电力批发市场下购售电交易策略研究综述与应用

刘细凤

安科瑞电气股份有限公司  上海嘉定  201801

摘要：随着售电侧改革的推进，配售电业务的陆续放开，数千家独立售电公司进入市场，三批约500个增量配电业务试点持续推进，原本由电网公司一家独大的供电格局逐渐被打破，为MEP（综合能源服务商）提供了大量的机遇。在新一轮的技术革命中，分布式发电技术、能源互联网技术及新能源交易方式得到快速发展，促使售电公司加快转型为MEP ，改变了以往仅通过买卖差价赚取利润的传统模式，成为提供电力能源产品和能源调度的综合服务提

供商。鉴于此，本文对电力批发市场下购售电交易策略进行分析，以供参考。

关键词：区块链；智能合约；一体化购售电；交易机制

 

0引言

      区块链技术在我国电力行业的应用尚处于理论研究阶段，对于区块链处理大规模交易时的抗压能力、交易延时等问题仍需进行深入探索，相关法律法规和监管措施也有待进一步完善。因此基于区块链的一体化购售电平台可先以部分地区为试点进行实践，再进行推广使用。

 

1 区块链核心技术

1.1 共识机制

      共识机制算法是区块链的核心技术，解决了区块链即使在分布式场景中也能保证节点记账数据的一致性。根据应用场景的不同，共识算法可以分为以工作量证明（PoW）、权益证明（PoS）和股份授权证明（DPoS ）等算法为代表的适用于公链的共识算法和以实用拜占庭容错（PBFT）及其变种算法为代表的适用于联盟链或私有链的共识算法。

1.2 非对称加密

      非对称加密技术是由对应的一对密钥（即公开密钥和私有密钥）组成的加密方法。用户拥有一对密钥，其中公钥用于发送方加密要发送的信息；私钥用于接收方解密接收到的加密内容。在得知一个密钥的情况下无法推算出另一个密钥。区块链是使用非对称加密的密钥对来构建节点间信任的。

 

2 基于区块链的一体化购售电平台设计

2.1 系统架构设计

      一体化购售电平台建设的重点内容是建立购售电业务流、资金流、信息流 “ 三流合一 " 的管理模式，为建设智能电网大营销体系提供技术保障。为实现硬件设备、交易系统与电能买卖双方之间的物理互联、信息互联和价值互联，结合区块链技术，本文将一体化购售电平台的系统架构划分为物理层、网络层、驱动层、应用层等4层，如图1所示。

 

图1区块链一体化购售电平台系统架构

2.2 交易流程

      一体化购售电平台的区块链交易过程主要包括提出注册交易账户、电力交易需求、验证交易信息、达成交易意向、执行交易结算等内容，以区块链的方式促成并完整地记录交易信息，保证其不可篡改、可追溯及去化的特性，具体流程如图2所示。

图2区块链购售电一体化平台交易步骤

2.3 智能合约运行机制

      基于上述交易流程和运行机制，建立一体化购售电平台的智能合约，包含交易时间、金额、买卖双方、能源种类等一系列分布式能源交易信息，主要功能有需求发布、资格审核、交易确认、交易执行和交易结算。①需求发布功能：用户通过平台发布其购买 / 出售电量的需求，并支付一定的保证金；②资格审核功能：一体化购售电平台自动审核用户的身份信息，验证交易状态、历史交易、违约记录等内容；③交易确认功能：参与购售电交易的用户进行报价，双方达成交易意向后，平台检查双方的履约能力并确认交易。交易合同一经确认，包含电量、电价、用电时段等信息的合约即由双方自动存储；④交易执行功能：达成购售电交易意向的用户按合约规定的时间自动执行交易；⑤交易结算功能：交易执行后，平台将根据合约自动进行结算。

 

3 系统应用成果

3.1 提升企业售电业务规范水平

      售电管理平台集成了客户管理、合同管理、交易管理、结算管理、偏差管理、用能管理等业务功能，实现了所有售电业务的统一开展。客户管理功能为企业实现电力客户关系管理提供了科学的方法和依据；合同管理实现购售电合同从洽谈、签订到执行、交割等合同业务的全过程管理，为企业提供合理的流程和业务约束以及合同管理功能。用能管理是对电力客户电能不断深入了解，进行用电特性分析、电量预测管理，为企业优化分配代理电

