新一代電力市場交易平臺架構(gòu)探討

2018-01-16 11:29:37 電力系統(tǒng)自動化　點擊量：評論 (0)

引言：國家電網(wǎng)公司的電力市場交易平臺經(jīng)歷過十一五和十二五兩個時期。十一五初期交易中心剛剛成立，建立了三級交易平臺，為發(fā)電企業(yè)單邊側(cè)

引言：

國家電網(wǎng)公司的電力市場交易平臺經(jīng)歷過“十一五”和“十二五”兩個時期。“十一五”初期交易中心剛剛成立，建立了三級交易平臺，為發(fā)電企業(yè)單邊側(cè)的市場競價提供交易服務(wù)支撐;“十二五”期間，電力用戶直接交易成為國內(nèi)電力市場改革的重要內(nèi)容，采用統(tǒng)一設(shè)計、兩級部署的架構(gòu)，建立了提供支撐多類用戶同時參與競爭的統(tǒng)一電力市場交易平臺，實現(xiàn)了國網(wǎng)經(jīng)營范圍內(nèi)共32家交易中心全業(yè)務(wù)流程的在線運作。隨著2015年中發(fā)9號文件及相關(guān)電改配套文件的發(fā)布和售電側(cè)市場的放開，要求交易機構(gòu)逐步提高交易平臺自動化、信息化水平，確保所有市場主體依法依規(guī)在平臺上公開、公平、公正的開展各類市場交易。

為此，本文分析了電改對新一代平臺提出的總體設(shè)計要求，借鑒了部分國外電力交易平臺和國內(nèi)類似行業(yè)交易平臺的設(shè)計思路和理念，結(jié)合國內(nèi)電力市場運營的特點，提出了適應(yīng)我國電力市場特色四大應(yīng)用的業(yè)務(wù)架構(gòu)，以及兩級市場協(xié)作的平臺架構(gòu)體系設(shè)計思路，并對未來要開展研究的關(guān)鍵技術(shù)進行了分析討論。

1 總體設(shè)計要求

1.1 “現(xiàn)貨+中長期”市場

中發(fā)9號文件配套文件明確提出，我國電力市場建設(shè)目標是“現(xiàn)貨交易發(fā)現(xiàn)價格，中長期交易規(guī)避風險”的現(xiàn)貨和中長期交易相結(jié)合的市場化電力電量平衡模式。未來國內(nèi)市場的發(fā)展必然是以“現(xiàn)貨+中長期”市場聯(lián)合運營的模式，要求平臺必須進一步支撐電力現(xiàn)貨和中長期等多周期、多品種合約的交易和結(jié)算模式。

1.2 面向互聯(lián)網(wǎng)的高并發(fā)訪問

截至2017年5月，統(tǒng)一市場交易平臺上注冊的市場成員數(shù)已超過3.7萬家。隨著售電側(cè)市場和低壓側(cè)電力用戶的放開，市場成員接入數(shù)量將呈幾何級增長，預(yù)計電力用戶和售電主體的注冊數(shù)量將大幅度增長，電壓等級10千伏及以上潛在用戶約1400萬戶。因此，新一代交易平臺需要從基礎(chǔ)技術(shù)架構(gòu)著手，研究設(shè)計海量市場成員用戶接入和并發(fā)訪問能力。

1.3 標準化的市場模型

目前交易平臺已對多層次市場模型統(tǒng)一管理，支撐了交易、計劃、結(jié)算、合同等核心交易業(yè)務(wù)，考慮到新一輪售電側(cè)及未來市場化改革要求，市場模型將需要進一步完善售電商、配電公司及輸電商等模型，以及市場模型與電網(wǎng)物理模型無縫關(guān)聯(lián)。

1.4 外部系統(tǒng)信息交換

建立電力交易平臺與市場成員信息數(shù)據(jù)的交換機制，提供面向“服務(wù)”的信息交換接口，并約定信息交換的通信模式、通信方式，以及信息交換的格式。未來隨著電力市場業(yè)務(wù)的不斷變化，還需要對信息交換接口進行動態(tài)擴展和擴充。

1.5 交易安全保障

電力交易直接面向全社會廣大的客戶，交易數(shù)據(jù)機密敏感，必須能夠在互聯(lián)網(wǎng)上被安全、可靠地訪問。新一代電力交易平臺的安全保護等級為三級，要求按照GB/T 22239-2008《信息安全技術(shù)信息系統(tǒng)安全等級保護基本要求》及 “分區(qū)分域、安全接入、動態(tài)感知、全面防護”的安全策略，對系統(tǒng)安全進行安全防護設(shè)計。

2四大業(yè)務(wù)應(yīng)用架構(gòu)

根據(jù)總體設(shè)計要求，新一代交易平臺建議從以下四類業(yè)務(wù)應(yīng)用的角度進行業(yè)務(wù)架構(gòu)的重構(gòu)。

