電力批發(fā)市場下購售電交易策略研究綜述與應(yīng)用

淮亞利

安科瑞電氣股份有限公司  上海嘉定  201801

摘要：隨著售電側(cè)改革的推進(jìn)，配售電業(yè)務(wù)的陸續(xù)放開，數(shù)千家獨立售電公司進(jìn)入市場，三批約500個增量配電業(yè)務(wù)試點持續(xù)推進(jìn)，原本由電網(wǎng)公司一家獨大的供電格局逐漸被打破，為MEP（綜合能源服務(wù)商）提供了大量的機(jī)遇。在新一輪的技術(shù)革命中，分布式發(fā)電技術(shù)、能源互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及新能源交易方式得到快速發(fā)展，促使售電公司加快轉(zhuǎn)型為MEP ，改變了以往僅通過買賣差價賺取利潤的傳統(tǒng)模式，成為提供電力能源產(chǎn)品和能源調(diào)度的綜合服務(wù)提

供商。鑒于此，本文對電力批發(fā)市場下購售電交易策略進(jìn)行分析，以供參考。

關(guān)鍵詞：區(qū)塊鏈；智能合約；一體化購售電；交易機(jī)制

0引言

    區(qū)塊鏈技術(shù)在我國電力行業(yè)的應(yīng)用尚處于理論研究階段，對于區(qū)塊鏈處理大規(guī)模交易時的抗壓能力、交易延時等問題仍需進(jìn)行深入探索，相關(guān)法律法規(guī)和監(jiān)管措施也有待進(jìn)一步完善。因此基于區(qū)塊鏈的一體化購售電平臺可先以部分地區(qū)為試點進(jìn)行實踐，再進(jìn)行推廣使用。

1 區(qū)塊鏈核心技術(shù)

1.1 共識機(jī)制

    共識機(jī)制算法是區(qū)塊鏈的核心技術(shù)，解決了區(qū)塊鏈即使在分布式場景中也能保證節(jié)點記賬數(shù)據(jù)的一致性。根據(jù)應(yīng)用場景的不同，共識算法可以分為以工作量證明（PoW）、權(quán)益證明（PoS）和股份授權(quán)證明（DPoS ）等算法為代表的適用于公鏈的共識算法和以實用拜占庭容錯（PBFT）及其變種算法為代表的適用于聯(lián)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(shù)是由對應(yīng)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，其中公鑰用于發(fā)送方加密要發(fā)送的信息；私鑰用于接收方解密接收到的加密內(nèi)容。在得知一個密鑰的情況下無法推算出另一個密鑰。區(qū)塊鏈?zhǔn)鞘褂梅菍ΨQ加密的密鑰對來構(gòu)建節(jié)點間信任的。

2 基于區(qū)塊鏈的一體化購售電平臺設(shè)計

2.1 系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計

    一體化購售電平臺建設(shè)的重點內(nèi)容是建立購售電業(yè)務(wù)流、資金流、信息流 “ 三流合一 " 的管理模式，為建設(shè)智能電網(wǎng)大營銷體系提供技術(shù)保障。為實現(xiàn)硬件設(shè)備、交易系統(tǒng)與電能買賣雙方之間的物理互聯(lián)、信息互聯(lián)和價值互聯(lián)，結(jié)合區(qū)塊鏈技術(shù)，本文將一體化購售電平臺的系統(tǒng)架構(gòu)劃分為物理層、網(wǎng)絡(luò)層、驅(qū)動層、應(yīng)用層等4層，如圖1所示。

圖1區(qū)塊鏈一體化購售電平臺系統(tǒng)架構(gòu)

2.2 交易流程

    一體化購售電平臺的區(qū)塊鏈交易過程主要包括提出注冊交易賬戶、電力交易需求、驗證交易信息、達(dá)成交易意向、執(zhí)行交易結(jié)算等內(nèi)容，以區(qū)塊鏈的方式促成并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，具體流程如圖2所示。

