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(tǒng)自動化　點擊量：評論 (0)

引言：國家電網(wǎng)公司的電力市場交易平臺經(jīng)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(fā)電企業(yè)單邊側(cè)

4兩級部署架構

我國現(xiàn)階段是國家和省兩級市場相互協(xié)調(diào)運作模式為主，以國網(wǎng)公司為例，北京電力交易中心負責的是國家和區(qū)域市場運作，而27家省級交易中心負責的省組織省內(nèi)的交易等業(yè)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(qū)域電力市場運營;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(xiàn)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(fā)訪問

在分析電力交易高并發(fā)業(yè)務需求和借鑒互聯(lián)網(wǎng)技術的基礎上，設計如下兩層高并發(fā)訪問優(yōu)化方案：①在基礎設施層通過優(yōu)化云服務器和網(wǎng)絡帶寬，將靜態(tài)頁面與動態(tài)頁面分離，圖片與交易業(yè)務頁面進行分離。②平臺服務層提升數(shù)據(jù)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(nèi)存庫和異步寫入機制滿足交易數(shù)據(jù)申報應用等高并發(fā)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(yè)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(yè)務單元層，③經(jīng)濟機組/負荷層，④物理機組/負荷層。需要注意的是由于電網(wǎng)的物理模型(IEC 61970)由調(diào)度平臺負責管理和維護，未來電網(wǎng)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(jù)電力交易業(yè)務的特點，研究設計了三層的海量數(shù)據(jù)存儲和處理方案。①數(shù)據(jù)層：提出關系庫(分庫分表)、分布式內(nèi)存庫和分布式海量庫三類海量數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)訪問服務訪問數(shù)據(jù)，支持不同應用間消息傳遞，提升計算效率。

5.5 外部系統(tǒng)信息交換接口技術

新一代電力交易技術支持系統(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(tǒng)與售電技術支持系統(tǒng)信息交換的標準，未來基于此標準將會擴展到與發(fā)電商和電力用戶相關系統(tǒng)的信息交換。

5.6 身份認證與安全防護

除了傳統(tǒng)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(shù)據(jù)安全技術。實現(xiàn)對交易平臺從外部邊界、身份認證、數(shù)據(jù)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(tǒng)一設計方案，有效提升了兩級業(yè)務的協(xié)調(diào)運作的能力;②重構了適應我國特色的四大應用子系統(tǒng)的業(yè)務架構體，實現(xiàn)業(yè)務系統(tǒng)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(tǒng)級的信息交換的機制和方案;④借鑒互聯(lián)網(wǎng)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(xiàn)貨+中長期市場”協(xié)調(diào)運營的需求，提升了兩級市場協(xié)調(diào)動作的能力，可為下一代電力市場交易平臺的設計、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(wǎng)調(diào)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(guī)則制訂、能源資源大范圍優(yōu)化配置、清潔能源消納、交易平臺架構規(guī)劃等方面有深入的理論研究和豐富的實踐經(jīng)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(wǎng)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(tǒng)的研發(fā)工作。承擔了國家電網(wǎng)公司“十一五電力市場交易運營系統(tǒng)”、“全國統(tǒng)一電力市場技術支撐平臺”等電力交易系統(tǒng)設計、開發(fā)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(tǒng)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(wǎng)公司技術標準TC03工作組副組長，國家電網(wǎng)公司首批十大專業(yè)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(tǒng)自動化》等國內(nèi)外知名學術期刊發(fā)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