新一代电力市场交易平台架构探讨

2018-01-16 11:29:37 电力系统自动化　点击量：评论 (0)

引言：国家电网公司的电力市场交易平台经历过十一五和十二五两个时期。十一五初期交易中心刚刚成立，建立了三级交易平台，为发电企业单边侧...

4两级部署架构

我国现阶段是国家和省两级市场相互协调运作模式为主，以国网公司为例，北京电力交易中心负责的是国家和区域市场运作，而27家省级交易中心负责的省组织省内的交易等业务的开展。因此，如图2所示，平台架构设计采用两级部署模式，在北京电力交易中心的部署国家市场电力交易平台，支撑国家和区域电力市场运营;在各省(区、市)交易中心的私有云环境上分别部署一套省级交易平台支撑省级电力市场运营。

图2 平台两级部署模式

5关键技术

5.1 “混合云”与两地三中心技术方案

此次设计采用了私有云+公有云的“混合云”的方案，将大部分查询类请求送往第三方公有云平台，少量的交易类请求送至交易中心的私有云平台。在交易中心私有云中实现两地三中心的运行模式，主中心与副中心设计为双活平台运行。

5.2 高并发访问

在分析电力交易高并发业务需求和借鉴互联网技术的基础上，设计如下两层高并发访问优化方案：①在基础设施层通过优化云服务器和网络带宽，将静态页面与动态页面分离，图片与交易业务页面进行分离。②平台服务层提升数据访问性能和异步写入机制。通过分库分表、读写分离提升关系库读写性能，引入分布式内存库和异步写入机制满足交易数据申报应用等高并发场景。

5.3 IEC 62325模型

本文在IEC 62325标准模型基础上，结合我国电力交易实际业务需求进行了扩展，设计了多层次市场模型。①市场成员层，②业务单元层，③经济机组/负荷层，④物理机组/负荷层。需要注意的是由于电网的物理模型(IEC 61970)由调度平台负责管理和维护，未来电网模型的即时同步和映射是需要关注的一个问题。

5.4 海量存储与处理

根据电力交易业务的特点，研究设计了三层的海量数据存储和处理方案。①数据层：提出关系库(分库分表)、分布式内存库和分布式海量库三类海量数据存储策略;②通信层：基于面向服务的架构设计交易平台服务总线;③逻辑层：应用分布式计算框架。通过平台注册的三类数据访问服务访问数据，支持不同应用间消息传递，提升计算效率。

5.5 外部系统信息交换接口技术

新一代电力交易技术支持系统与外部系统信息交换涉及的通信模式共有三种，对话通信模式、私有通信模式和广播通信模式。目前在电力市场标准工作组的组织下，中国电科院正在牵头起草电力市场技术支持系统与售电技术支持系统信息交换的标准，未来基于此标准将会扩展到与发电商和电力用户相关系统的信息交换。

5.6 身份认证与安全防护

除了传统的防火墙和入侵检测、DDOS拒绝服务之外，建议增强：①身份认证技术，②云安全防护技术，③数据安全技术。实现对交易平台从外部边界、身份认证、数据加密等方面的全面安全防护。

6结语

本文提出的新一代电力市场交易平台的设计方案，具有以下的特点：①适应国家和省两级市场运营的交易平台统一设计方案，有效提升了两级业务的协调运作的能力;②重构了适应我国特色的四大应用子系统的业务架构体，实现业务系统的松耦合交互，提升了平台的性能和可靠性;③首次设计了支撑广大市场成员技术支持系统级的信息交换的机制和方案;④借鉴互联网先进的混合云技术，借助公有云分担部分只读信息的查询，有效减少了交易中心平台的负载;该设计可适应电改要求的“现货+中长期市场”协调运营的需求，提升了两级市场协调动作的能力，可为下一代电力市场交易平台的设计、研发提供参考。

主要作者介绍

史连军，博士，北京电力交易中心党总支书记兼副主任，教授级高级工程师。中国电机工程学会电力市场专委会主任委员。长期从事电力市场建设、交易组织运营、交易平台建设应用、电网调度运行等方面的研究与实践工作。在电力市场体系建设、交易机制设计与规则制订、能源资源大范围优化配置、清洁能源消纳、交易平台架构规划等方面有深入的理论研究和丰富的实践经验。获得省部级科技进步奖9项。

邵平，硕士，中国电力科学研究院电力自动化研究所电力市场研究室副主任，高级工程师。国家电网公司技术标准TC03工作组委员，长期从事电力市场运营领域课题研究和系统的研发工作。承担了国家电网公司“十一五电力市场交易运营系统”、“全国统一电力市场技术支撑平台”等电力交易系统设计、开发工作，以及10项国家或省部级科技项目或课题的研究工作;获得省部级、中国电科院科技进步奖共7项。

张显，博士，北京电力交易中心技术部主任，教授级高级工程师。中国电机工程学会电力市场专委会委员，全国电力系统管理及其信息交换标准化技术委员会电力市场工作组主任，国家电网公司技术标准TC03工作组副组长，国家电网公司首批十大专业领军人才。长期从事电力市场体系、交易平台建设以及电力市场运营有关研究和实践工作。在IEEE Transactions on Power Systems、《中国电机工程学报》、《电力系统自动化》等国内外知名学术期刊发表学术论文30余篇。获得省部级科技进步奖6项。

原标题:北京电力交易中心史连军等：新一代电力市场交易平台架构探讨