韓歡慶

安科瑞電氣股份有限公司  上海嘉定  201801

摘要：隨著(zhù)售電側改革的推進(jìn)，配售電業(yè)務(wù)的陸續放開(kāi)，數千家獨立售電公司進(jìn)入市場(chǎng)，三批約500個(gè)增量配電業(yè)務(wù)試點(diǎn)持續推進(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型為MEP ，改變了以往僅通過(guò)買(mǎi)賣(mài)差價(jià)賺取利潤的傳統模式，成為提供電力能源產(chǎn)品和能源調度的綜合服務(wù)提

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

關(guān)鍵詞：區塊鏈；智能合約；一體化購售電；交易機制

 

0引言

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

 

1 區塊鏈核心技術(shù)

1.1 共識機制

      共識機制算法是區塊鏈的核心技術(shù)，解決了區塊鏈即使在分布式場(chǎng)景中也能保證節點(diǎn)記賬數據的一致性。根據應用場(chǎng)景的不同，共識算法可以分為以工作量證明（PoW）、權益證明（PoS）和股份證明（DPoS ）等算法為代表的適用于公鏈的共識算法和以實(shí)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(chēng)加密

      非對稱(chēng)加密技術(shù)是由對應的一對密鑰（即公開(kāi)密鑰和私有密鑰）組成的加密方法。用戶(hù)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容。在得知一個(gè)密鑰的情況下無(wú)法推算出另一個(gè)密鑰。區塊鏈是使用非對稱(chēng)加密的密鑰對來(lái)構建節點(diǎn)間信任的。

 

2 基于區塊鏈的一體化購售電平臺設計

2.1 系統架構設計

      一體化購售電平臺建設的重點(diǎn)內容是建立購售電業(yè)務(wù)流、資金流、信息流 “ 三流合一 " 的管理模式，為建設智能電網(wǎng)大營(yíng)銷(xiāo)體系提供技術(shù)保障。為實(shí)現硬件設備、交易系統與電能買(mǎi)賣(mài)雙方之間的物理互聯(lián)、信息互聯(lián)和價(jià)值互聯(lián)，結合區塊鏈技術(shù)，本文將一體化購售電平臺的系統架構劃分為物理層、網(wǎng)絡(luò )層、驅動(dòng)層、應用層等4層，如圖1所示。

 

圖1區塊鏈一體化購售電平臺系統架構

2.2 交易流程

      一體化購售電平臺的區塊鏈交易過(guò)程主要包括提出注冊交易賬戶(hù)、電力交易需求、驗證交易信息、達成交易意向、執行交易結算等內容，以區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區塊鏈購售電一體化平臺交易步驟

2.3 智能合約運行機制

      基于上述交易流程和運行機制，建立一體化購售電平臺的智能合約，包含交易時(shí)間、金額、買(mǎi)賣(mài)雙方、能源種類(lèi)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、交易執行和交易結算。①需求發(fā)布功能：用戶(hù)通過(guò)平臺發(fā)布其購買(mǎi) / 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(dòng)審核用戶(hù)的身份信息，驗證交易狀態(tài)、歷史交易、違約記錄等內容；③交易確認功能：參與購售電交易的用戶(hù)進(jìn)行報價(jià)，雙方達成交易意向后，平臺檢查雙方的履約能力并確認交易。交易合同一經(jīng)確認，包含電量、電價(jià)、用電時(shí)段等信息的合約即由雙方自動(dòng)存儲；④交易執行功能：達成購售電交易意向的用戶(hù)按合約規定的時(shí)間自動(dòng)執行交易；⑤交易結算功能：交易執行后，平臺將根據合約自動(dòng)進(jìn)行結算。

 

3 系統應用成果

3.1 提升企業(yè)售電業(yè)務(wù)規范水平

      售電管理平臺集成了客戶(hù)管理、合同管理、交易管理、結算管理、偏差管理、用能管理等業(yè)務(wù)功能，實(shí)現了所有售電業(yè)務(wù)的統一開(kāi)展?？蛻?hù)管理功能為企業(yè)實(shí)現電力客戶(hù)關(guān)系管理提供了科學(xué)的方法和依據；合同管理實(shí)現購售電合同從洽談、簽訂到執行、交割等合同業(yè)務(wù)的全過(guò)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(hù)電能不斷深入了解，進(jìn)行用電特性分析、電量預測管理，為企業(yè)優(yōu)化分配代理電

量、為客戶(hù)提供綜合節能方案、引導客戶(hù)合理用電服務(wù)，進(jìn)而實(shí)現電力客戶(hù)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(hù)的交易情況，實(shí)現完整閉環(huán)的購售電業(yè)務(wù)管理，保證售電公司在電力交易市場(chǎng)中的活力。

