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電力批發市場下購售電交易策略研究綜述與應用

更新時間:2022-02-08  |  點擊率:687

摘要:隨著售電側(ce) 改革的推進,配售電業(ye) 務的陸續放開,數千家獨立售電公司進入市場,三批約500個(ge) 增量配電業(ye) 務試點持續推進,原本由電網公司一家獨大的供電格局逐漸被打破,為(wei) MEP(綜合能源服務商)提供了大量的機遇。在新一輪的技術革命中,分布式發電技術、能源互聯網技術及新能源交易方式得到快速發展,促使售電公司加快轉型為(wei) MEP ,改變了以往僅(jin) 通過買(mai) 賣差價(jia) 賺取利潤的傳(chuan) 統模式,成為(wei) 提供電力能源產(chan) 品和能源調度的綜合服務提

供商。鑒於(yu) 此,本文對電力批發市場下購售電交易策略進行分析,以供參考。

關(guan) 鍵詞:區塊鏈;智能合約;一體(ti) 化購售電;交易機製

 

0引言

      區塊鏈技術在我國電力行業(ye) 的應用尚處於(yu) 理論研究階段,對於(yu) 區塊鏈處理大規模交易時的抗壓能力、交易延時等問題仍需進行深入探索,政府相關(guan) 法律法規和監管措施也有待進一步完善。因此基於(yu) 區塊鏈的一體(ti) 化購售電平台可先以部分地區為(wei) 試點進行實踐,再進行推廣使用。

 

1 區塊鏈核心技術

1.1 共識機製

      共識機製算法是區塊鏈的核心技術,解決(jue) 了區塊鏈即使在分布式場景中也能保證節點記賬數據的一致性。根據應用場景的不同,共識算法可以分為(wei) 以工作量證明(PoW)、權益證明(PoS)和股份授權證明(DPoS )等算法為(wei) 代表的適用於(yu) 公鏈的共識算法和以實用拜占庭容錯(PBFT)及其變種算法為(wei) 代表的適用於(yu) 聯盟鏈或私有鏈的共識算法。

1.2 非對稱加密

      非對稱加密技術是由對應的一對密鑰(即公開密鑰和私有密鑰)組成的加密方法。用戶擁有一對密鑰,其中公鑰用於(yu) 發送方加密要發送的信息;私鑰用於(yu) 接收方解密接收到的加密內(nei) 容。在得知一個(ge) 密鑰的情況下無法推算出另一個(ge) 密鑰。區塊鏈是使用非對稱加密的密鑰對來構建節點間信任的。

 

2 基於(yu) 區塊鏈的一體(ti) 化購售電平台設計

2.1 係統架構設計

      一體(ti) 化購售電平台建設的重點內(nei) 容是建立購售電業(ye) 務流、資金流、信息流 “ 三流合一 " 的管理模式,為(wei) 建設智能電網大營銷體(ti) 係提供技術保障。為(wei) 實現硬件設備、交易係統與(yu) 電能買(mai) 賣雙方之間的物理互聯、信息互聯和價(jia) 值互聯,結合區塊鏈技術,本文將一體(ti) 化購售電平台的係統架構劃分為(wei) 物理層、網絡層、驅動層、應用層等4層,如圖1所示。

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圖1區塊鏈一體(ti) 化購售電平台係統架構

2.2 交易流程

      一體(ti) 化購售電平台的區塊鏈交易過程主要包括提出注冊(ce) 交易賬戶、電力交易需求、驗證交易信息、達成交易意向、執行交易結算等內(nei) 容,以區塊鏈的方式促成並完整地記錄交易信息,保證其不可篡改、可追溯及去中心化的特性,具體(ti) 流程如圖2所示。

