發(fā)電企業(yè)售電管理平臺(tái)的建設(shè)研究與實(shí)踐

周 律， 申 滿 斌， 王 文 斌

(雅礱江流域水電開發(fā)有限公司，四川 成都 610000)

0 引 言

電力市場(chǎng)是以現(xiàn)代化電網(wǎng)為載體，以電力系統(tǒng)分析、經(jīng)濟(jì)學(xué)理論、計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和通信技術(shù)為依托，引入競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制，實(shí)現(xiàn)電能主市場(chǎng)和輔助服務(wù)市場(chǎng)公平、公正、公開運(yùn)營(yíng)的一種高效市場(chǎng)機(jī)制，涉及到負(fù)荷預(yù)測(cè)、交易組織、電費(fèi)結(jié)算、發(fā)電調(diào)度等多個(gè)領(lǐng)域。在新一輪的電力體制改革中，廣東省率先組建電力交易中心，建設(shè)完成廣東電力市場(chǎng)交易系統(tǒng)平臺(tái)，于2015年正式上線。隨著全國(guó)電力體制改革的不斷深入，其他省份也陸續(xù)啟動(dòng)電力大用戶與發(fā)電企業(yè)直接交易工作，全國(guó)各地售電公司不斷涌現(xiàn)，電力交易行為趨于頻繁[1]。大型發(fā)電企業(yè)未來(lái)都將是全國(guó)電力交易批發(fā)市場(chǎng)及后續(xù)現(xiàn)貨市場(chǎng)的重要參與成員。在新一輪電力體制改革“放開兩頭，管住中間”的背景下，企業(yè)必須考慮如何構(gòu)建一套滿足購(gòu)售電業(yè)務(wù)要求的電力市場(chǎng)技術(shù)支撐系統(tǒng)[2]。

1 系統(tǒng)建設(shè)目標(biāo)

該發(fā)電企業(yè)建設(shè)售電管理平臺(tái)，是以企業(yè)級(jí)數(shù)據(jù)中心為基礎(chǔ)，基于云計(jì)算、大數(shù)據(jù)和移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)，構(gòu)建符合電力交易市場(chǎng)化規(guī)則的售電管理平臺(tái)，滿足其發(fā)電側(cè)和售電側(cè)各自開展購(gòu)售電業(yè)務(wù)需要，實(shí)現(xiàn)高效的購(gòu)售電業(yè)務(wù)管理與運(yùn)營(yíng)。系統(tǒng)建設(shè)內(nèi)容主要包括：發(fā)電側(cè)售電管理系統(tǒng)(內(nèi)部售電業(yè)務(wù)管理平臺(tái))、售電側(cè)購(gòu)售電管理系統(tǒng)(內(nèi)部售電業(yè)務(wù)管理平臺(tái))、售電服務(wù)平臺(tái)(官方網(wǎng)站、手機(jī)APP、微信)。

1.1 發(fā)電側(cè)售電管理平臺(tái)

主要為市場(chǎng)營(yíng)銷部提供業(yè)務(wù)支持，提供規(guī)范的數(shù)據(jù)管理、報(bào)表管理、合同管理、用戶管理、結(jié)算管理、交易管理、營(yíng)銷分析等業(yè)務(wù)管理功能。

1.2 售電側(cè)購(gòu)售電管理平臺(tái)

為新成立的能源公司提供合同管理、客戶管理、用能管理、偏差管理、結(jié)算管理、交易管理、統(tǒng)計(jì)分析等功能，支撐其日常業(yè)務(wù)的管理。

1.3 售電服務(wù)平臺(tái)

搭建企業(yè)營(yíng)銷業(yè)務(wù)的對(duì)外展示窗口，建立網(wǎng)上營(yíng)業(yè)廳和微信公眾號(hào)，開展綜合信息展示、相關(guān)營(yíng)銷業(yè)務(wù)的在線受理和咨詢服務(wù)。