1)電力商品交易應(yīng)用：電力商品應(yīng)建立相應(yīng)的市場，形成從中長期到短期，再到日前和實時的完整交易體系，實現(xiàn)對容量、電能、輔助服務(wù)、綠色能源證書等多種電力商品的交易組織和市場運營。總部與省市交易中心間通過標準、規(guī)范的兩級業(yè)務(wù)協(xié)作的流程和管控手段，無縫的開展電力商品的交易、合約以及電能計劃兩級業(yè)務(wù)互動。

2)市場結(jié)算應(yīng)用：電能結(jié)算業(yè)務(wù)是交易運營的重要環(huán)節(jié)，未來不僅要支撐多電力商品的日清、周清和月結(jié)算工作，還要支撐對電量、電力、容量多種商品標的結(jié)算能力。必須建立相對獨立和統(tǒng)一的結(jié)算子系統(tǒng)，支撐對包括發(fā)電廠、電力用戶、分布式電源用戶以及售電商等全口徑的市場成員結(jié)算工作。

3)市場服務(wù)應(yīng)用：是面向各類市場主體提供統(tǒng)一服務(wù)的窗口。一是對各類市場主體進行注冊、入市、變更、注銷、退市的全生命周期管控，管理各類市場主體模型關(guān)系;二是提供在線一站式服務(wù)，滿足市場成員對種類業(yè)務(wù)安全、便捷辦理需求;三是為各類市場主體和監(jiān)管機構(gòu)提供信息披露和信息報送服務(wù)，實現(xiàn)與市場成員的友好互動。

4)市場分析應(yīng)用：市場運行狀況復(fù)雜多變，需要掌握市場運營情況，發(fā)現(xiàn)風險和預(yù)測市場走勢是市場交易工作的一項重要內(nèi)容。通過對事前、事中、事后的全周期范圍的分析，以及實時信息的收集、大數(shù)據(jù)挖掘分析等技術(shù)，開展在線交易全業(yè)務(wù)過程的監(jiān)控和預(yù)警分析，實現(xiàn)對市場行為的反演分析能力，為對電力市場分析和監(jiān)管提供技術(shù)數(shù)據(jù)，確保市場健康有序的運營。

因此，本文以我國電力市場業(yè)務(wù)發(fā)展需求為基礎(chǔ)，對電力商品交易、統(tǒng)一高效的市場結(jié)算、友好互動的市場服務(wù)和多維分層的市場分析四大應(yīng)用進行了創(chuàng)新性的重構(gòu)設(shè)計，實現(xiàn)了各業(yè)務(wù)應(yīng)用相對獨立的部署。

圖1 新一代電力交易平臺技術(shù)架構(gòu)

3基于“云”架構(gòu)的交易平臺

首次提出了以“云”為技術(shù)架構(gòu)基礎(chǔ)，以大數(shù)據(jù)技術(shù)為業(yè)務(wù)分析基礎(chǔ)，以微服務(wù)為應(yīng)用組件中心，以移動應(yīng)用為擴展服務(wù)渠道的新一代電力交易平臺。如圖1所示架構(gòu)從下到上主要包括云基礎(chǔ)設(shè)施層(IaaS)、云平臺層(PaaS)、云應(yīng)用層(SaaS)、云終端層，以及相應(yīng)安全和維護體系。平臺采用C/S(Client/Server)+B/S(Browser/Server)混合應(yīng)用架構(gòu)，C/S主要支撐交易中心內(nèi)部業(yè)務(wù)，B/S主要支撐市場成員的交互以及表單和流程類應(yīng)用。利用云服務(wù)向業(yè)務(wù)應(yīng)用提供彈性伸縮和高可性保障，將各地的交易規(guī)則細分為不同的“交易微服務(wù)”，未來交易規(guī)則發(fā)生變化時，只需要通過對微服務(wù)進行細微的升級調(diào)整就能適應(yīng)市場快速發(fā)展的需求。

在與外部系統(tǒng)的交互方面，首次設(shè)計了支持面向市場成員技術(shù)支持系統(tǒng)的交互服務(wù)，借助公司的電力市場運營技術(shù)實驗室，可在新一代交易平臺上開展市場模擬推演、仿真實驗、新技術(shù)驗證、功能和性能驗證，未來還可以向廣大市場成員開放交易員培訓(xùn)、考試認證和實驗?zāi)M等服務(wù)。

新一代平臺適應(yīng)在未來業(yè)務(wù)快速發(fā)展時對軟、硬件資源需求的彈性擴展，不僅可以支撐我國特有的兩級市場交易體系，未來還可以實現(xiàn)多個省市和地區(qū)超過萬級的用戶在線交易的能力，保障超過3萬億的電量的高效結(jié)算。