我國統(tǒng)一電力市場(chǎng)直接交易平臺(tái)設(shè)計(jì)研究

劉江平，沈　巍，胡　廣，甘　凌，劉　莉

(1.湖北省電力公司，湖北 武漢 430040；2.湖北省電力勘測(cè)設(shè)計(jì)院，湖北 武漢 430040)

0　引　言

當(dāng)前，直接交易(即發(fā)生在電力用戶和發(fā)電企業(yè)之間的交易)已經(jīng)成為電力市場(chǎng)建設(shè)中不可或缺的部分。采取直接交易的方式，不僅能夠提高電力效率，實(shí)現(xiàn)電力資源的優(yōu)化配置，減少經(jīng)濟(jì)支出，而且還有助于拉動(dòng)電力需求，最終達(dá)到發(fā)電、輸電、用電三方共贏的局面。

本文主要基于當(dāng)前我國電力直接交易現(xiàn)狀，設(shè)計(jì)交易平臺(tái)，希望能夠?yàn)殡娏灰滋峁┘夹g(shù)支撐。

1　總體設(shè)計(jì)目標(biāo)

根據(jù)電力交易中心總體設(shè)計(jì)方案要求，在設(shè)計(jì)和建設(shè)過程中，堅(jiān)持以下設(shè)計(jì)目標(biāo)：

(1)該交易平臺(tái)具備的功能必須符合三級(jí)電力市場(chǎng)的發(fā)展目標(biāo)、市場(chǎng)規(guī)則以及市場(chǎng)運(yùn)營等要求，具有較強(qiáng)的適用性。因此在設(shè)計(jì)該平臺(tái)時(shí)，必須嚴(yán)格執(zhí)行國際、國家、電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和通用技術(shù)規(guī)范，具備用戶認(rèn)證、密碼設(shè)計(jì)等功能，從而全面保證該系統(tǒng)及其相關(guān)數(shù)據(jù)的安全性。

(2)能夠充分利用“SG186”工程資源。在設(shè)計(jì)電力直接交易平臺(tái)時(shí)要遵循“立足未來，統(tǒng)籌規(guī)劃、分布推進(jìn)”等原則，從系統(tǒng)的設(shè)計(jì)入手，充分吸收成熟的管理思想，采用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)，設(shè)計(jì)的基本目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)跟電力交易相關(guān)的各項(xiàng)業(yè)務(wù)和環(huán)節(jié)的管理，全面提高電力交易的管理質(zhì)量。

2　電力交易中心業(yè)務(wù)模式及主要存在的問題

2.1　業(yè)務(wù)模式

目前電力交易中心內(nèi)部的主要工作：年度中長(zhǎng)期交易計(jì)劃的確定、月度交易計(jì)劃的制定以及交易撮合管理、合同管理、電費(fèi)結(jié)算等工作。

電力直接交易的流程大致如下：首先由省電力公司直接交易聯(lián)合工作小組發(fā)布次年度電力直接交易通知，電力大用戶參照通知提出書面申請(qǐng)及相關(guān)證明材料，由城市公司營銷部對(duì)大用戶提交的材料進(jìn)行審核，再由省電力公司營銷部復(fù)審資料，并提出審查意見，最后由電力交易中心組織發(fā)電企業(yè)與用戶進(jìn)行直接交易。

2.2　主要存在的問題

該系統(tǒng)在設(shè)計(jì)之初，需要進(jìn)行大量的需求調(diào)研和理論研究。通過研究發(fā)現(xiàn)目前的交易平臺(tái)主要存在以下問題：

(1)電力交易協(xié)商困難

以往的區(qū)域電網(wǎng)跨省、跨區(qū)交易采用傳統(tǒng)的電話協(xié)商和傳真確認(rèn)交易單等方式，交易工作量大，效率也不高，特別是當(dāng)出現(xiàn)幾家賣電幾家買電時(shí)，存在協(xié)商困難的局面，這在一定程度上制約了交易的發(fā)展，影響了公平競(jìng)爭(zhēng)。

(2)交易數(shù)據(jù)來源和格式多樣化

據(jù)統(tǒng)計(jì)，電力交易相關(guān)數(shù)據(jù)大約有57種，來自8大應(yīng)用子系統(tǒng)中。數(shù)據(jù)分散而且各種數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)和格式都不一樣。要想真正實(shí)現(xiàn)交易過程閉環(huán)管理，首先必須規(guī)范數(shù)據(jù)和業(yè)務(wù)標(biāo)準(zhǔn)，并實(shí)現(xiàn)公司內(nèi)部的數(shù)據(jù)橫向集成。

