我國統(tǒng)一電力市場直接交易平臺設(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，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)該交易平臺具備的功能必須符合三級電力市場的發(fā)展目標(biāo)、市場規(guī)則以及市場運(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及相關(guān)證明材料，由城市公司營銷部對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，影響了公平競爭。

(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

在對市場預(yù)測和交易情況進(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

電力直接交易平臺的系統(tǒng)主要構(gòu)成如圖1所示。該交易平臺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)市場預(yù)測模塊

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

(3)市場成員管理模塊

該模塊具備如下功能：a.進(jìn)入電力市場成員的注冊；b.進(jìn)入電力市場成員的各類條件查詢；c.修改或者刪除市場成員；d.注冊機(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.針對機(jī)組或者用電單元建立經(jīng)濟(jì)機(jī)組；h.注冊交易單元；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，市場成員參與交易時(shí)申報(bào)的交易數(shù)據(jù)通過該平臺能夠以加密數(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，在平臺上選擇相應(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，針對符合要求的申報(bào)數(shù)據(jù)在經(jīng)平臺解密后，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)交易平臺組織后才能發(fā)布給市場成員，而市場成員在該平臺上可以查詢到最新的交易信息。交易平臺不僅可以自動生成合同，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直接交易平臺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)，以及市場主體的運(yùn)行考核數(shù)據(jù)和市場運(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)市場分析模塊。分析管理電力市場交易信息，對電網(wǎng)運(yùn)行情況、市場運(yùn)行情況進(jìn)行分析，對市場進(jìn)行評估，從而為交易各方、市場成員以及三級電機(jī)市場提供詳細(xì)的市場分析數(shù)據(jù)和大量的數(shù)據(jù)展現(xiàn)工具，推動三級電力市場健康有序發(fā)展。

(8)綜合管理模塊。自動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成員提供電力市場的相關(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

(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。對系統(tǒng)的各項(xiàng)功能進(jìn)行分項(xiàng)控制，對每個(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)一對多和多對多的電能交易，市場主體報(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；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)一電力市場直接交易平臺，并對這一交易平臺的系統(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。

參考文獻(xiàn)：

[1]尚金成.中國電力市場體系模式設(shè)計(jì)(一)：互聯(lián)電網(wǎng)電力市場設(shè)訓(xùn)[J].電力系統(tǒng)自動化，2010，34(8)：49-55.

[2]尚金成.中國電力市場體系模式設(shè)計(jì)(二)：最優(yōu)市場結(jié)構(gòu)、市場均衡性分析[J].電力系統(tǒng)自動化，2010,34(9)：34-38.

[3]國家電力監(jiān)管委員會，國家發(fā)展改革委，國家能源局.關(guān)于完善電力用戶與發(fā)電企業(yè)直接交易試點(diǎn)工作有關(guān)問題的通知[Z].電監(jiān)市場20號，2009.

[4]國家電力監(jiān)管委員會輸電監(jiān)管部.大用戶直接交易探索與國外電力交易監(jiān)管經(jīng)驗(yàn)[M].北京：中國電力出版社，2008.

[5]夏清.中國推廣大用戶直購電交易的制度設(shè)計(jì)與建議[J].電力系統(tǒng)自動化，2013,37(20)：1-7.

[6]張顯，劉福斌，彭濤，等.電力用戶與發(fā)電企業(yè)直接交易相關(guān)問題探討[J].電力系統(tǒng)自動化,2014,38(13):33-37.