新一代電力市場(chǎng)交易平臺(tái)架構(gòu)探討

2018-01-16 11:29:37 電力系統(tǒng)自動(dòng)化　點(diǎn)擊量：評(píng)論 (0)

引言：國(guó)家電網(wǎng)公司的電力市場(chǎng)交易平臺(tái)經(jīng)歷過(guò)十一五和十二五兩個(gè)時(shí)期。十一五初期交易中心剛剛成立，建立了三級(jí)交易平臺(tái)，為發(fā)電企業(yè)單邊側(cè)...

引言：

國(guó)家電網(wǎng)公司的電力市場(chǎng)交易平臺(tái)經(jīng)歷過(guò)“十一五”和“十二五”兩個(gè)時(shí)期。“十一五”初期交易中心剛剛成立，建立了三級(jí)交易平臺(tái)，為發(fā)電企業(yè)單邊側(cè)的市場(chǎng)競(jìng)價(jià)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(guó)內(nèi)電力市場(chǎng)改革的重要內(nèi)容，采用統(tǒng)一設(shè)計(jì)、兩級(jí)部署的架構(gòu)，建立了提供支撐多類用戶同時(shí)參與競(jìng)爭(zhēng)的統(tǒng)一電力市場(chǎng)交易平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了國(guó)網(wǎng)經(jīng)營(yíng)范圍內(nèi)共32家交易中心全業(yè)務(wù)流程的在線運(yùn)作。隨著2015年中發(fā)9號(hào)文件及相關(guān)電改配套文件的發(fā)布和售電側(cè)市場(chǎng)的放開(kāi)，要求交易機(jī)構(gòu)逐步提高交易平臺(tái)自動(dòng)化、信息化水平，確保所有市場(chǎng)主體依法依規(guī)在平臺(tái)上公開(kāi)、公平、公正的開(kāi)展各類市場(chǎng)交易。

為此，本文分析了電改對(duì)新一代平臺(tái)提出的總體設(shè)計(jì)要求，借鑒了部分國(guó)外電力交易平臺(tái)和國(guó)內(nèi)類似行業(yè)交易平臺(tái)的設(shè)計(jì)思路和理念，結(jié)合國(guó)內(nèi)電力市場(chǎng)運(yùn)營(yíng)的特點(diǎn)，提出了適應(yīng)我國(guó)電力市場(chǎng)特色四大應(yīng)用的業(yè)務(wù)架構(gòu)，以及兩級(jí)市場(chǎng)協(xié)作的平臺(tái)架構(gòu)體系設(shè)計(jì)思路，并對(duì)未來(lái)要開(kāi)展研究的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了分析討論。

1 總體設(shè)計(jì)要求

1.1 “現(xiàn)貨+中長(zhǎng)期”市場(chǎng)

中發(fā)9號(hào)文件配套文件明確提出，我國(guó)電力市場(chǎng)建設(shè)目標(biāo)是“現(xiàn)貨交易發(fā)現(xiàn)價(jià)格，中長(zhǎng)期交易規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)”的現(xiàn)貨和中長(zhǎng)期交易相結(jié)合的市場(chǎng)化電力電量平衡模式。未來(lái)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的發(fā)展必然是以“現(xiàn)貨+中長(zhǎng)期”市場(chǎng)聯(lián)合運(yùn)營(yíng)的模式，要求平臺(tái)必須進(jìn)一步支撐電力現(xiàn)貨和中長(zhǎng)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(wèn)

截至2017年5月，統(tǒng)一市場(chǎng)交易平臺(tái)上注冊(cè)的市場(chǎng)成員數(shù)已超過(guò)3.7萬(wàn)家。隨著售電側(cè)市場(chǎng)和低壓側(cè)電力用戶的放開(kāi)，市場(chǎng)成員接入數(shù)量將呈幾何級(jí)增長(zhǎng)，預(yù)計(jì)電力用戶和售電主體的注冊(cè)數(shù)量將大幅度增長(zhǎng)，電壓等級(jí)10千伏及以上潛在用戶約1400萬(wàn)戶。因此，新一代交易平臺(tái)需要從基礎(chǔ)技術(shù)架構(gòu)著手，研究設(shè)計(jì)海量市場(chǎng)成員用戶接入和并發(fā)訪問(wèn)能力。

1.3 標(biāo)準(zhǔn)化的市場(chǎng)模型

目前交易平臺(tái)已對(duì)多層次市場(chǎng)模型統(tǒng)一管理，支撐了交易、計(jì)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(lái)市場(chǎng)化改革要求，市場(chǎng)模型將需要進(jìn)一步完善售電商、配電公司及輸電商等模型，以及市場(chǎng)模型與電網(wǎng)物理模型無(wú)縫關(guān)聯(lián)。

1.4 外部系統(tǒng)信息交換

建立電力交易平臺(tái)與市場(chǎng)成員信息數(shù)據(jù)的交換機(jī)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(lái)隨著電力市場(chǎng)業(yè)務(wù)的不斷變化，還需要對(duì)信息交換接口進(jìn)行動(dòng)態(tài)擴(kuò)展和擴(kuò)充。

