Scientific monographs
Математичне та інформаційно-технологічне забезпечення комп’ютерної системи моделювання процесів ціноутворення енергоринку: монографія
Інститут проблем моделювання в енергетиці ім. Г.Є. Пухова
Abstract
Монографію присвячено дослідженням проблемі математичного моделювання процесу ціноутворення на ринку електроенергії. Розглянутий процес ціноутворення як результат взаємопов'язаної взаємодії функціональних підсистем, елементарних вузлів, вузлових точок ринку на яких формуються потоки децентралізованого організаційного (потік регуляторних впливів), технологічного (потік енергії), економічного (потік фінансів) та інформаційного (потік показників стану ринку і зовнішнього середовища) управління, які забезпечують функціонування процесу динамічного ціноутворення. Його відмінність визначається способом декомпозиції складної організаційно-технічної системи ціноутворенням, яка базується на реально взаємопов'язаних процесах фізичного потокорозподілу енергії та економічного потокорозподілу. Запропоновано нові засоби математичного та комп’ютерного моделювання процесів функціонування системи ціноутворенням, шляхом побудови алгоритмічних та імітаційних моделей досліджуваних процесів формування цін та інформаційно-технологічного забезпечення для застосування в програмно-апаратної комп’ютерної системи моделювання із розвинутими засобами змістовної обробки даних і користувацького інтерфейсу задля організації всебічного дослідження процесу ціноутворення та підвищення продуктивності вирішення завдань удосконалення діючих та розробки нових механізмів управління процесом ціноутворення.
Монографія призначена для наукових співробітників, спеціалістів та фахівців в галузі знань інформаційни технології, розробки якіх пов'язані з побудовою математичних моделей та інформаційно-технологічного забезпечення задля дослідженння процесів функціонування ринку електричної енергії та ціноутворення на ньому, аспирантів та студентів вищих навчальних закладів відповідних спеціальностей - електрична інженерия, енергоменеджмент, інформаційні технології.
⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯
Монографія підготовлена за результатами досліджень, які проводилися за проєктами «Розвиток теорії побудови системи підтримки прийняття рішень щодо формування торгових заявок з поставки електроенергії генеруючими компаніями», (шифр: «Генерація»), державний реєстраційний № 0115U004341; Теоретико-ігрові моделі та методи мінімізації ризиків для систем підтримки прийняття рішень з управління попитом на ринку електроенергії (шифр: «Потенціал»), державний реєстраційний № 0121U000392; «Розроблення системи моделювання ОЕС України з великими частками обсягів виробництва електроенергії енергоблоками АЕС та енергетичними установками, що використовують ВДЕ» (Підтримка пріоритетних для держави наукових досліджень і науково-технічних (експериментальних) розробок Відділення фізико-технічних проблем енергетики НАН України на 2022 - 2023 рр., (шифр «Модель ОЕСУ», державний реєстраційний № 0122U002122.
⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯
REVIEWERS:
Блінов Ігор Вікторович - доктор технічних наук, завідувач відділу моделювання електроенергетичних об’єктів та систем, заступник директора Інституту електродинаміки НАН України з наукової роботи.
Винничук Степан Дмитрович - доктор технічних наук, професор, завідувач відділу моделювання енергетичних процесів і систем Інституту проблем моделювання в енергетиці ім. Г.Є. Пухова НАН України.
Ущаповський Констянтин Валерійович - доктор економічних наук, Голова Національної комісії, що здійснює державне регулювання в сферах енергетики та комунальних послуг.
Борисенко Андрій Володимирович - доктор технічних наук, професор кафедри теплоенергетичних установок теплових та атомних електростанцій Національного технічного університету України «Київський політехнічний інститут ім. Ігоря Сікорського».
⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯
RESPONSIBLE EDITOR:
Остапченко Константин Борисович - кандидат технічних наук, доцент, доцент кафедри інформаційних систем та технологій Національного технічного університету України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського».
⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯
ЗМІСТ:
ПЕРЕЛІК ОСНОВНИХ СКОРОЧЕНЬ
ПЕРЕДМОВА
РОЗДІЛ 1. ПРОЦЕС ЦІНОУТВОРЕННЯ НА РИНКУ ЕЛЕКТРИЧНОЇ ЕНЕРГИИ
1.1. Аналіз досліджень проблем розвитку ринку електроенергії
1.2. Формальний опис системи управління процесом ціноутворення
1.3. Проблеми функціонування системи ціноутворення
РОЗДІЛ 2.МАТЕМАТИЧНЕ ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ КОМП’ЮТЕРНОЙ СИСТЕМИ МОДЕЛЮВАННЯ ПРОЦЕСІВ ЦІНОУТВОРЕННЯ
2.1. Обчислювальний метод вузлової трансформації процесу ціноутворення на ринку електроенергії
2.1.1. Опис процесу ціноутворення
2.1.2. Стадії технологічного процесу ціноутворення
2.1.3. Формалізація процесу ціноутворення
2.1.4. Обчислювальні процедури динаміки процесу ціноутворення
2.1.5. Обговорення результатів
2.2. Математичне моделювання рівноваги на сегменте ринку «на добу наперед»
2.2.1. Математична модель задачі
2.2.2. Алгоритм розв’язку
2.3. Алгоритмічна модель розрахунку ціни та обсягів в пропозиціях ТЕС
2.3.1.Припущення моделі
2.3.2. Ціни пропозиції блоку ТЕС
2.3.3. Обсяги електроенергії в пропозиціях ТЕС
2.3.4. Аналіз результатів обчислювальних експериментів
РОЗДІЛ 3. ІНФОРМАЦІЙНО-ТЕХНОЛОГІЧНЕ ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ КОМП’ЮТЕРНОЙ СИСТЕМИ МОДЕЛЮВАННЯ ПРОЦЕСІВ ЦІНОУТВОРЕННЯ
3.1. Комп’ютерні системи моделювання процесів прийняття рішень системою ціноутворення ринку електричної енергії
3.1.1. Організаційна модель інформаційно-технологічного забезпечення процесів прийняття рішень
3.1.2. Концептуальна модель інформаційно-технологічного забезпечення процесів прийняття рішень
3.2. Інформаційне забезпечення адаптивної системи підтримки прийняття рішень
3.2.1. Аналіз подання процесів функціонування системи організаційного управління
3.2.2. Інформаційна модель предметної області
3.2.3. Функціональна організація інформаційно-технологічного забезпечення
3.3. Організація інтерфейсу користувача
3.3.1. Класифікація операцій взаємодії з об'єктами предметної області
3.3.2. Функціональні модулі інтерфейсів користувача
3.4. База даних процесів ціноутворення ринку електричної енергії
3.4.1. Принципи побудови бази даних процесів ціноутворення ринку
3.4.2. Опис інформаційної логічної моделі бази даних
3.4.3. Опис масиву даних бази даних моніторингу динаміки розвитку альтернативної електроенергетики
РОЗДІЛ 4. КОМП’ЮТЕРНА СИСТЕМА МОДЕЛЮВАННЯ ПРОЦЕСІВ ЦІНОУТВОРЕННЯ ЕНЕРГОРИНКУ
4.1. Аналіз стану сучасних досліджень із створення комп’ютерних систем моделювання процесів управління ринком електроенергії
4.2. Функції системи моделювання
4.3. Інформаційно-моделююча система аналізу процесів ціноутворення ринку електричної енергії
4.3.1. Концептуальна модель інформаційно-моделюючої системи
4.3.2. Інтерфейси інформаційно-моделюючої системи
4.4. Інтерфейс користувача з формування торгових стратегій купівлі та продажу електричної енергії
СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ
⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯
Year of publication: 2023
Language: Ukrainian
Authors: Yevdokimov V.
Translation: No
Translator: -
Type: Paperbook
Number of pages: 136
Format: 148x210x11mm
ISBN: 978-617-8126-95-7
UDC: 004.94:621.311.001.57
References
- Директива Європейського парламенту та Ради №2009/72/ЄС від 13 липня 2009 року про спільні правила внутрішнього ринку електроенергії. 2009. [Електронний ресурс]. Режим доступу: https://eurlex.europa.eu/legal-content/EN/ALL/?uri=celex%3A32009L0072 (дата звернення: 11.03.2021).
- Про ринок електричної енергії: Закон України № 2019-VIII від 13.04.2017 р. [Електронний ресурс]. Режим доступу https://zakon.rada.gov.ua. (дата звернення: 15.03.2023).
- Постанова Національної комісії, що здійснює державне регулювання у сферах енергетики та комунальних послуг №307 від 14.03.2018 «Про затвердження Правил ринку». [Електронний ресурс]. Режим доступу https://zakon.rada.gov.ua. (дата звернення: 15.03.2023). (дата звернення: 15.03.2023).