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圖2區塊鏈購售電一體(ti) 化平台交易步驟

2.3 智能合約運行機製

      基於(yu) 上述交易流程和運行機製,建立一體(ti) 化購售電平台的智能合約,包含交易時間、金額、買(mai) 賣雙方、能源種類等一係列分布式能源交易信息,主要功能有需求發布、資格審核、交易確認、交易執行和交易結算。①需求發布功能:用戶通過平台發布其購買(mai) / 出售電量的需求,並支付一定的保證金;②資格審核功能:一體(ti) 化購售電平台自動審核用戶的身份信息,驗證交易狀態、曆史交易、違約記錄等內(nei) 容;③交易確認功能:參與(yu) 購售電交易的用戶進行報價(jia) ,雙方達成交易意向後,平台檢查雙方的履約能力並確認交易。交易合同一經確認,包含電量、電價(jia) 、用電時段等信息的合約即由雙方自動存儲(chu) ;④交易執行功能:達成購售電交易意向的用戶按合約規定的時間自動執行交易;⑤交易結算功能:交易執行後,平台將根據合約自動進行結算。

 

3 係統應用成果

3.1 提升企業(ye) 售電業(ye) 務規範水平

      售電管理平台集成了客戶管理、合同管理、交易管理、結算管理、偏差管理、用能管理等業(ye) 務功能,實現了所有售電業(ye) 務的統一開展。客戶管理功能為(wei) 企業(ye) 實現電力客戶關(guan) 係管理提供了科學的方法和依據;合同管理實現購售電合同從(cong) 洽談、簽訂到執行、交割等合同業(ye) 務的全過程管理,為(wei) 企業(ye) 提供合理的流程和業(ye) 務約束以及合同管理功能。用能管理是對電力客戶電能不斷深入了解,進行用電特性分析、電量預測管理,為(wei) 企業(ye) 優(you) 化分配代理電

量、為(wei) 客戶提供綜合節能方案、引導客戶合理用電服務,進而實現電力客戶的產(chan) 業(ye) 增值。交易管理幫助掌握企業(ye) 與(yu) 電源商和電力客戶的交易情況,實現完整閉環的購售電業(ye) 務管理,保證售電公司在電力交易市場中的活力。

3.2 構建企業(ye) 對外售電服務窗口

      通過網上營業(ye) 廳、微信公眾(zhong) 號等方式,該企業(ye) 構建了對外售電服務的統一窗口,在電力客戶與(yu) 企業(ye) 間架起一座雙向溝通的橋梁,並向客戶提供便捷個(ge) 性化的服務。同時,也為(wei) 企業(ye) 在新興(xing) 市場中加大對外宣傳(chuan) 、擴大市場、建立雅礱江售電品牌提供了平台。

 

4 應用前景

4.1 市場化運行

      針對目前我國電力市場化運行存在的資源分配不均、省間壁壘嚴(yan) 重、電價(jia) 偏高等問題,建設基於(yu) 區塊鏈的一體(ti) 化購售電平台,能夠完善以往的用電管理模式 , 使電力企業(ye) 熟悉和了解用戶的需求, 進而采取有效的解決(jue) 對策 , 為(wei) 用戶解決(jue) 難題。此外,區塊鏈的智能合約運行機製能有效保障平台電能購售過程的、可靠運行,提升購售電交易速度,提高客戶滿意度和對用戶的服務質量,從(cong) 而提升電網企業(ye) 競爭(zheng) 力和實際效益,適應市場化改革。

4.2 電力交易安全

      針對集中式交易耗時長、易被攻擊、運行成本高,以及分布式交易缺乏監管等安全問題,建設基於(yu) 區塊鏈的一體(ti) 化購售電平台,應用區塊鏈的共識機製、非對稱加密、時間戳等關(guan) 鍵技術,可以實現去中心化的購售電交易,節約大量的中介成本,減少失信行為(wei) ,保證數據的可追溯、完整性和不可篡改。同時,共識算法形成的強大算力可以抵禦外部攻擊,保證購售電交易的安全可靠性。