圖2區(qū)塊鏈購售電一體化平臺交易步驟

2.3 智能合約運行機(jī)制

    基于上述交易流程和運行機(jī)制，建立一體化購售電平臺的智能合約，包含交易時間、金額、買賣雙方、能源種類等一系列分布式能源交易信息，主要功能有需求發(fā)布、資格審核、交易確認(rèn)、交易執(zhí)行和交易結(jié)算。①需求發(fā)布功能：用戶通過平臺發(fā)布其購買 / 出售電量的需求，并支付一定的保證金；②資格審核功能：一體化購售電平臺自動審核用戶的身份信息，驗證交易狀態(tài)、歷史交易、違約記錄等內(nèi)容；③交易確認(rèn)功能：參與購售電交易的用戶進(jìn)行報價，雙方達(dá)成交易意向后，平臺檢查雙方的履約能力并確認(rèn)交易。交易合同一經(jīng)確認(rèn)，包含電量、電價、用電時段等信息的合約即由雙方自動存儲；④交易執(zhí)行功能：達(dá)成購售電交易意向的用戶按合約規(guī)定的時間自動執(zhí)行交易；⑤交易結(jié)算功能：交易執(zhí)行后，平臺將根據(jù)合約自動進(jìn)行結(jié)算。

3 系統(tǒng)應(yīng)用成果

3.1 提升企業(yè)售電業(yè)務(wù)規(guī)范水平

    售電管理平臺集成了客戶管理、合同管理、交易管理、結(jié)算管理、偏差管理、用能管理等業(yè)務(wù)功能，實現(xiàn)了所有售電業(yè)務(wù)的統(tǒng)一開展?？蛻艄芾砉δ転槠髽I(yè)實現(xiàn)電力客戶關(guān)系管理提供了科學(xué)的方法和依據(jù)；合同管理實現(xiàn)購售電合同從洽談、簽訂到執(zhí)行、交割等合同業(yè)務(wù)的全過程管理，為企業(yè)提供合理的流程和業(yè)務(wù)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(jìn)行用電特性分析、電量預(yù)測管理，為企業(yè)優(yōu)化分配代理電

量、為客戶提供綜合節(jié)能方案、引導(dǎo)客戶合理用電服務(wù)，進(jìn)而實現(xiàn)電力客戶的產(chǎn)業(yè)增值。交易管理幫助掌握企業(yè)與電源商和電力客戶的交易情況，實現(xiàn)完整閉環(huán)的購售電業(yè)務(wù)管理，保證售電公司在電力交易市場中的活力。

3.2 構(gòu)建企業(yè)對外售電服務(wù)窗口

    通過網(wǎng)上營業(yè)廳、微信公眾號等方式，該企業(yè)構(gòu)建了對外售電服務(wù)的統(tǒng)一窗口，在電力客戶與企業(yè)間架起一座雙向溝通的橋梁，并向客戶提供便捷個性化的服務(wù)。同時，也為企業(yè)在新興市場中加大對外宣傳、擴(kuò)大市場、建立雅礱江售電品牌提供了平臺。

4 應(yīng)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(yán)重、電價偏高等問題，建設(shè)基于區(qū)塊鏈的一體化購售電平臺，能夠完善以往的用電管理模式 , 使電力企業(yè)熟悉和了解用戶的需求, 進(jìn)而采取有效的解決對策 , 為用戶解決難題。此外，區(qū)塊鏈的智能合約運行機(jī)制能有效保障平臺電能購售過程的自主、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(wù)質(zhì)量，從而提升電網(wǎng)企業(yè)競爭力和實際效益，適應(yīng)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(jiān)管等安全問題，建設(shè)基于區(qū)塊鏈的一體化購售電平臺，應(yīng)用區(qū)塊鏈的共識機(jī)制、非對稱加密、時間戳等關(guān)鍵技術(shù)，可以實現(xiàn)去中心化的購售電交易，節(jié)約大量的中介成本，減少失信行為，保證數(shù)據(jù)的可追溯、完整性和不可篡改。同時，共識算法形成的強(qiáng)大算力可以抵御外部攻擊，保證購售電交易的安全可靠性。