1.4 決策支持平臺(tái)

搭建決策支持平臺(tái)架構(gòu)并預(yù)留接口，為進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)發(fā)電能力預(yù)測(cè)、電價(jià)預(yù)測(cè)、售電預(yù)測(cè)收入、用戶偏差預(yù)測(cè)、售電套餐定制、競(jìng)價(jià)策略等決策支持功能奠定基礎(chǔ)。

2 系統(tǒng)整體架構(gòu)

筆者主要從售電管理平臺(tái)整體架構(gòu)、部署架構(gòu)以及功能結(jié)構(gòu)三方面進(jìn)行介紹。

2.1 系統(tǒng)整體架構(gòu)

2.1.1 硬件設(shè)施層

包含云平臺(tái)、虛擬機(jī)、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)及相關(guān)安全設(shè)備，為系統(tǒng)組建提供關(guān)鍵硬件資源。

2.1.2 業(yè)務(wù)應(yīng)用層

包括應(yīng)用中間件、數(shù)據(jù)庫(kù)、大數(shù)據(jù)引擎、移動(dòng)平臺(tái)，承載相關(guān)業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)；應(yīng)用服務(wù)通過Web Service統(tǒng)一接口方式與其他系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。系統(tǒng)將原營(yíng)銷系統(tǒng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行遷移，通過數(shù)據(jù)中心實(shí)現(xiàn)相關(guān)數(shù)據(jù)共享應(yīng)用，預(yù)留與交易中心的系統(tǒng)接口。

2.1.3 服務(wù)訪問層

提供面向用戶的人機(jī)交互接口，支持Web和移動(dòng)終端訪問。服務(wù)訪問層通過用戶認(rèn)證、授權(quán)和權(quán)限控制等方式實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)訪問。

2.2 系統(tǒng)部署架構(gòu)

系統(tǒng)部署在企業(yè)云平臺(tái)，利用防火墻、磁盤陣列、負(fù)載均衡等實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)安全隔離、高并發(fā)訪問以及高可用性。

應(yīng)用服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器均部署在企業(yè)內(nèi)網(wǎng)服務(wù)器區(qū)兩臺(tái)虛擬主機(jī)中，形成雙機(jī)主備關(guān)系，任意一臺(tái)出問題都能保證服務(wù)可用，為用戶提供發(fā)電側(cè)售電管理平臺(tái)、售電側(cè)購(gòu)售電管理平臺(tái)的訪問服務(wù)。外網(wǎng)web服務(wù)器部署在DMZ區(qū)的兩臺(tái)虛擬主機(jī)中，形成雙機(jī)主備關(guān)系(圖1)。

圖1 系統(tǒng)部署架構(gòu)

2.3 系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)

根據(jù)現(xiàn)階段售電業(yè)務(wù)實(shí)際需求，并適當(dāng)考慮后期電力市場(chǎng)改革方向，將售電管理平臺(tái)整體劃分為發(fā)電側(cè)售電管理平臺(tái)和售電側(cè)購(gòu)售電管理平臺(tái)，以及提供企業(yè)簡(jiǎn)介、資訊中心、網(wǎng)上營(yíng)業(yè)廳等服務(wù)的售電服務(wù)平臺(tái)。以上三個(gè)子系統(tǒng)統(tǒng)一部署，在系統(tǒng)架構(gòu)、數(shù)據(jù)交互、業(yè)務(wù)邏輯上采用一體化設(shè)計(jì)方式，通過設(shè)置不同角色權(quán)限來(lái)實(shí)現(xiàn)不同業(yè)務(wù)的靈活劃分和訪問。在發(fā)電側(cè)和售電側(cè)子系統(tǒng)中，有一些功能模塊名稱相同，如合同管理、客戶管理、交易管理、結(jié)算管理等，但由于發(fā)電側(cè)和售電側(cè)處于輸配的兩端，在市場(chǎng)交易中的位置剛好相反，其所關(guān)心的大部分信息是不同的。綜合考慮系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)、維護(hù)及擴(kuò)展、移植等方面的方便性，將發(fā)電側(cè)和售電側(cè)子系統(tǒng)分開設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)。