3.2 構建企業(yè)對外售電服務(wù)窗口

      通過(guò)網(wǎng)上營(yíng)業(yè)廳、微信公眾號等方式，該企業(yè)構建了對外售電服務(wù)的統一窗口，在電力客戶(hù)與企業(yè)間架起一座雙向溝通的橋梁，并向客戶(hù)提供便捷個(gè)性化的服務(wù)。同時(shí)，也為企業(yè)在新興市場(chǎng)中加大對外宣傳、擴大市場(chǎng)度、建立雅礱江售電品牌提供了平臺。

 

4 應用前景

4.1 市場(chǎng)化運行

      針對目前我國電力市場(chǎng)化運行存在的資源分配不均、省間壁壘嚴重、電價(jià)偏高等問(wèn)題，建設基于區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(hù)的需求, 進(jìn)而采取有效的解決對策 , 為用戶(hù)解決難題。此外，區塊鏈的智能合約運行機制能有效保障平臺電能購售過(guò)程的自主、可靠運行，提升購售電交易速度，提高客戶(hù)滿(mǎn)意度和對用戶(hù)的服務(wù)質(zhì)量，從而提升電網(wǎng)企業(yè)競爭力和實(shí)際效益，適應市場(chǎng)化改革。

4.2 電力交易安全

      針對集中式交易耗時(shí)長(cháng)、易被攻擊、運行成本高，以及分布式交易缺乏監管等安全問(wèn)題，建設基于區塊鏈的一體化購售電平臺，應用區塊鏈的共識機制、非對稱(chēng)加密、時(shí)間戳等關(guān)鍵技術(shù)，可以實(shí)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，保證數據的可追溯、完整性和不可篡改。同時(shí)，共識算法形成的強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(jià)策略

      考慮與電力市場(chǎng)運行有關(guān)的各類(lèi)合同，如長(cháng)期電量合同、月度競價(jià)電量結果、輔助服務(wù)、電力現貨等的電量約束（企業(yè)中長(cháng)期“ 經(jīng)營(yíng)目標遞解 "結果）前提下，進(jìn)行企業(yè)報價(jià)—電量的優(yōu)化計算，即輸入邊際電價(jià)、供需預測曲線(xiàn)和來(lái)水情況參數后，利用短期優(yōu)化調度程序，形成的報價(jià)與出力曲線(xiàn)。

4.4 電價(jià)預測

      在充分考慮市場(chǎng)供求關(guān)系，市場(chǎng)參與者大小，電力成本以及電力市場(chǎng)體制結構、社會(huì )經(jīng)濟形勢等電價(jià)影響因素的情況下，對電力交易價(jià)格進(jìn)行預測，以期準確把握市場(chǎng)走向，掌握市場(chǎng)先機，從而構造的電量、電價(jià)投標策略，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(diǎn)問(wèn)題，輔助售電公司更準確預測用戶(hù)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)以數字化手段監測數以百計的用戶(hù)變電所運行狀況，可以較低成本采集用戶(hù)變電站的數據匯集到云平臺，提供24小時(shí)不間斷的實(shí)時(shí)數據服務(wù)，包括用戶(hù)用電量歷史數據采集記錄、變電所環(huán)境參數等。通過(guò)邊緣計算網(wǎng)關(guān)和云平臺分析功能，充分挖掘用戶(hù)數據價(jià)值，并通過(guò)云平臺、手機APP等方式實(shí)時(shí)告知用戶(hù)配電系統存在隱患和事故，快速派單消缺搶修，便于售電公司為用戶(hù)提供快捷的服務(wù)。

5.1.1提高負荷預測精度，減少偏差考核

      運維平臺通過(guò)4G或互聯(lián)網(wǎng)采集用戶(hù)配電系統數據，包括電流電壓功率電能等數據，并形成日報、月報、年報以及歷史曲線(xiàn)、同比環(huán)比分析比較等，使售電公司掌握用戶(hù)的用電習慣和歷史數據，更準確的了解用戶(hù)實(shí)際用電量，為預測未來(lái)用電量提供依據，同時(shí)也可以為用戶(hù)提供用能數據服務(wù)。

 

5.1.2閉環(huán)運維服務(wù)，降本增效

      運維平臺除了實(shí)時(shí)采集電氣數據外，還可以采集用戶(hù)變電站開(kāi)關(guān)狀態(tài)、變壓器負荷率和組溫度、環(huán)境溫濕度、煙霧、浸水、視頻、門(mén)禁信息，發(fā)生異常情況會(huì )及時(shí)通過(guò)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(guò)GPS定位服務(wù)情況，快速排除故障，縮短故障停電時(shí)間，為用戶(hù)提供運維服務(wù)，提高用戶(hù)粘性。  

 

5.1.3能效分析，提供數據服務(wù)