4.3 競價(jia) 策略

      考慮與(yu) 電力市場運行有關(guan) 的各類合同,如長期電量合同、月度競價(jia) 電量結果、輔助服務、電力現貨等的電量約束(企業(ye) 中長期“ 經營目標遞解 "結果)前提下,進行企業(ye) 報價(jia) —電量的優(you) 化計算,即輸入邊際電價(jia) 、供需預測曲線和來水情況參數後,利用短期優(you) 化調度程序,形成的報價(jia) 與(yu) 出力曲線。

4.4 電價(jia) 預測

      在充分考慮市場供求關(guan) 係,市場參與(yu) 者大小,電力成本以及電力市場體(ti) 製結構、社會(hui) 經濟形勢等電價(jia) 影響因素的情況下,對電力交易價(jia) 格進行預測,以期準確把握市場走向,掌握市場先機,從(cong) 而構造的電量、電價(jia) 投標策略,獲得的利潤。

 

5 安科瑞為(wei) 售電公司提供解決(jue) 方案

      安科瑞為(wei) 售電公司提供了諸多解決(jue) 方案用於(yu) 解決(jue) 痛點問題,輔助售電公司更準確預測用戶的用電量,降低人力成本,提高服務效率,為(wei) 綜合能源服務提供軟、硬件一站式服務。

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5.1 AcrelCloud-1000變電所運維雲(yun) 平台

      安科瑞變電站運維雲(yun) 平台依托物聯網技術以數字化手段監測數以百計的用戶變電所運行狀況,可以較低成本采集用戶變電站的數據匯集到雲(yun) 平台,提供24小時不間斷的實時數據服務,包括用戶用電量曆史數據采集記錄、變電所環境參數等。通過邊緣計算網關(guan) 和雲(yun) 平台分析功能,充分挖掘用戶數據價(jia) 值,並通過雲(yun) 平台、手機APP等方式實時告知用戶配電係統存在隱患和事故,快速派單消缺搶修,便於(yu) 售電公司為(wei) 用戶提供快捷的服務。

5.1.1提高負荷預測精度,減少偏差考核

      運維平台通過4G或互聯網采集用戶配電係統數據,包括電流電壓功率電能等數據,並形成日報、月報、年報以及曆史曲線、同比環比分析比較等,使售電公司掌握用戶的用電習(xi) 慣和曆史數據,更準確的了解用戶實際用電量,為(wei) 預測未來用電量提供依據,同時也可以為(wei) 用戶提供用能數據服務。

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5.1.2閉環運維服務,降本增效

      運維平台除了實時采集電氣數據外,還可以采集用戶變電站開關(guan) 狀態、變壓器負荷率和組溫度、環境溫濕度、煙霧、浸水、視頻、門禁信息,發生異常情況會(hui) 及時通過APP和短信向運維人員發出信息,並可生成派工單,通過GPS定位服務情況,快速排除故障,縮短故障停電時間,為(wei) 用戶提供運維服務,提高用戶粘性。  

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5.1.3能效分析,提供數據服務

      平台可按照配電回路、區域、分項、部門統計日、月、年用電數據,並進行同環比分析,同時係統提供分時段電能及費用統計、實時需量、四象限電能、平均功率因數計算等功能,為(wei) 用戶提供多維度數據服務。

5.1.4數據對接

      運維平台可以和售電平台或者其它第三方平台數據無縫對接,實時提供電力交易競價(jia) 信息,及時獲取電價(jia) 信息和交易情況。

5.1.5用戶診斷報告

      運維平台自動生成用戶用電及運行診斷報告,對用戶配電係統運行情況提供周期性診斷報告,總結配電係統運行情況,提出改進建議。

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5.2 Acrel-5000Cloud能源管理雲(yun) 平台

      Acrel-5000Cloud能源管理雲(yun) 平台可為(wei) 售電公司針對園區或者眾(zhong) 多用戶的綜合能源服務提供數據支持和節能建議。

平台采集用戶電、水、氣、冷熱量等能源消耗數據和光伏、風力、儲(chu) 能等新能源數據,對用能數據進行分析,按照區域、部門、用電設備類型進行細分,提供同比、環比分析比較和用能數據追溯,同時可以提供尖峰平穀各時段用能數據和報表,幫助用戶梳理能源賬單明細和製定能源績效考核。