1.5 交易安全保障

電力交易直接面向全社會(huì)廣大的客戶，交易數(shù)據(jù)機(jī)密敏感，必須能夠在互聯(lián)網(wǎng)上被安全、可靠地訪問(wèn)。新一代電力交易平臺(tái)的安全保護(hù)等級(jí)為三級(jí)，要求按照GB/T 22239-2008《信息安全技術(shù)信息系統(tǒng)安全等級(jí)保護(hù)基本要求》及 “分區(qū)分域、安全接入、動(dòng)態(tài)感知、全面防護(hù)”的安全策略，對(duì)系統(tǒng)安全進(jìn)行安全防護(hù)設(shè)計(jì)。

2四大業(yè)務(wù)應(yīng)用架構(gòu)

根據(jù)總體設(shè)計(jì)要求，新一代交易平臺(tái)建議從以下四類業(yè)務(wù)應(yīng)用的角度進(jìn)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(chǎng)，形成從中長(zhǎng)期到短期，再到日前和實(shí)時(shí)的完整交易體系，實(shí)現(xiàn)對(duì)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(chǎng)運(yùn)營(yíng)。總部與省市交易中心間通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范的兩級(jí)業(yè)務(wù)協(xié)作的流程和管控手段，無(wú)縫的開(kāi)展電力商品的交易、合約以及電能計(jì)劃兩級(jí)業(yè)務(wù)互動(dòng)。

2)市場(chǎng)結(jié)算應(yīng)用：電能結(jié)算業(yè)務(wù)是交易運(yùn)營(yíng)的重要環(huán)節(jié)，未來(lái)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(duì)電量、電力、容量多種商品標(biāo)的結(jié)算能力。必須建立相對(duì)獨(dú)立和統(tǒng)一的結(jié)算子系統(tǒng)，支撐對(duì)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(chǎng)成員結(jié)算工作。

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

4)市場(chǎng)分析應(yīng)用：市場(chǎng)運(yùn)行狀況復(fù)雜多變，需要掌握市場(chǎng)運(yùn)營(yíng)情況，發(fā)現(xiàn)風(fēng)險(xiǎn)和預(yù)測(cè)市場(chǎng)走勢(shì)是市場(chǎng)交易工作的一項(xiàng)重要內(nèi)容。通過(guò)對(duì)事前、事中、事后的全周期范圍的分析，以及實(shí)時(shí)信息的收集、大數(shù)據(jù)挖掘分析等技術(shù)，開(kāi)展在線交易全業(yè)務(wù)過(guò)程的監(jiān)控和預(yù)警分析，實(shí)現(xiàn)對(duì)市場(chǎng)行為的反演分析能力，為對(duì)電力市場(chǎng)分析和監(jiān)管提供技術(shù)數(shù)據(jù)，確保市場(chǎng)健康有序的運(yùn)營(yíng)。

因此，本文以我國(guó)電力市場(chǎng)業(yè)務(wù)發(fā)展需求為基礎(chǔ)，對(duì)電力商品交易、統(tǒng)一高效的市場(chǎng)結(jié)算、友好互動(dòng)的市場(chǎng)服務(wù)和多維分層的市場(chǎng)分析四大應(yīng)用進(jìn)行了創(chuàng)新性的重構(gòu)設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了各業(yè)務(wù)應(yīng)用相對(duì)獨(dú)立的部署。

圖1 新一代電力交易平臺(tái)技術(shù)架構(gòu)

3基于“云”架構(gòu)的交易平臺(tái)

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(dòng)應(yīng)用為擴(kuò)展服務(wù)渠道的新一代電力交易平臺(tái)。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(tái)層(PaaS)、云應(yīng)用層(SaaS)、云終端層，以及相應(yīng)安全和維護(hù)體系。平臺(tái)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(chǎng)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(xì)分為不同的“交易微服務(wù)”，未來(lái)交易規(guī)則發(fā)生變化時(shí)，只需要通過(guò)對(duì)微服務(wù)進(jìn)行細(xì)微的升級(jí)調(diào)整就能適應(yīng)市場(chǎng)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(jì)了支持面向市場(chǎng)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(chǎng)運(yùn)營(yíng)技術(shù)實(shí)驗(yàn)室，可在新一代交易平臺(tái)上開(kāi)展市場(chǎng)模擬推演、仿真實(shí)驗(yàn)、新技術(shù)驗(yàn)證、功能和性能驗(yàn)證，未來(lái)還可以向廣大市場(chǎng)成員開(kāi)放交易員培訓(xùn)、考試認(rèn)證和實(shí)驗(yàn)?zāi)M等服務(wù)。

新一代平臺(tái)適應(yīng)在未來(lái)業(yè)務(wù)快速發(fā)展時(shí)對(duì)軟、硬件資源需求的彈性擴(kuò)展，不僅可以支撐我國(guó)特有的兩級(jí)市場(chǎng)交易體系，未來(lái)還可以實(shí)現(xiàn)多個(gè)省市和地區(qū)超過(guò)萬(wàn)級(jí)的用戶在線交易的能力，保障超過(guò)3萬(wàn)億的電量的高效結(jié)算。

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