, так и осуществлять поставку электроэнергии. Однако при организации торгов велико значение технологии их организации. Предлагаемый механизм управления удовлетворяет следующим принципам:
-обеспечение автоматизированного ведения торгов в режиме непрерывного двойного аукциона;
-предоставление з астникам возможности торговли одновременно по 24 позициям электроэнергии в соответствии с часом поставки;
-гибкое конфигурирование торговой системы с возможностью регистрации участников как продавцов, покупателей, трейдеров, а также возможность зарегистрировать организатора рынка (сервер 1), обладающего доступом ко всем операциям, совершаемым остальными участниками в торговой системе;
-возможность для организатора рынка (сервер 1) перед началом торговой сессии установки для каждого из участников лимитов по денежным средствам и электроэнергии, в рамках которых будут осуществляться все операции в течение данной сессии;
-возможность настройки механизма по времени начала, окончания торгов, величине лота, временного интервала поставки продаваемой электроэнергии;
-возможность для организатора рынка (сервер 1) в любой момент прервать торговую сессию для решения проблем технического характера и возобновить ход сессии с сохранением всех позиций участников на момент ее прерывания;
-возможность удаленного доступа в механизм управления организатора рынка (сервер 1), системного оператора (сервер 13) и участников торгов;
обеспечение оперативной организации торговли, конфиденциальности и целостности передаваемой информации;
доступ участников торгов к индивидуальной информации об исполненных и неисполненных заявках, объемах плановой и сверхплановой электроэнергии, возможных к поставке/приему по результатам торгов (сервер 7 информационной базы данных и архивирования);
предоставление в режиме реального времени (on-line) участнику торгов информации по всем введенным и исполненным в торговой системе заявкам без отображения конкретного участника - автора заявки. Предоставление полной информации по ходу и результатам ведения торгов ФЭК (сервер ограничений 17) и организатору рынка (сервер 1).
Указанные принципы могут быть выполнены только с применением современных технических средств, а именно, персональных компьютеров, серверов и линий связи, современного математического и программного обеспечения.
По окончании торгов необходимо провести сверку заключенных сделок и подготовить информацию для определения обязательств участников торгов. Для этого организатор торговли формирует ряд отчетов. Для продавцов: реестр исполненных, неисполненных и не допущенных к торгам заявок продавца на продажу; сводный отчет об обязательствах продавца по поставке электрической энергии (мощности) покупателям. Для покупателей: реестр исполненных, неисполненных и не допущенных к торгам заявок покупателя на покупку; сводный отчет об обязательствах покупателя по оплате электрической энергии (мощности), поставляемой покупателю определенными продавцами. Для системного оператора: сводный перекрестный отчет об обязательствах продавцов и покупателей по поставке или приему электрической энергии (мощности) с распределением на каждый час поставки. С помощью вычислительного комплекса 6 организатор рынка (ЦДР ФОРЭМ) определяет взаимные обязательства участников торгов посредством объединения проданных и купленных объемов электрической энергии с перекрестным распределением нарастающих итогов между продавцами и покупателями.
Определение обязательств участников торгов предполагает дальнейшую поставку электрической энергии и денежные расчеты по ней. Поставка электроэнергии жестко контролируется при помощи вычислительного комплекса 13 системного оператора (ЦДУ). Денежные расчеты по итогам торгов осуществляются при помощи банков (сервер 16) и контролируются при помощи сервера 7 информационной базы данных и архивирования и почтового сервера 9 вычислительного комплекса 6 операторторговой  (ЦДР ФОРЭМ). Организатор рынка с
помощью вычислительного комплекса 1 осуществляет регулирование через установление правил торговли, введение пределов роста рыночных цен, осуществление антимонопольного контроля за поведением участников рынка и т.д. Поставки электроэнергии на оптовом рынке осуществляются через сети единой транспортной компании, которая объединит под своим управлением все системообразз ющие электрические сети в регионах страны. Оперативнотехнологическое управление режимами работы участников оптового рынка осуществляется вычислительным комплексом 13 системным оператором.
К принципиальным функциям предлагаемого механизма относятся следующие:
-регистрация участников торгов;
-порядок допуска к торгам заявок участников торгов;
-формирование диспетчерских графиков с учетом итогов торгов по инициативе системного оператора;
-контроль за проведением торгов.