圖2 系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)

3 系統(tǒng)安全設(shè)計(jì)

售電管理平臺(tái)作為企業(yè)開展購(gòu)售電業(yè)務(wù)的主要支撐，數(shù)據(jù)安全始終是系統(tǒng)設(shè)計(jì)考慮的重點(diǎn)。安全設(shè)計(jì)主要包括系統(tǒng)部署架構(gòu)安全、用戶登錄權(quán)限認(rèn)證及數(shù)據(jù)安全等方面。

3.1 網(wǎng)絡(luò)層隔離

應(yīng)用服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器均部署在企業(yè)內(nèi)網(wǎng)服務(wù)器區(qū)，內(nèi)網(wǎng)配置有防火墻，互聯(lián)網(wǎng)出口還配置有出口防火墻，用戶無(wú)法從外網(wǎng)進(jìn)行訪問。針對(duì)需要外網(wǎng)用戶訪問的應(yīng)用，外網(wǎng)web服務(wù)器部署在DMZ區(qū)虛擬主機(jī)中，通過網(wǎng)絡(luò)策略的限制，對(duì)外僅開通80端口web訪問服務(wù)，有效保障內(nèi)部數(shù)據(jù)的安全。

3.2 認(rèn)證與登錄

售電管理平臺(tái)接入企業(yè)門戶系統(tǒng)，通過用戶統(tǒng)一性認(rèn)證登錄，獲得需要訪問系統(tǒng)和應(yīng)用軟件的授權(quán)，系統(tǒng)管理員不需要修改或干涉用戶登錄行為和記錄用戶密碼。

3.3 數(shù)據(jù)隔離

售電管理平臺(tái)通過企業(yè)服務(wù)總線(ESB)、Web Service技術(shù)、ETL數(shù)據(jù)交換等多種方式，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)與企業(yè)數(shù)據(jù)中心及其他系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)服務(wù)要求，保證數(shù)據(jù)共享交互過程中的系統(tǒng)及數(shù)據(jù)安全[3]。

4 系統(tǒng)應(yīng)用成果

售電管理平臺(tái)的上線應(yīng)用，滿足了企業(yè)發(fā)電側(cè)和售電側(cè)各自開展購(gòu)售電業(yè)務(wù)需要，實(shí)現(xiàn)了高效的購(gòu)售電業(yè)務(wù)管理，有效提升了數(shù)據(jù)歸集的及時(shí)性、可靠性和全面性，提高了工作效率，為企業(yè)進(jìn)一步拓展購(gòu)售電業(yè)務(wù)奠定了基礎(chǔ)。

4.1 提升企業(yè)售電業(yè)務(wù)規(guī)范水平

售電管理平臺(tái)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(shí)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(shí)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(shí)現(xiàn)購(gòu)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)約束以及全方位的合同管理功能。用能管理是對(duì)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(cè)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(shí)現(xiàn)電力客戶的產(chǎn)業(yè)增值。交易管理幫助全面掌握企業(yè)與電源商和電力客戶的交易情況，實(shí)現(xiàn)完整閉環(huán)的購(gòu)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。

4.2 提高企業(yè)員工業(yè)務(wù)處理效率

系統(tǒng)設(shè)計(jì)形成了規(guī)范統(tǒng)一的營(yíng)銷業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)架構(gòu)，接入了各電站電力生產(chǎn)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)了水庫(kù)數(shù)據(jù)、機(jī)組數(shù)據(jù)、發(fā)電及電網(wǎng)信息、合同數(shù)據(jù)、結(jié)算數(shù)據(jù)、交易信息、營(yíng)銷分析數(shù)據(jù)、發(fā)電計(jì)劃、市場(chǎng)數(shù)據(jù)、政策文件、文檔等數(shù)據(jù)的統(tǒng)一存儲(chǔ)和管理?；跀?shù)據(jù)提供了靈活、便捷的數(shù)據(jù)報(bào)表、分析和綜合展示功能，極大提升了業(yè)務(wù)人員工作效率，同時(shí)為企業(yè)購(gòu)售電業(yè)務(wù)的決策提供了數(shù)據(jù)支撐。