4.3 競價策略

    考慮與電力市場運行有關(guān)的各類合同，如長期電量合同、月度競價電量結(jié)果、輔助服務(wù)、電力現(xiàn)貨等的電量約束（企業(yè)中長期“ 經(jīng)營目標(biāo)遞解 "結(jié)果）前提下，進(jìn)行企業(yè)報價—電量的優(yōu)化計算，即輸入邊際電價、供需預(yù)測曲線和來水情況參數(shù)后，利用短期優(yōu)化調(diào)度程序，形成的報價與出力曲線。

4.4 電價預(yù)測

    在充分考慮市場供求關(guān)系，市場參與者大小，電力成本以及電力市場體制結(jié)構(gòu)、社會經(jīng)濟(jì)形勢等電價影響因素的情況下，對電力交易價格進(jìn)行預(yù)測，以期準(zhǔn)確把握市場走向，掌握市場先機(jī)，從而構(gòu)造的電量、電價投標(biāo)策略，獲得的利潤。

5 安科瑞為售電公司提供解決方案

    安科瑞為售電公司提供了諸多解決方案用于解決痛點問題，輔助售電公司更準(zhǔn)確預(yù)測用戶的用電量，降低人力成本，提高服務(wù)效率，為綜合能源服務(wù)提供軟、硬件一站式服務(wù)。

    

5.1 AcrelCloud-1000變電所運維云平臺

    安科瑞變電站運維云平臺依托物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)以數(shù)字化手段監(jiān)測數(shù)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(shù)據(jù)匯集到云平臺，提供24小時不間斷的實時數(shù)據(jù)服務(wù)，包括用戶用電量歷史數(shù)據(jù)采集記錄、變電所環(huán)境參數(shù)等。通過邊緣計算網(wǎng)關(guān)和云平臺分析功能，充分挖掘用戶數(shù)據(jù)價值，并通過云平臺、手機(jī)APP等方式實時告知用戶配電系統(tǒng)存在隱患和事故，快速派單消缺搶修，便于售電公司為用戶提供快捷的服務(wù)。

5.1.1提高負(fù)荷預(yù)測精度，減少偏差考核

    運維平臺通過4G或互聯(lián)網(wǎng)采集用戶配電系統(tǒng)數(shù)據(jù)，包括電流電壓功率電能等數(shù)據(jù)，并形成日報、月報、年報以及歷史曲線、同比環(huán)比分析比較等，使售電公司掌握用戶的用電習(xí)慣和歷史數(shù)據(jù)，更準(zhǔn)確的了解用戶實際用電量，為預(yù)測未來用電量提供依據(jù)，同時也可以為用戶提供用能數(shù)據(jù)服務(wù)。

5.1.2閉環(huán)運維服務(wù)，降本增效

    運維平臺除了實時采集電氣數(shù)據(jù)外，還可以采集用戶變電站開關(guān)狀態(tài)、變壓器負(fù)荷率和組溫度、環(huán)境溫濕度、煙霧、浸水、視頻、門禁信息，發(fā)生異常情況會及時通過APP和短信向運維人員發(fā)出報警信息，并可生成派工單，通過GPS定位服務(wù)情況，快速排除故障，縮短故障停電時間，為用戶提供運維服務(wù)，提高用戶粘性。

5.1.3能效分析，提供數(shù)據(jù)服務(wù)

    平臺可按照配電回路、區(qū)域、分項、部門統(tǒng)計日、月、年用電數(shù)據(jù)，并進(jìn)行同環(huán)比分析，同時系統(tǒng)提供分時段電能及費用統(tǒng)計、實時需量、四象限電能、平均功率因數(shù)計算等功能，為用戶提供多維度數(shù)據(jù)服務(wù)。

5.1.4數(shù)據(jù)對接

    運維平臺可以和售電平臺或者其它第三方平臺數(shù)據(jù)無縫對接，實時提供電力交易競價信息，及時獲取電價信息和交易情況。

5.1.5用戶診斷報告

    運維平臺自動生成用戶用電及運行診斷報告，對用戶配電系統(tǒng)運行情況提供周期性診斷報告，總結(jié)配電系統(tǒng)運行情況，提出改進(jìn)建議。

