新一代電力市場交易平臺架構探討

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

引言：國家電網公司的電力市場交易平臺經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，為發電企業單邊側...

4兩級部署架構

我國現階段是國家和省兩級市場相互協調運作模式為主，以國網公司為例，北京電力交易中心負責的是國家和區域市場運作，而27家省級交易中心負責的省組織省內的交易等業務的開展。因此，如圖2所示，平臺架構設計采用兩級部署模式，在北京電力交易中心的部署國家市場電力交易平臺，支撐國家和區域電力市場運營;在各省(區、市)交易中心的私有云環境上分別部署一套省級交易平臺支撐省級電力市場運營。

圖2 平臺兩級部署模式

5關鍵技術

5.1 “混合云”與兩地三中心技術方案

此次設計采用了私有云+公有云的“混合云”的方案，將大部分查詢類請求送往第三方公有云平臺，少量的交易類請求送至交易中心的私有云平臺。在交易中心私有云中實現兩地三中心的運行模式，主中心與副中心設計為雙活平臺運行。

5.2 高并發訪問

在分析電力交易高并發業務需求和借鑒互聯網技術的基礎上，設計如下兩層高并發訪問優化方案：①在基礎設施層通過優化云服務器和網絡帶寬，將靜態頁面與動態頁面分離，圖片與交易業務頁面進行分離。②平臺服務層提升數據訪問性能和異步寫入機制。通過分庫分表、讀寫分離提升關系庫讀寫性能，引入分布式內存庫和異步寫入機制滿足交易數據申報應用等高并發場景。

5.3 IEC 62325模型

本文在IEC 62325標準模型基礎上，結合我國電力交易實際業務需求進行了擴展，設計了多層次市場模型。①市場成員層，②業務單元層，③經濟機組/負荷層，④物理機組/負荷層。需要注意的是由于電網的物理模型(IEC 61970)由調度平臺負責管理和維護，未來電網模型的即時同步和映射是需要關注的一個問題。

5.4 海量存儲與處理

根據電力交易業務的特點，研究設計了三層的海量數據存儲和處理方案。①數據層：提出關系庫(分庫分表)、分布式內存庫和分布式海量庫三類海量數據存儲策略;②通信層：基于面向服務的架構設計交易平臺服務總線;③邏輯層：應用分布式計算框架。通過平臺注冊的三類數據訪問服務訪問數據，支持不同應用間消息傳遞，提升計算效率。

5.5 外部系統信息交換接口技術

新一代電力交易技術支持系統與外部系統信息交換涉及的通信模式共有三種，對話通信模式、私有通信模式和廣播通信模式。目前在電力市場標準工作組的組織下，中國電科院正在牽頭起草電力市場技術支持系統與售電技術支持系統信息交換的標準，未來基于此標準將會擴展到與發電商和電力用戶相關系統的信息交換。

5.6 身份認證與安全防護

除了傳統的防火墻和入侵檢測、DDOS拒絕服務之外，建議增強：①身份認證技術，②云安全防護技術，③數據安全技術。實現對交易平臺從外部邊界、身份認證、數據加密等方面的全面安全防護。

6結語

本文提出的新一代電力市場交易平臺的設計方案，具有以下的特點：①適應國家和省兩級市場運營的交易平臺統一設計方案，有效提升了兩級業務的協調運作的能力;②重構了適應我國特色的四大應用子系統的業務架構體，實現業務系統的松耦合交互，提升了平臺的性能和可靠性;③首次設計了支撐廣大市場成員技術支持系統級的信息交換的機制和方案;④借鑒互聯網先進的混合云技術，借助公有云分擔部分只讀信息的查詢，有效減少了交易中心平臺的負載;該設計可適應電改要求的“現貨+中長期市場”協調運營的需求，提升了兩級市場協調動作的能力，可為下一代電力市場交易平臺的設計、研發提供參考。

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，教授級高級工程師。中國電機工程學會電力市場專委會主任委員。長期從事電力市場建設、交易組織運營、交易平臺建設應用、電網調度運行等方面的研究與實踐工作。在電力市場體系建設、交易機制設計與規則制訂、能源資源大范圍優化配置、清潔能源消納、交易平臺架構規劃等方面有深入的理論研究和豐富的實踐經驗。獲得省部級科技進步獎9項。

邵平，碩士，中國電力科學研究院電力自動化研究所電力市場研究室副主任，高級工程師。國家電網公司技術標準TC03工作組委員，長期從事電力市場運營領域課題研究和系統的研發工作。承擔了國家電網公司“十一五電力市場交易運營系統”、“全國統一電力市場技術支撐平臺”等電力交易系統設計、開發工作，以及10項國家或省部級科技項目或課題的研究工作;獲得省部級、中國電科院科技進步獎共7項。

張顯，博士，北京電力交易中心技術部主任，教授級高級工程師。中國電機工程學會電力市場專委會委員，全國電力系統管理及其信息交換標準化技術委員會電力市場工作組主任，國家電網公司技術標準TC03工作組副組長，國家電網公司首批十大專業領軍人才。長期從事電力市場體系、交易平臺建設以及電力市場運營有關研究和實踐工作。在IEEE Transactions on Power Systems、《中國電機工程學報》、《電力系統自動化》等國內外知名學術期刊發表學術論文30余篇。獲得省部級科技進步獎6項。

原標題:北京電力交易中心史連軍等：新一代電力市場交易平臺架構探討