- Постанова Національної комісії, що здійснює державне регулювання у сферах енергетики та комунальних послуг №308 від 14.03.2018 «Про затвердження правил ринку «на добу наперед» та внутрішньодобового ринку» [Електронний ресурс]. Режим доступу https://zakon.rada.gov.ua. (дата звернення: 15.03.2023).
- Енергетична стратегія України на період до 2035 року «Безпека, енергоефективність, конкурентоспроможність». Распорядження Кабінету Міністрів від 18 серпня 2017 р. № 605 р. [Електронний ресурс]. Режим доступу: https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/605-2017-%D1%80#Text.((дата звернення: 09.04.2022).
- Геєц В.М. Економіка України в імперативах низьковуглецевого розвитку. Доповідь на науковій сесії Загальних зборів НАН України 17 лютого 2022 року // Вісник Національної академії наук України, 2022, № 3, с. 8-17. https://doi.org/10.15407/visn2022.03.00.
- Кириленко О.В. Заходи та засоби перетворення енергетики України на інтелектуальну екологічно безпечну систему. Доповідь на науковій сесії Загальних зборів НАН України 17 лютого 2022 року // Вісник НАН України, 2022, № 3, с. 18-23. https://doi.org/10.15407/visn2022.03.018.
- Кириленко, О. В., Снєжкін, Ю. Ф., Басок, Б. І., Базєєв, Є. Т. (). Енергетика України: ймовірні сценарії відновлення та розвитку. Вісник НАН України.2022, №9, с. 22-37. https://doi.org/10.15407/visn2022.09.022.
- Ukraine Recovery Plan. https://recovery.gov.ua/en.
- National projects. Energy. https://bit.ly/3xQg4KB.
- Гительман Л.Д., Ратников Б.Е., Кожевников М.В. Управление спросом на электроэнергию: адаптация зарубежного опыта // Экономика региона, 2013, №1(76), с.84-89.
- Нехороших И.Н., Добринова Т.В., Анисимов А.Ю., Жегловская А.В. Мировая практика управления спросом на электроэнергию // Экономика в промышленности, 2019, 12, № 3, с. 280 – 287.
- Находов В., Замулко А. Усовершенствование новой модели рынка электроэнергии путем управления режимами электропотребления (научное мнение). [Електронний ресурс]. Режим доступу: http://reform.energy/news/usovershenstvovanie-novoy-modeli-rynka-elektroenergii-putem-upravleniya-rezhimami-elektropotrebleniya-nauchnoe-mnenie-13412. (дата звернення: 15.01.20.
- Праховник А.В., Попов В.А., Ярмолюк Е.С., Кокорина М.Т. Перспективы и пути развития распределенной генерации в Украине // Енергетика: економіка, технології, екологія, 2012, №2, с.7-14.
- Voropay N.I. Prospects and ways of development of distributed generation in electric power systems. International Scientific and Practical Conference "Small Power Engineering - 2005". [Electronic resource]: [site]: Access mode: http://www.combienergy.ru/stat/983. (date of access 19.10.2019).
- Євдокімов В.А. Деякі питання дослідження технічного і організаційно-економічного впливу розподіленої генерації на функціонування енергосистеми та ринок електричної енергії // Моделювання та інформаційні технології. Зб. наук. праць. Київ: 2019, вип. № 88, с. 134-143.
- Woo C.K., King M., Tishler A., Chow L.C. H. Cost of electricity deregulation // Energy, 2006, Vol. 31, pp. 747–768.
- Стофт С. Экономика энергосистем. Введение в проектирование рынков электроэнергии: Пер. с англ. М.: Мир, 2006, 623 с.
- Беляев Л.С. Проблемы электроэнергетического рынка. Новосибирск: Наука, 2009, 296 с.
- Айзенберг Н.И., Филатов А.Ю. Моделирование и анализ механизмов функционирования электроэнергетических рынков. Иркутск: Изд-во Иркут. гос. ун-та, 2013, 100 с.
- Саух С.Е. Методология и методы математического моделирования енергетики в рыночных условиях // Электронное моделирование, 2018, 40, №3, с. 3 – 32.
- https://www.oree.com.ua/.
- Linden A.J., Kalantzis F., Maincent E, Pieńkowski J. Electricity Tariff Deficit. Temporary or Permanent Problem in the EU? European Commission Directorate-General for Economic and Financial Affairs. http://ec.europa.eu/economy_finance/publications/.
- https://ec.europa.eu/commission/presscorner/detail/uk/QANDA_22_3141.