(3)交易歷史數(shù)據(jù)采集整理難度大

在對(duì)市場(chǎng)預(yù)測(cè)和交易情況進(jìn)行分析時(shí)，必須整理歷史數(shù)據(jù)，建立歷史交易數(shù)據(jù)庫。此前電力公司交易歷史數(shù)據(jù)大多為非結(jié)構(gòu)化的Excel、Word格式，甚至很多為紙質(zhì)文件。

(4)交易中心和調(diào)度中心數(shù)據(jù)不能實(shí)時(shí)同步

交易中心和調(diào)度中心業(yè)務(wù)關(guān)系聯(lián)系緊密，存在大量的數(shù)據(jù)交互。由于交易頻繁，業(yè)務(wù)工作量大，交易中心與調(diào)度中心的計(jì)劃數(shù)據(jù)交換通過紙質(zhì)傳真的方式進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，占用了交易中心和調(diào)度中心交易人員大量的時(shí)間，效率低，統(tǒng)計(jì)結(jié)算也比較滯后，對(duì)交易工作帶來了一些影響。

(5)交易中心和財(cái)務(wù)結(jié)算數(shù)據(jù)不能閉環(huán)管理

交易執(zhí)行后，需要送財(cái)務(wù)部門進(jìn)行電費(fèi)結(jié)算。由于數(shù)據(jù)沒有閉環(huán)管理，各類交易的量大、交易品種繁多，容易出現(xiàn)兩個(gè)部門統(tǒng)計(jì)不一致的情況，導(dǎo)致增加大量的核對(duì)工作。因此實(shí)現(xiàn)交易數(shù)據(jù)與財(cái)務(wù)結(jié)算數(shù)據(jù)的橫向集成，形成第二個(gè)閉環(huán)管理。

3　解決方案介紹

3.1　系統(tǒng)組成

電力直接交易平臺(tái)的系統(tǒng)主要構(gòu)成如圖1所示。該交易平臺(tái)主要具備管理交易規(guī)則和交易流程、發(fā)布交易通知、申報(bào)交易數(shù)據(jù)、成交計(jì)算以及發(fā)布交易結(jié)構(gòu)等功能。

圖1　電力直接交易平臺(tái)架構(gòu)圖

3.2　系統(tǒng)功能構(gòu)架

為了保證該系統(tǒng)中與電力交易相關(guān)工作的有序進(jìn)行，遵循用戶之前的工作習(xí)慣和工作流程，再按照直接交易的流程。該系統(tǒng)主要包含以下功能模塊：

(1)交易查詢模塊

提供交易實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)綜合查詢，主要包括：交易量級(jí)經(jīng)銷電廠查詢；跨區(qū)跨省交易綜合查詢；經(jīng)銷電廠經(jīng)銷情況查詢；跨區(qū)跨省潮流實(shí)時(shí)查詢等。

(2)市場(chǎng)預(yù)測(cè)模塊

具有預(yù)測(cè)電力市場(chǎng)的功能，預(yù)測(cè)的內(nèi)容主要包含兩個(gè)方面，其一為預(yù)測(cè)電力需求，其二為預(yù)測(cè)供電能力，從而為電力交易雙方和三級(jí)電力市場(chǎng)提供預(yù)測(cè)的數(shù)據(jù)和工具，保證計(jì)劃準(zhǔn)確性，實(shí)現(xiàn)電力交易市場(chǎng)穩(wěn)定發(fā)展。

(3)市場(chǎng)成員管理模塊

該模塊具備如下功能：a.進(jìn)入電力市場(chǎng)成員的注冊(cè)；b.進(jìn)入電力市場(chǎng)成員的各類條件查詢；c.修改或者刪除市場(chǎng)成員；d.注冊(cè)機(jī)組或者用電單元；e.多種條件查詢進(jìn)行機(jī)組或者用電單元；f.修改、刪除機(jī)組或者用電單元；g.針對(duì)機(jī)組或者用電單元建立經(jīng)濟(jì)機(jī)組；h.注冊(cè)交易單元；i.多種條件查詢從事交易的單元；j.修改、刪除交易單元。