5.2 Acrel-5000Cloud能源管理云平臺

    Acrel-5000Cloud能源管理云平臺可為售電公司針對園區(qū)或者眾多用戶的綜合能源服務(wù)提供數(shù)據(jù)支持和節(jié)能建議。

平臺采集用戶電、水、氣、冷熱量等能源消耗數(shù)據(jù)和光伏、風(fēng)力、儲能等新能源數(shù)據(jù)，對用能數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，按照區(qū)域、部門、用電設(shè)備類型進(jìn)行細(xì)分，提供同比、環(huán)比分析比較和用能數(shù)據(jù)追溯，同時可以提供尖峰平谷各時段用能數(shù)據(jù)和報表，幫助用戶梳理能源賬單明細(xì)和制定能源績效考核。

5.3 AcrelCloud-3200預(yù)付費管理云平臺

    隨著電改的進(jìn)一步深入，除了工業(yè)企業(yè)外，未來居民用電和商業(yè)用電都會逐步開放，售電公司也會參與到居民和商業(yè)用戶的售電交易，安科瑞預(yù)付費云平臺可為售電公司提供先交費、后用電的方案，并且為用戶自助繳費提供支持。

安科瑞預(yù)付費管理云平臺為居民小區(qū)、商業(yè)綜合體、辦公樓、酒店式公寓、學(xué)生宿舍以及連鎖超市提供用電預(yù)付費和用電安全管控解決方案，目前已經(jīng)成功在上述各場景得到廣泛的應(yīng)用并已經(jīng)穩(wěn)定運行多年。

5.4 AcrelCloud-6000安全用電管理云平臺

    用電安全是綜合能源服務(wù)的一個重要環(huán)節(jié)，保障用戶的用能安全至關(guān)重要。安全用電管理云平臺對電氣引發(fā)火災(zāi)的主要因素（線纜溫度、漏電電流、負(fù)荷電流、電壓）進(jìn)行數(shù)據(jù)跟蹤與統(tǒng)計分析，通過2G/NB-IOT/4G方式采集現(xiàn)場數(shù)據(jù)，及時發(fā)現(xiàn)電氣線路和用電設(shè)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）并通過短信、APP推送、自動語音呼叫等方式及時預(yù)警，有效防止電氣火災(zāi)的發(fā)生。系統(tǒng)可以顯示所有監(jiān)測點位的漏電電流等電氣參數(shù)和線纜溫度，并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(yè)用電安全狀態(tài)。

5.5 AcrelCloud-9000電動車（電瓶車）充電樁運營管理云平臺

    充電樁業(yè)務(wù)越來越多出現(xiàn)在售電公司的業(yè)務(wù)清單中，有助于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(chǎn)管理

    充電樁運營管理云平臺幫助售電公司實時監(jiān)測充電樁運行狀態(tài)，包括安裝地點、數(shù)量、充電樁空閑/使用狀態(tài)、故障信息等。

5.5.2交易管理

    充電樁運營管理云平臺為需要充電的用戶導(dǎo)航尋樁，提供預(yù)存電費充電、掃碼充電等結(jié)算方式，解決充電難、管理難和收費難的問題。

5.5.3安全管理

    近來電瓶車相關(guān)的安全和火災(zāi)事故頻發(fā)，成為生命和財產(chǎn)安全隱患。部門發(fā)文對電瓶車火災(zāi)的整治都放在規(guī)范停放和充電行為上。安科瑞充電樁運營管理云平臺除了資產(chǎn)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(jiān)測，有助于規(guī)范管理電瓶車停放和充電問題。

    隨著我國電力體制改革的深入開展和能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展戰(zhàn)略的實施，電力行業(yè)向著智慧化、市場化的方向不斷發(fā)展。當(dāng)前傳統(tǒng)購售電運營模式存在購電管理分散、缺乏整體管理、信息無法實時共享和反饋等問題，影響了電力企業(yè)的經(jīng)營效益、工作效率和市場競爭力，本文設(shè)計應(yīng)用一體化購售電平臺，對電力資源進(jìn)行整體營銷，統(tǒng)一調(diào)度和運營。

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

[2]馬靜，楊斌. 電力批發(fā)市場下購售電交易策略研究綜述

[3]安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計與應(yīng)用手冊. 2020.06版