- Борукаєв З.Х., Євдокімов В.А., Остапченко К.Б. Обчислювальний метод вузлової трансформації процесу ціноутворення на ринку електроенергії // Техн.електродинаміка. 2022, № 5, с. 67-76. DOI: https://doi.org/10.15407/techned2022.05.067.
- А.С. 115256. Науковий твір «Обчислювальний метод вузлової трансформації процесу ціноутворення на ринку електроенергії» / З.Х. Борукаєв, В.А. Євдокімов, К.Б. Остапченко; дата реєстрації 13 жовтня 2022 р. № 115256: опубл. URL: https://sis.ukrpatent.org.
- Соловьева И.А., Дзюба А.П. Показатели рыночной среды в прогнозировании электропотребления // Вестник ЮУрГУ. Серия «Экономика и энергоменеджмент», 2013, том 7, с. 47-57.
- Камчатова Е.Ю. Риски энергетических компаний / Е.Ю. Камчатова, А.В. Костенко // Вестник университета. 2016, №11, с. 69-74.
- Market Risk Management in Russian electricity companies. Analyticalstudy. KPMG, 2012 [Electronic resource]. – Mode of access: https://www.kpmg.com/RU/ru/IssuesAndInsights/ArticlesPublications/Documents/Market-risk-management-at- Russian-power-companies-rus.pdf (accessed date: 11.10.2016).
- А.С. 115332 Україна. Науковий твір «Математична модель рівноваги на ринку електроенергії «на добу наперед» » / С.Є. Саух, В.А. Євдокімов; дата реєстрації 17 жовтня 2022 р. №115332; опубл. URL: https://sis.ukrpatent.org.
- Блінов І.В., Парус Є.В. Підхід до формування лотів виробників на аукціоні з купівлі-продажу електричної енергії // Праці Інституту електродинаміки НАН України. К.: ІЕД НАНУ. 2011, вип.28, с. 20-25.
- Королев М., Углов Д. Составляем заявки на продажу. // Профессиональный журнал, 2004, с. 64-69.
- Амелина А.Ю., Лисин Е.М., Анисимова Ю.А., В. Стриелковски.В. Выбор оптимальной стратегии поведения генерирующей компании на рынке «на сутки вперед» в условиях рыночного регулирования. // Вектор науки ТГУ, 2013, № 4, с. 63-68.
- Микешина А.А. Стратегия поведения генерирующей компании на оптовом рынке электроэнергии. // Экономика, Статистика и Информатика. 2010, №6, с. 190-192.
- Филатов С.А. Модели и методы формирования оптимальных стратегий поведения генерирующих компаний на оптовом рынке электрической энергии: автореф. дисс. …канд. экон. наук: 08.00.13 / С.А. Филатов. – СПб: из-во СПб ГИЭУ. – 19 с.
- Секретарев Ю. А., Мятеж Т.В., МошкинБ.Н. Математическая модель управления функционированием генерирующей компании в современных условиях // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. 2018, том 329, № 2, с. 146–158.
- Битеряков Ю.Ф., С.А. Кутинов К вопросу формирования цен на конкурентных рынках электроэнергии // Вестник ИГЭУ. 2005, вып. 2, с. 1-4.
- Кириленко О.В., Блінов І.В., Парус Є.В. Балансуючий ринок електроенергії України та його математична модель // Технічна електродинаміка. 2011, № 2, с. 36-43.
- Кириленко О.В., Блінов І.В., Парус Є.В. Іванов Г.А. Імітаційна модель ринку електричної енергії «на добу наперед» з неявним урахуванням мережевих обмежень енергетичних систем // Техн. електродинаміка. 2019, № 5, с. 60-67. DOI: https://doi.org/10.15407/techned2019.05.060.
- User's Manual for CPLEX. https://www.ibm.com/docs/en/icos/20.1.0?topic=cplex-users-manual.
- Optimization Programming Language (OPL). https://www.ibm.com/docs/en/icos/12.8.0.0?topic=opl-optimization-programming-language.
- Першиков В.И., Савинков В.М. Толковый словарь по информатике. М.: Финансы и статистика, 1991, 543 с.
- Теоретико-ігрове та об‘єктно-орієнтоване моделювання систем організаційного управління: монографія / В.Ф. Євдокимов, З.Х. Борукаєв, К.Б. Остапченко, О.І. Лісовиченко. Київ: ТОВ «Три К», ІПМЕ ім.Г.Є.Пухова НАН України, 2019, 283 с.