      平臺可按照配電回路、區域、分項、部門(mén)統計日、月、年用電數據，并進(jìn)行同環(huán)比分析，同時(shí)系統提供分時(shí)段電能及費用統計、實(shí)時(shí)需量、四象限電能、平均功率因數計算等功能，為用戶(hù)提供多維度數據服務(wù)。

5.1.4數據對接

      運維平臺可以和售電平臺或者其它第三方平臺數據無(wú)縫對接，實(shí)時(shí)提供電力交易競價(jià)信息，及時(shí)獲取電價(jià)信息和交易情況。

5.1.5用戶(hù)診斷報告

      運維平臺自動(dòng)生成用戶(hù)用電及運行診斷報告，對用戶(hù)配電系統運行情況提供周期性診斷報告，總結配電系統運行情況，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或者眾多用戶(hù)的綜合能源服務(wù)提供數據支持和節能建議。

平臺采集用戶(hù)電、水、氣、冷熱量等能源消耗數據和光伏、風(fēng)力、儲能等新能源數據，對用能數據進(jìn)行分析，按照區域、部門(mén)、用電設備類(lèi)型進(jìn)行細分，提供同比、環(huán)比分析比較和用能數據追溯，同時(shí)可以提供尖峰平谷各時(shí)段用能數據和報表，幫助用戶(hù)梳理能源賬單明細和制定能源績(jì)效考核。

5.3 AcrelCloud-3200預付費管理云平臺

      隨著(zhù)電改的進(jìn)一步深入，除了工業(yè)企業(yè)外，未來(lái)居民用電和商業(yè)用電都會(huì )逐步開(kāi)放，售電公司也會(huì )參與到居民和商業(yè)用戶(hù)的售電交易，安科瑞預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(hù)自助繳費提供支持。

安科瑞預付費管理云平臺為居民小區、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(chǎng)景得到廣泛的應用并已經(jīng)穩定運行多年。

 

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(gè)重要環(huán)節，保障用戶(hù)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)火災的主要因素（線(xiàn)纜溫度、漏電電流、負荷電流、電壓）進(jìn)行數據跟蹤與統計分析，通過(guò)2G/NB-IOT/4G方式采集現場(chǎng)數據，及時(shí)發(fā)現電氣線(xiàn)路和用電設備存在的安全隱患（如：線(xiàn)纜溫度異常、過(guò)載、過(guò)壓、欠壓及漏電等）并通過(guò)短信、APP推送、自動(dòng)語(yǔ)音呼叫等方式及時(shí)預警，有效防止電氣火災的發(fā)生。系統可以顯示所有監測點(diǎn)位的漏電電流等電氣參數和線(xiàn)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(shí)時(shí)評估企業(yè)用電安全狀態(tài)。

 

 

5.5 AcrelCloud-9000電動(dòng)車(chē)（電瓶車(chē)）充電樁運營(yíng)管理云平臺

      充電樁業(yè)務(wù)越來(lái)越多出現在售電公司的業(yè)務(wù)清單中，有助于幫助售電公司平衡偏差的同時(shí)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(yíng)管理云平臺幫助售電公司實(shí)時(shí)監測充電樁運行狀態(tài)，包括安裝地點(diǎn)、數量、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(yíng)管理云平臺為需要充電的用戶(hù)導航尋樁，提供預存電費充電、掃碼充電等結算方式，解決充電難、管理難和收費難的問(wèn)題。

5.5.3安全管理

      近來(lái)電瓶車(chē)相關(guān)的安全和火災事故頻發(fā)，成為生命和財產(chǎn)安全隱患。政府部門(mén)發(fā)文對電瓶車(chē)火災的整治都放在規范停放和充電行為上。安科瑞充電樁運營(yíng)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、溫度的監測，有助于規范管理電瓶車(chē)停放和充電問(wèn)題。

5.6 產(chǎn)品選型

      隨著(zhù)我國電力體制改革的深入開(kāi)展和能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展戰略的實(shí)施，電力行業(yè)向著(zhù)智慧化、市場(chǎng)化的方向不斷發(fā)展。當前傳統購售電運營(yíng)模式存在購電管理分散、缺乏整體管理、信息無(wú)法實(shí)時(shí)共享和反饋等問(wèn)題，影響了電力企業(yè)的經(jīng)營(yíng)效益、工作效率和市場(chǎng)競爭力，本文設計應用一體化購售電平臺，對電力資源進(jìn)行整體營(yíng)銷(xiāo)，統一調度和運營(yíng)。

 

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

[2]馬靜，楊斌. 電力批發(fā)市場(chǎng)下購售電交易策略研究綜述

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

 

作者簡(jiǎn)介：韓歡慶，女，現任安科瑞電氣股份有限公司，主要從事于售電系統的研發(fā)與應用。