量、为客户提供综合节能方案、引导客户合理用电服务，进而实现电力客户的产业增值。交易管理帮助掌握企业与电源商和电力客户的交易情况，实现完整闭环的购售电业务管理，保证售电公司在电力交易市场中的活力。

3.2 构建企业对外售电服务窗口

      通过网上营业厅、微信公众号等方式，该企业构建了对外售电服务的统一窗口，在电力客户与企业间架起一座双向沟通的桥梁，并向客户提供便捷个性化的服务。同时，也为企业在新兴市场中加大对外宣传，建立雅砻江售电品牌提供了平台。

 

4 应用前景

4.1 市场化运行

      针对目前我国电力市场化运行存在的资源分配不均、省间壁垒严重、电价偏高等问题，建设基于区块链的一体化购售电平台，能够完善以往的用电管理模式 , 使电力企业熟悉和了解用户的需求, 进而采取有效的解决对策 , 为用户解决难题。此外，区块链的智能合约运行机制能有效保障平台电能购售过程的、可靠运行，提升购售电交易速度，提高客户满意度和对用户的服务质量，从而提升电网企业竞争力和实际效益，适应市场化改革。

4.2 电力交易

      针对集中式交易耗时长、易被攻击、运行成本高，以及分布式交易缺乏监管等问题，建设基于区块链的一体化购售电平台，应用区块链的共识机制、非对称加密、时间戳等关键技术，可以实现去化的购售电交易，节约大量的中介成本，减少失信行为，保证数据的可追溯、完整性和不可篡改。同时，共识算法形成的强大算力可以抵御外部攻击，保证购售电交易的可靠性。

4.3 竞价策略

      考虑与电力市场运行有关的各类合同，如长期电量合同、月度竞价电量结果、辅助服务、电力现货等的电量约束（企业中长期“ 经营目标递解 "结果）前提下，进行企业报价—电量的优化计算，即输入边际电价、供需预测曲线和来水情况参数后，利用短期优化调度程序，形成的报价与出力曲线。

4.4 电价预测

      在充分考虑市场供求关系，市场参与者大小，电力成本以及电力市场体制结构、社会经济形势等电价影响因素的情况下，对电力交易价格进行预测，以期准确把握市场走向，掌握市场先机，从而构造的电量、电价投标策略，获得的利润。

 

5 安科瑞为售电公司提供解决方案

      安科瑞为售电公司提供了诸多解决方案用于解决痛点问题，辅助售电公司更准确预测用户的用电量，降低人力成本，提高服务效率，为综合能源服务提供软、硬件一站式服务。

5.1 AcrelCloud-1000变电所运维云平台

      安科瑞变电站运维云平台依托物联网技术以数字化手段监测数以百计的用户变电所运行状况，可以较低成本采集用户变电站的数据汇集到云平台，提供24小时不间断的实时数据服务，包括用户用电量历史数据采集记录、变电所环境参数等。通过边缘计算网关和云平台分析功能，充分挖掘用户数据价值，并通过云平台、手机APP等方式实时告知用户配电系统存在隐患和事故，快速派单消缺抢修，便于售电公司为用户提供快捷的服务。

5.1.1提高负荷预测精度，减少偏差考核

      运维平台通过4G或互联网采集用户配电系统数据，包括电流电压功率电能等数据，并形成日报、月报、年报以及历史曲线、同比环比分析比较等，使售电公司掌握用户的用电习惯和历史数据，更准确的了解用户实际用电量，为预测未来用电量提供依据，同时也可以为用户提供用能数据服务。

 

5.1.2闭环运维服务，降本增效

      运维平台除了实时采集电气数据外，还可以采集用户变电站开关状态、变压器负荷率和组温度、环境温湿度、烟雾、浸水、视频、门禁信息，发生异常情况会及时通过APP和短信向运维人员发出报警信息，并可生成派工单，通过GPS定位服务情况，快速排除故障，缩短故障停电时间，为用户提供运维服务，提高用户粘性。  

 