- Borukaiev Z., Ostapchenko K., Chemerys O., Evdokimov V. Information Technology Platform for Automation of Decision-Making Processes by the Organizational Management System. In Power Systems Research and Operation: Selected Problems II. Studies in Systems, Decision and Control / ed. by O.Kyrylenko, S.Denysiuk, D.Derevianko, I.Blinov, I.Zaitsev, A.Zaporozhets. Springer, Cham, 2023, vol 220, рр.257-279.
- Sprague, R. H., Carlson, E. D. (1982). Building effective decision support systems. Englewood Cliffs, NJ: Prentice-Hall.
- Sprague, R. H., Watson, H. J. (1996). Decision support for management. EnglewoodCliffs, NJ: Prentice-Hall.
- Моделі та засоби автоматизації систем організаційного управління енергоринком: монографія / З. Х. Борукаєв, І. В. Блінов, К. Б. Остапченко, О. А. Чемерис, В. В. Шкарупило; за заг. ред. З. Х. Борукаєва. Вінниця: ГО «Європейська наукова платформа», 2022. 122 с. ISBN 978-617-8037-82-6, DOI 10.36074/mtzasoye-monograph.2022.
- IEC 62325-301. Framework for energy market communications. Part 301: Common information model (CIM) extensions for markets, 2018. [Електронний ресурс]. Режим доступу: https://webstore.iec.ch/publication/31487.
- IEC 62325-351. Framework for energy market communications. Part 351: CIM European market model exchange profile, 2016. [Електронний ресурс]. Режим доступу: https://webstore.iec.ch/publication/25128.
- Колесов Ю.Б. Объектно-ориентированное моделирование сложных динамических систем. СПб.: Изд-во СПбГПУ, 2004, 240 с.
- Грэхэм И. Объектно-ориентированное моделирование. Принципы и практика. М.: Изд-во Вильямс, 2004, 880 с.
- Буч Г. Объектно-ориентированный анализ и проектирование с примерами приложений на С++: Третье изд.; пер. с англ. И. Романовского, Ф. Андреева. М.: Изд-во Вильямс, 2008,720 с.
- Ostapchenko K. Lisovychenko О., Evdokimov V. Functional organization of system of support of decision-making of organizational management // Адаптивні системи автоматичного управління, 2020, №1(36), с. 17-31. URL: https://doi.org/10.20535/1560-8956.36.2020.209753.
- А.С. 112221 Україна. База даних « Моделі процесів функціонування ринку електроенергії» / К.Б. Остапченко, В.А. Євдокімов, З.Х. Борукаєв; дата реєстрації 9 березня 2022 р. №112221; опубл. https://sis.ukrpatent.org.
- Остапченко К.Б., Євдокімов В.А., Борукаєв З.Х. Сховище оперативних даних системи підтримки прийняття рішень для організаційного управління ринком електроенергії. Електронне моделювання. 2022. Т. 44. № 3, c. 101-112.
- Лукашевич Я.П, Євдокімов В.А. Інформаційна система моніторингу динаміки розвитку альтернативної електроенергетики. Електронне моделювання. 2022. Т. 44. № 5, c. 90-101.
- Офіційний сайт ДП «Гарантований покупець. [Електронний ресурс]. Режим доступу: https://www.gpee.com.ua/get_document/83 (дата звернення: 10.04.2022).
- Energy Map. [Електронний ресурс]. Режим доступу: https://map.ua-energy.org/ (дата звернення: 10.04.2022).
- ПЛАТФОРМА ENERGO.UA. [Електронний ресурс]. Режим доступу: https://www.energo.ua/ (дата звернення: 10.04.2022).
- The National Energy Modeling System: An Overview 2018, available at: https://www.eia.gov/outlooks/aeo/nems/documentation/.
- Plexos market simulation software, available at: https://energyexemplar.com/solutions/plexos/.
- Aurora electric modeling, forecsting and analysis software, available at: https://energyexemplar.com/solutions/aurora/.
- Євдокімов В.А. Функціональна організація інтерфейсу користувача програмно-апаратної комп’ютерної системи Equant Cloud. Електронне моделювання. 2023, 45(2), с. 83-84.
- Євдокімов В.А. Інформаційно-моделююча система аналізу процесу ціноутворення на ринку електричної енергії // Журнал «Таврійський науковий вісник. Серія: Технічні науки».2021, № 3, с. 10-18.
- Остапченко К.Б., Лісовиченко О.І., Євдокімов В.А., Борукаєв З.Х. Створення інформаційно-моделюючої системи аналізу процесів ціноутворення на ринку електричної енергії // Електронне моделювання. 2021, том 43, №4, с. 51-68.