(4)交易管理模塊

這也是電力直接交易平臺(tái)的核心功能，其主要負(fù)責(zé)組織并開展電力交易，設(shè)定好交易前的相關(guān)條件，審核電力交易雙方數(shù)據(jù)是否完整，計(jì)算交易雙方申報(bào)的交易數(shù)據(jù)并生成交易結(jié)果。

a.管理交易規(guī)則。管理交易規(guī)則是直接交易平臺(tái)開展交易的基礎(chǔ)和前提。這一模塊中可以設(shè)置交易的基本參數(shù)，主要包括交易流程時(shí)間間隔段、交易流程的環(huán)節(jié)、電量限值、是否需要使用限值等參數(shù)，除此之外，集中撮合使用相關(guān)的排序規(guī)則、掛牌交易使用電量的分?jǐn)傄?guī)則也由該模塊管理。交易管理功能能夠保證靈活配置大用戶直接交易規(guī)則，從而更好地滿足大用戶直接交易模式的發(fā)展和交易規(guī)則的變化。

b.管理交易流程。管理交易流程主要通過統(tǒng)一的圖形化管理界面，實(shí)現(xiàn)所有交易流程的集中管理，如此便可以實(shí)時(shí)查詢并跟蹤具體交易的情況。交易進(jìn)程的展示主要通過各個(gè)環(huán)節(jié)圖形顏色改變來展示，針對(duì)沒有完成的流程，只需點(diǎn)擊相應(yīng)的業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)圖形便可以直接進(jìn)入相應(yīng)的操作頁面中，針對(duì)已經(jīng)完成的流程，通過點(diǎn)擊相應(yīng)的業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)圖便可以清楚地顯示該業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)的交易方、交易電量以及交易電價(jià)。

c.發(fā)布交易通知。交易中心發(fā)起交易時(shí)就要發(fā)布交易通知，交易通知包含的內(nèi)容主要有交易開始的時(shí)間、電量的類型以及參與交易的成員等，并且這一模塊還能夠以短信和信息通告的形式提示市場(chǎng)成員相關(guān)信息。

d.交易數(shù)據(jù)的申報(bào)和成交計(jì)算。在電力直接交易中，市場(chǎng)成員參與交易時(shí)申報(bào)的交易數(shù)據(jù)通過該平臺(tái)能夠以加密數(shù)據(jù)文化的形式保存在本地磁盤中，若想查看這些文件必須經(jīng)過交易平臺(tái)，在平臺(tái)上選擇相應(yīng)的加密數(shù)據(jù)文件并申報(bào)。而交易中心統(tǒng)一對(duì)其解密開標(biāo)計(jì)算的前提為開標(biāo)日期內(nèi)，如果加密申報(bào)數(shù)據(jù)不符合要求時(shí)便作廢，針對(duì)符合要求的申報(bào)數(shù)據(jù)在經(jīng)平臺(tái)解密后，還需要按照相應(yīng)的交易規(guī)則成交計(jì)算，最終交易結(jié)果以數(shù)據(jù)表格或者圖標(biāo)的形式呈現(xiàn)出來。這種交易申報(bào)和成交計(jì)算模式充分保證了交易數(shù)據(jù)的安全性。

e.發(fā)布交易結(jié)果。交易結(jié)果經(jīng)交易平臺(tái)組織后才能發(fā)布給市場(chǎng)成員，而市場(chǎng)成員在該平臺(tái)上可以查詢到最新的交易信息。交易平臺(tái)不僅可以自動(dòng)生成合同，而且可以在人工觸發(fā)下生成合同信息。生成的合同信息被保存到數(shù)據(jù)庫內(nèi)，最終實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)共享。

(5)合同管理模塊。合同管理模塊作為電力市場(chǎng)直接交易平臺(tái)中直接管理購售電合同的重要部分，具備查詢和修改合同數(shù)據(jù)以及合同電量分月、分幾組功能，為今后各個(gè)模塊運(yùn)用合同數(shù)據(jù)提供數(shù)據(jù)支持。

(6)管理結(jié)算模塊。管理結(jié)算主要指的是按照電能量計(jì)量系統(tǒng)提供的有效電能數(shù)據(jù)、合同管理系統(tǒng)的合同、電價(jià)數(shù)據(jù)和網(wǎng)損，調(diào)度調(diào)整指令，能量管理系統(tǒng)的運(yùn)行數(shù)據(jù)，合同管理模塊的相關(guān)數(shù)據(jù)，以及市場(chǎng)主體的運(yùn)行考核數(shù)據(jù)和市場(chǎng)運(yùn)營狀態(tài)，進(jìn)行電量結(jié)算。結(jié)算管理模塊的設(shè)計(jì)要能夠促進(jìn)大用戶直接交易結(jié)算，便于精益化管理的實(shí)施。