4.3 構(gòu)建企業(yè)對(duì)外售電服務(wù)窗口

通過網(wǎng)上營(yíng)業(yè)廳、微信公眾號(hào)等方式，該企業(yè)構(gòu)建了對(duì)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，并向客戶提供便捷高效、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(duì)外宣傳、擴(kuò)大市場(chǎng)知名度、建立雅礱江售電品牌提供了平臺(tái)。

5 后續(xù)展望

該企業(yè)基于當(dāng)前市場(chǎng)環(huán)境構(gòu)建了售電管理平臺(tái),實(shí)現(xiàn)了高效的購(gòu)售電業(yè)務(wù)管理與運(yùn)營(yíng)。考慮到電力市場(chǎng)政策的變化性，售電管理系統(tǒng)需要根據(jù)市場(chǎng)改革推進(jìn)情況，靈活支撐未來(lái)交易品種、交易類型，構(gòu)建更多高級(jí)應(yīng)用，以滿足不同交易周期的售電業(yè)務(wù)需求(如日前交易、實(shí)時(shí)交易、輔助服務(wù)等)。系統(tǒng)高級(jí)應(yīng)用將主要圍繞以下方面開展：

(1)發(fā)電能力預(yù)測(cè)：根據(jù)各約束性邊界條件，預(yù)測(cè)電站發(fā)電能力，預(yù)測(cè)企業(yè)年、月、日等時(shí)間的發(fā)電能力，便于制定最優(yōu)的申報(bào)電量曲線，通過申報(bào)電量—價(jià)格曲線，按照長(zhǎng)、中、短期競(jìng)價(jià)市場(chǎng)的規(guī)定，合理安排各市場(chǎng)電量，參與市場(chǎng)競(jìng)價(jià)交易。

(2)電價(jià)預(yù)測(cè)：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(jié)構(gòu)、社會(huì)經(jīng)濟(jì)形勢(shì)等電價(jià)影響因素的情況下，對(duì)電力交易價(jià)格進(jìn)行預(yù)測(cè)，以期準(zhǔn)確把握市場(chǎng)走向，掌握市場(chǎng)先機(jī)，從而構(gòu)造最優(yōu)的電量、電價(jià)投標(biāo)策略，獲得最大的利潤(rùn)[4]。

(3)售電收入預(yù)測(cè)：在綜合售電量大小、用電客戶類別、售電時(shí)間、合同類型、合約電價(jià)、競(jìng)價(jià)成交價(jià)格等多種因素的基礎(chǔ)上，結(jié)合企業(yè)歷年的年度、月度售電量數(shù)據(jù)、售電收入數(shù)據(jù)，建立售電收入預(yù)測(cè)模型，實(shí)現(xiàn)企業(yè)年度、月度售電收入滾動(dòng)預(yù)測(cè)。

(4)競(jìng)價(jià)策略：考慮與電力市場(chǎng)運(yùn)行有關(guān)的各類合同，如長(zhǎng)期電量合同、月度競(jìng)價(jià)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(zhǎng)期“經(jīng)營(yíng)目標(biāo)遞解”結(jié)果)前提下，進(jìn)行企業(yè)報(bào)價(jià)—最優(yōu)電量的優(yōu)化計(jì)算，即輸入邊際電價(jià)、供需預(yù)測(cè)曲線和來(lái)水情況參數(shù)后，利用短期優(yōu)化調(diào)度程序，形成最優(yōu)的報(bào)價(jià)與出力曲線[5]。