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)...

4兩級(jí)部署架構(gòu)

我國(guó)現(xiàn)階段是國(guó)家和省兩級(jí)市場(chǎng)相互協(xié)調(diào)運(yùn)作模式為主，以國(guó)網(wǎng)公司為例，北京電力交易中心負(fù)責(zé)的是國(guó)家和區(qū)域市場(chǎng)運(yùn)作，而27家省級(jí)交易中心負(fù)責(zé)的省組織省內(nèi)的交易等業(yè)務(wù)的開(kāi)展。因此，如圖2所示，平臺(tái)架構(gòu)設(shè)計(jì)采用兩級(jí)部署模式，在北京電力交易中心的部署國(guó)家市場(chǎng)電力交易平臺(tái)，支撐國(guó)家和區(qū)域電力市場(chǎng)運(yùn)營(yíng);在各省(區(qū)、市)交易中心的私有云環(huán)境上分別部署一套省級(jí)交易平臺(tái)支撐省級(jí)電力市場(chǎng)運(yùn)營(yíng)。

圖2 平臺(tái)兩級(jí)部署模式

5關(guān)鍵技術(shù)

5.1 “混合云”與兩地三中心技術(shù)方案

此次設(shè)計(jì)采用了私有云+公有云的“混合云”的方案，將大部分查詢類請(qǐng)求送往第三方公有云平臺(tái)，少量的交易類請(qǐng)求送至交易中心的私有云平臺(tái)。在交易中心私有云中實(shí)現(xiàn)兩地三中心的運(yùn)行模式，主中心與副中心設(shè)計(jì)為雙活平臺(tái)運(yùn)行。

5.2 高并發(fā)訪問(wèn)

在分析電力交易高并發(fā)業(yè)務(wù)需求和借鑒互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)如下兩層高并發(fā)訪問(wèn)優(yōu)化方案：①在基礎(chǔ)設(shè)施層通過(guò)優(yōu)化云服務(wù)器和網(wǎng)絡(luò)帶寬，將靜態(tài)頁(yè)面與動(dòng)態(tài)頁(yè)面分離，圖片與交易業(yè)務(wù)頁(yè)面進(jìn)行分離。②平臺(tái)服務(wù)層提升數(shù)據(jù)訪問(wèn)性能和異步寫入機(jī)制。通過(guò)分庫(kù)分表、讀寫分離提升關(guān)系庫(kù)讀寫性能，引入分布式內(nèi)存庫(kù)和異步寫入機(jī)制滿足交易數(shù)據(jù)申報(bào)應(yīng)用等高并發(fā)場(chǎng)景。

5.3 IEC 62325模型

本文在IEC 62325標(biāo)準(zhǔn)模型基礎(chǔ)上，結(jié)合我國(guó)電力交易實(shí)際業(yè)務(wù)需求進(jìn)行了擴(kuò)展，設(shè)計(jì)了多層次市場(chǎng)模型。①市場(chǎng)成員層，②業(yè)務(wù)單元層，③經(jīng)濟(jì)機(jī)組/負(fù)荷層，④物理機(jī)組/負(fù)荷層。需要注意的是由于電網(wǎng)的物理模型(IEC 61970)由調(diào)度平臺(tái)負(fù)責(zé)管理和維護(hù)，未來(lái)電網(wǎng)模型的即時(shí)同步和映射是需要關(guān)注的一個(gè)問(wèn)題。

5.4 海量存儲(chǔ)與處理

根據(jù)電力交易業(yè)務(wù)的特點(diǎn)，研究設(shè)計(jì)了三層的海量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和處理方案。①數(shù)據(jù)層：提出關(guān)系庫(kù)(分庫(kù)分表)、分布式內(nèi)存庫(kù)和分布式海量庫(kù)三類海量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)策略;②通信層：基于面向服務(wù)的架構(gòu)設(shè)計(jì)交易平臺(tái)服務(wù)總線;③邏輯層：應(yīng)用分布式計(jì)算框架。通過(guò)平臺(tái)注冊(cè)的三類數(shù)據(jù)訪問(wèn)服務(wù)訪問(wèn)數(shù)據(jù)，支持不同應(yīng)用間消息傳遞，提升計(jì)算效率。

5.5 外部系統(tǒng)信息交換接口技術(shù)

新一代電力交易技術(shù)支持系統(tǒng)與外部系統(tǒng)信息交換涉及的通信模式共有三種，對(duì)話通信模式、私有通信模式和廣播通信模式。目前在電力市場(chǎng)標(biāo)準(zhǔn)工作組的組織下，中國(guó)電科院正在牽頭起草電力市場(chǎng)技術(shù)支持系統(tǒng)與售電技術(shù)支持系統(tǒng)信息交換的標(biāo)準(zhǔn)，未來(lái)基于此標(biāo)準(zhǔn)將會(huì)擴(kuò)展到與發(fā)電商和電力用戶相關(guān)系統(tǒng)的信息交換。

5.6 身份認(rèn)證與安全防護(hù)