(7)市場(chǎng)分析模塊。分析管理電力市場(chǎng)交易信息，對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行情況、市場(chǎng)運(yùn)行情況進(jìn)行分析，對(duì)市場(chǎng)進(jìn)行評(píng)估，從而為交易各方、市場(chǎng)成員以及三級(jí)電機(jī)市場(chǎng)提供詳細(xì)的市場(chǎng)分析數(shù)據(jù)和大量的數(shù)據(jù)展現(xiàn)工具，推動(dòng)三級(jí)電力市場(chǎng)健康有序發(fā)展。

(8)綜合管理模塊。自動(dòng)化處理交易中心生產(chǎn)管理和交易中心事務(wù)，通過管理工作流程實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)的自動(dòng)流轉(zhuǎn)，保證工作效率提高；提供實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確的信息，保證信息的自動(dòng)傳遞；經(jīng)過綜合業(yè)務(wù)子系統(tǒng)收集子系統(tǒng)相關(guān)信息，從而為提高管理水平提供工具支持。

(9)系統(tǒng)管理模塊。系統(tǒng)管理模塊的主要作用是為電力交易應(yīng)用的系統(tǒng)管理提供所需相應(yīng)功能，保證系統(tǒng)管理員操作更加方便，信息更加準(zhǔn)確，管理更加高效。

(10)其他模塊

其他模塊包括線損管理、縱向貫通、橫向集成模塊等。線損管理模塊的功能主要是根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)計(jì)算線損，為交易談判提供依據(jù)。縱向貫通模塊的功能是向市場(chǎng)成員提供電力市場(chǎng)的相關(guān)數(shù)據(jù)的申報(bào)和報(bào)送，而橫向集成模塊的主要功能是與相應(yīng)的調(diào)度系統(tǒng)和財(cái)務(wù)系統(tǒng)等相關(guān)系統(tǒng)集成。

3.3　解決方案的特色及優(yōu)勢(shì)

(1)該系統(tǒng)使用方便，符合交易管理日常工作的需要。

(2)整個(gè)系統(tǒng)具有嚴(yán)格的操作權(quán)限控制機(jī)制，確保數(shù)據(jù)的安全性。對(duì)系統(tǒng)的各項(xiàng)功能進(jìn)行分項(xiàng)控制，對(duì)每個(gè)功能項(xiàng)分別進(jìn)行授權(quán)，只有具有操作權(quán)限的用戶才可以使用相應(yīng)的功能項(xiàng)。

(3)該系統(tǒng)的撮合交易功能，結(jié)合了電網(wǎng)實(shí)際，可以實(shí)現(xiàn)一對(duì)多和多對(duì)多的電能交易，市場(chǎng)主體報(bào)價(jià)點(diǎn)的確定、報(bào)價(jià)的折算、成交電力電價(jià)的計(jì)算等，符合科學(xué)規(guī)律和現(xiàn)行管理辦法。有關(guān)交易參數(shù)的設(shè)置靈活，使用方便，能夠滿足不同的電網(wǎng)運(yùn)行方式下的交易需求。

(4)該系統(tǒng)支持圖形化的流程管理，業(yè)務(wù)流程可以自定義和重組；多個(gè)業(yè)務(wù)系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)可以交互傳輸和校對(duì)；采用報(bào)表技術(shù)支持多種數(shù)據(jù)報(bào)表、圖表的展現(xiàn)，包括實(shí)時(shí)報(bào)表、歷史報(bào)表、跨系統(tǒng)數(shù)據(jù)報(bào)表、OLAP分析報(bào)表。

(5)系統(tǒng)采用CELL報(bào)表組件，方便了用戶對(duì)報(bào)表的后續(xù)加工和處理。該系統(tǒng)有自定義報(bào)表功能，用戶通過圖形化的方式定制出所需要的報(bào)表。在定制的過程中可以自定義計(jì)算公式，給用戶帶來了很大的方便。

4　結(jié)　論

本文在分析了電力交易中心業(yè)務(wù)模式及主要存在問題的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了統(tǒng)一電力市場(chǎng)直接交易平臺(tái)，并對(duì)這一交易平臺(tái)的系統(tǒng)構(gòu)成和系統(tǒng)功能進(jìn)行了詳細(xì)介紹。該平臺(tái)設(shè)計(jì)的主要目的是為用直接交易提供可靠的技術(shù)支撐。

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