5.1.3能效分析，提供数据服务

      平台可按照配电回路、区域、分项、部门统计日、月、年用电数据，并进行同环比分析，同时系统提供分时段电能及费用统计、实时需量、四象限电能、平均功率因数计算等功能，为用户提供多维度数据服务。

5.1.4数据对接

      运维平台可以和售电平台或者其它第三方平台数据无缝对接，实时提供电力交易竞价信息，及时获取电价信息和交易情况。

5.1.5用户诊断报告

      运维平台自动生成用户用电及运行诊断报告，对用户配电系统运行情况提供周期性诊断报告，总结配电系统运行情况，提出改进建议。

5.2 Acrel-5000Cloud能源管理云平台

      Acrel-5000Cloud能源管理云平台可为售电公司针对园区或者众多用户的综合能源服务提供数据支持和节能建议。

平台采集用户电、水、气、冷热量等能源消耗数据和光伏、风力、储能等新能源数据，对用能数据进行分析，按照区域、部门、用电设备类型进行细分，提供同比、环比分析比较和用能数据追溯，同时可以提供尖峰平谷各时段用能数据和报表，帮助用户梳理能源账单明细和制定能源绩效考核。

5.3 AcrelCloud-3200预付费管理云平台

      随着电改的进一步深入，除了工业企业外，未来居民用电和商业用电都会逐步开放，售电公司也会参与到居民和商业用户的售电交易，安科瑞预付费云平台可为售电公司提供先交费、后用电的方案，并且为用户自助缴费提供支持。

安科瑞预付费管理云平台为居民小区、商业综合体、办公楼、酒店式公寓、学生宿舍以及连锁超市提供用电预付费和用电管控解决方案，目前已经成功在上述各场景得到广泛的应用并已经稳定运行多年。

 

5.4 AcrelCloud-6000用电管理云平台

      用电是综合能源服务的一个重要环节，保障用户的用能至关重要。用电管理云平台对电气引发火灾的主要因素（线缆温度、漏电电流、负荷电流、电压）进行数据跟踪与统计分析，通过2G/NB-IOT/4G方式采集现场数据，及时发现电气线路和用电设备存在的隐患（如：线缆温度异常、过载、过压、欠压及漏电等）并通过短信、APP推送、自动语音呼叫等方式及时预警，有效防止电气火灾的发生。系统可以显示所有监测点位的漏电电流等电气参数和线缆温度，并支持巡检记录和派单操作，提供隐患分析报告，实时评估企业用电状态。

 

 

5.5 AcrelCloud-9000电动车（电瓶车）充电桩运营管理云平台

      充电桩业务越来越多出现在售电公司的业务清单中，有助于帮助售电公司平衡偏差的同时也能获取更多利润，相辅相成。

5.5.1资产管理

      充电桩运营管理云平台帮助售电公司实时监测充电桩运行状态，包括安装地点、数量、充电桩空闲/使用状态、故障信息等。

 

5.5.2交易管理

      充电桩运营管理云平台为需要充电的用户导航寻桩，提供预存电费充电、扫码充电等结算方式，解决充电难、管理难和收费难的问题。

5.5.3管理

      近来电瓶车相关的和火灾事故频发，成为生命和财产隐患。部门发文对电瓶车火灾的整治都放在规范停放和充电行为上。安科瑞充电桩运营管理云平台除了资产管理和交易管理功能外，还提供充电管理功能，包括充电桩漏电、温度的监测，有助于规范管理电瓶车停放和充电问题。

5.6 产品选型

      随着我国电力体制改革的深入开展和能源互联网发展战略的实施，电力行业向着智慧化、市场化的方向不断发展。当前传统购售电运营模式存在购电管理分散、缺乏整体管理、信息无法实时共享和反馈等问题，影响了电力企业的经营效益、工作效率和市场竞争力，本文设计应用一体化购售电平台，对电力资源进行整体营销，统一调度和运营。

 

[1]任艺，周明，李庚银.考虑用户需求响应的售电公司购售电决策双层模型[J]. 电力系统自动化 ,2017,41(14):30-36.

[2]马静，杨斌. 电力批发市场下购售电交易策略研究综述

[3]安科瑞企业微电网设计与应用手册. 2020.06版

 

作者简介：刘细凤，女，现任安科瑞电气股份有限公司，主要从事于售电系统的研发与应用。