除了傳統(tǒng)的防火墻和入侵檢測(cè)、DDOS拒絕服務(wù)之外，建議增強(qiáng)：①身份認(rèn)證技術(shù)，②云安全防護(hù)技術(shù)，③數(shù)據(jù)安全技術(shù)。實(shí)現(xiàn)對(duì)交易平臺(tái)從外部邊界、身份認(rèn)證、數(shù)據(jù)加密等方面的全面安全防護(hù)。

6結(jié)語(yǔ)

本文提出的新一代電力市場(chǎng)交易平臺(tái)的設(shè)計(jì)方案，具有以下的特點(diǎn)：①適應(yīng)國(guó)家和省兩級(jí)市場(chǎng)運(yùn)營(yíng)的交易平臺(tái)統(tǒng)一設(shè)計(jì)方案，有效提升了兩級(jí)業(yè)務(wù)的協(xié)調(diào)運(yùn)作的能力;②重構(gòu)了適應(yīng)我國(guó)特色的四大應(yīng)用子系統(tǒng)的業(yè)務(wù)架構(gòu)體，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)系統(tǒng)的松耦合交互，提升了平臺(tái)的性能和可靠性;③首次設(shè)計(jì)了支撐廣大市場(chǎng)成員技術(shù)支持系統(tǒng)級(jí)的信息交換的機(jī)制和方案;④借鑒互聯(lián)網(wǎng)先進(jìn)的混合云技術(shù)，借助公有云分擔(dān)部分只讀信息的查詢，有效減少了交易中心平臺(tái)的負(fù)載;該設(shè)計(jì)可適應(yīng)電改要求的“現(xiàn)貨+中長(zhǎng)期市場(chǎng)”協(xié)調(diào)運(yùn)營(yíng)的需求，提升了兩級(jí)市場(chǎng)協(xié)調(diào)動(dòng)作的能力，可為下一代電力市場(chǎng)交易平臺(tái)的設(shè)計(jì)、研發(fā)提供參考。

主要作者介紹

史連軍，博士，北京電力交易中心黨總支書記兼副主任，教授級(jí)高級(jí)工程師。中國(guó)電機(jī)工程學(xué)會(huì)電力市場(chǎng)專委會(huì)主任委員。長(zhǎng)期從事電力市場(chǎng)建設(shè)、交易組織運(yùn)營(yíng)、交易平臺(tái)建設(shè)應(yīng)用、電網(wǎng)調(diào)度運(yùn)行等方面的研究與實(shí)踐工作。在電力市場(chǎng)體系建設(shè)、交易機(jī)制設(shè)計(jì)與規(guī)則制訂、能源資源大范圍優(yōu)化配置、清潔能源消納、交易平臺(tái)架構(gòu)規(guī)劃等方面有深入的理論研究和豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。獲得省部級(jí)科技進(jìn)步獎(jiǎng)9項(xiàng)。

邵平，碩士，中國(guó)電力科學(xué)研究院電力自動(dòng)化研究所電力市場(chǎng)研究室副主任，高級(jí)工程師。國(guó)家電網(wǎng)公司技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)TC03工作組委員，長(zhǎng)期從事電力市場(chǎng)運(yùn)營(yíng)領(lǐng)域課題研究和系統(tǒng)的研發(fā)工作。承擔(dān)了國(guó)家電網(wǎng)公司“十一五電力市場(chǎng)交易運(yùn)營(yíng)系統(tǒng)”、“全國(guó)統(tǒng)一電力市場(chǎng)技術(shù)支撐平臺(tái)”等電力交易系統(tǒng)設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)工作，以及10項(xiàng)國(guó)家或省部級(jí)科技項(xiàng)目或課題的研究工作;獲得省部級(jí)、中國(guó)電科院科技進(jìn)步獎(jiǎng)共7項(xiàng)。

張顯，博士，北京電力交易中心技術(shù)部主任，教授級(jí)高級(jí)工程師。中國(guó)電機(jī)工程學(xué)會(huì)電力市場(chǎng)專委會(huì)委員，全國(guó)電力系統(tǒng)管理及其信息交換標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)電力市場(chǎng)工作組主任，國(guó)家電網(wǎng)公司技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)TC03工作組副組長(zhǎng)，國(guó)家電網(wǎng)公司首批十大專業(yè)領(lǐng)軍人才。長(zhǎng)期從事電力市場(chǎng)體系、交易平臺(tái)建設(shè)以及電力市場(chǎng)運(yùn)營(yíng)有關(guān)研究和實(shí)踐工作。在IEEE Transactions on Power Systems、《中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào)》、《電力系統(tǒng)自動(dòng)化》等國(guó)內(nèi)外知名學(xué)術(shù)期刊發(fā)表學(xué)術(shù)論文30余篇。獲得省部級(jí)科技進(jìn)步獎(jiǎng)6項(xiàng)。

原標(biāo)題:北京電力交易中心史連軍等：新一代電力市場(chǎng)交易平臺(tái)架構(gòu)探討