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5.3 AcrelCloud-3200預付費管理雲(yun) 平台

      隨著電改的進一步深入,除了工業(ye) 企業(ye) 外,未來居民用電和商業(ye) 用電都會(hui) 逐步開放,售電公司也會(hui) 參與(yu) 到居民和商業(ye) 用戶的售電交易,安科瑞預付費雲(yun) 平台可為(wei) 售電公司提供先交費、後用電的方案,並且為(wei) 用戶自助繳費提供支持。

安科瑞預付費管理雲(yun) 平台為(wei) 居民小區、商業(ye) 綜合體(ti) 、辦公樓、酒店式公寓、學生宿舍以及連鎖超市提供用電預付費和用電安全管控解決(jue) 方案,目前已經成功在上述各場景得到廣泛的應用並已經穩定運行多年。

 

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5.4 AcrelCloud-6000安全用電管理雲(yun) 平台

      用電安全是綜合能源服務的一個(ge) 重要環節,保障用戶的用能安全至關(guan) 重要。安全用電管理雲(yun) 平台對電氣引發火災的主要因素(線纜溫度、漏電電流、負荷電流、電壓)進行數據跟蹤與(yu) 統計分析,通過2G/NB-IOT/4G方式采集現場數據,及時發現電氣線路和用電設備存在的安全隱患(如:線纜溫度異常、過載、過壓、欠壓及漏電等)並通過短信、APP推送、自動語音呼叫等方式及時預警,有效防止電氣火災的發生。係統可以顯示所有監測點位的漏電電流等電氣參數和線纜溫度,並支持巡檢記錄和派單操作,提供安全隱患分析報告,實時評估企業(ye) 用電安全狀態。

 


5.5 AcrelCloud-9000電動車(電瓶車)充電樁運營管理雲(yun) 平台

      充電樁業(ye) 務越來越多出現在售電公司的業(ye) 務清單中,有助於(yu) 幫助售電公司平衡偏差的同時也能獲取更多利潤,相輔相成。

5.5.1資產(chan) 管理

      充電樁運營管理雲(yun) 平台幫助售電公司實時監測充電樁運行狀態,包括安裝地點、數量、充電樁空閑/使用狀態、故障信息等。

 5.5.2交易管理

      充電樁運營管理雲(yun) 平台為(wei) 需要充電的用戶導航尋樁,提供預存電費充電、掃碼充電等結算方式,解決(jue) 充電難、管理難和收費難的問題。

5.5.3安全管理

      近來電瓶車相關(guan) 的安全和火災事故頻發,成為(wei) 生命和財產(chan) 安全隱患。政府部門發文對電瓶車火災的整治都放在規範停放和充電行為(wei) 上。安科瑞充電樁運營管理雲(yun) 平台除了資產(chan) 管理和交易管理功能外,還提供充電安全管理功能,包括充電樁漏電、溫度的監測,有助於(yu) 規範管理電瓶車停放和充電問題。

5.6 產(chan) 品選型

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6 結束語

      隨著我國電力體(ti) 製改革的深入開展和能源互聯網發展戰略的實施,電力行業(ye) 向著智慧化、市場化的方向不斷發展。當前傳(chuan) 統購售電運營模式存在購電管理分散、缺乏整體(ti) 管理、信息無法實時共享和反饋等問題,影響了電力企業(ye) 的經營效益、工作效率和市場競爭(zheng) 力,本文設計應用一體(ti) 化購售電平台,對電力資源進行整體(ti) 營銷,統一調度和運營。

 

【參考文獻】

[1]任藝,周明,李庚銀.考慮用戶需求響應的售電公司購售電決(jue) 策雙層模型[J]. 電力係統自動化 ,2017,41(14):30-36.

[2]馬靜,楊斌. 電力批發市場下購售電交易策略研究綜述

[3]安科瑞企業(ye) 微電網設計與(yu) 應用手冊(ce) . 2020.06版