В предлагаемом механизме управления возможны следующие принципиальные способы организации расчетов:
-прямые расчеты между з астниками торгов. Оператор торговой системы не несет ответственности за проведение расчетов, возможные неисполнения сделок являются проблемой самих участников торгов. Такая система может использоваться только при единичном зачетном исполнении и двустороннем зачете, когда каждый из контрагентов действительно заключал сделки друг с другом. При многостороннем зачете и непрерывном зачетном исполнении такая система не может использоваться в принципе, так как участник торгов получает сальдо-позицию по отношению ко всей системе, ко всем участникам торгов, без расшифровки конкретного контрагента;
-предпоставка электрической энергии, которая предполагает расчеты между участниками только при получении потребителем электроэнергии. Понятно, что при таком способе расчетов в сложной ситуации может оказаться поставпдик электроэнергии, что нарушает один из ключевых принципов механизма - равноправие участников;
-предоплатаэлектрическойэнергии,предполагающая предварительную оплату и только затем получение электроэнергии;
-использование принципа «поставка против платежа, который предполагает одновременную поставку электроэнергии и оплату за нее. Такой способ расчетов позволяет учесть интересы как продавцов, так и покупателей электроэнергии и равенство участников торгов. Однако реализация этого принципа требует создания специального расчетного центра, например, в форме небанковской кредитной организации, исключительной деятельностью которой являлись бы расчеты между участниками торгов.
Механизм управления функционирует на следующих подэтапах:
-допуск и проверка готовности участников торгов к торговой сессии;
-допуск к торгам представителей участников торгов;
-определение предмета торгов и его цены;
-определение необходимых условий принятия заявок;
-классификация заявок;
-определение рыночной цены;
-составление реестра зафиксированных сделок.
Допуск и проверка участников торговой сессии необходима для того, чтобы иметь юридические основания для проведения торгов и избегать возможных проблем при «несогласии участников торгов с результатами торговой сессии. Для допуска к торгам участник должен совершить следующие действия: а) уплатить взнос; б) представить заявление о допуске к торгам.
участникам торгов с почтового сервера 9. Предметом торгов на бирже является электроэнергия и мощность с поставкой равномерным объемом течении месяца.
По окончании торговой сессии составляется реестр заключенных сделок, который передается для сверки сделок из вычислительного комплекса 6 оператора торговой системы в сервер ограничений 17 и вычислительный комплекс 1 администратора рынка, вычислительный комплекс 13 системного оператора. После определения обязательств участников торгов следует этап исполнения этих обязательств. Исполнение обязательств предполагает как поставку электроэнергии, так и денежные расчеты. Исполнение сделок осуществляется системным оператором (сервер 13), осуществляющим диспетчерское сопровождение исполнения, а также специализированными сетевыми компаниями, осуществляющими транспортировку электроэнергии и мощности.
Автоматизированная система коммерческого учета энергии, включающая электросчетчики 14, позволяет обеспечить получение информации об объемах отпущенной и полученной электроэнергии и мощности. Указанная информация поступает в серверы 15 автоматизированной системы коммерческого учета энергии, которые обеспечивают все серверы 7, 8, 9, 10 вычислительного комплекса достоверной коммерческой информацией. В результате значительно повышается достоверность всех расчетов, информационной базы данных и архивирования, балансовых расчетов.
Деятельность вычислительного комплекса объединенного диспетчерского управления центра (территориального расчетно-договорного центра) можно разделить на следующие функциональные области:
-договорная работа;
-прием, обработка и передача в вычислительный комплекс 6 информации по формированию объемов поставки/покупки электрической энергии с учетом обеспечения баланса региона по долгосрочным и краткосрочным договорам;
-организация оперативного и коммерческого учета поставки/покупки электроэнергии и мощности;
-ведение реестров платежей.
Серверы 8 приложений (расчетные) служат для проведения балансовых расчетов в части электроэнергии и мощности и в части финансовых расчетов.
Почтовый сервер 9 обеспечивает рассылку необходимых форм, корреспонденции и прием почтовой информации других участников.
Серверы ГВЦ не относятся к предлагаемому механизму управления. На фиг. 2 они изображены, так как являются пользователями информации. На фиг. 2 представлены блок Минэнерго, Минатом, Росэнергоатом, которые по отношению к предлагаемому механизму являются потребителями и источниками исходной информации для функционирования предлагаемого механизма, но сами не входят в предлагаемый механизм.
Web сервер формирует общедоступный ресурс Интернет, ориентированный на привлечение внимания заинтересованных организаций и граждан. Он отображает информационно-аналитические материалы в области процессов, происходящих на рынке электроэнергетики.
Предлагаемый механизм обладает универсальностью, так как позволяет легко менять структуру путем введения дополнительных управляющих блоков и связей. Архитектура вычислительных комплексов может быть самой разнообразной в зависимости от региональных внутренних задач, в том числе в их качестве могут быть использованы обычные персональные компьютеры.