广东电力市场数字化转型探索与实践.docx

广东电力市场数字化转型探索与实践本案例聚焦广东电力市场数字化交易平台建设，重点讲述人工智能、云计算、大数据、先进技术架构等在系统建设中发挥的重要作用，有效支撑了现货连续结算试运行、需求侧、绿电、零售等交易业务开展，为广大电力市场主体提供了优质服务，支撑了广东电力市场快速发展，助力全面建成广东电力市场数字生态。一、企业概况为落实广东省政府关于深化电力体制改革的有关部署，规范电力市场交易管理，按照省政府和南方电网公司有关要求，2014年11月7日广东电力交易中心成立；2016年6月，公司制的广东电力交易中心正式挂牌；2017年3月1日，广东电力交易中心有限责任公司正式成立。目前下设办公室、党建人事部、财务部、发展研究部、交易组织部、分析结算部、市场管理部、合规及风险控制部、信息数据部九个部门。广东电力交易中心不以营利为目的，在政府监管下为市场主体提供规范、公开、透明的电力交易服务。广东电力交易中心是广东省电力市场业务的组织实施机构，履行电力市场交易管理职能。主要负责市场交易平台的建设、运营和管理；负责电力市场政策、交易规则研究；负责电力交易组织，汇总电力用户与发电企业自主签订的年度合同；负责市场运营管理，包含市场主体注册管理、披露和发布市场信息；负责提供结算凭证和相关服务；依法接受国家能源局南方监管局、省经济和信息化委、省发展和改革委的监管。经过几年的发展建设，广东已成为全国最活跃的省级电力市场，建成了“中长期+现货”市场体系，实现了“批发+零售”、“省内+省外”的穿透式灵活结算机制、搭建了公开、透明、稳定、的交易平台，实现了资源的优化配置，市场整体呈现出竞争有序、开放活跃的局面。二、数字化建设内容与主要措施(一)采用先进架构和实时撮合等技术，构建电力交易平台1、在技术架构方面，采用“云化+微服务化”的技术体系，充分结合缓存技术、负载均衡、高性能数据集群、跨机房双活架构、同城灾备等建设思路，构建了高并发、高性能业务处理能力、高安全性的交易平台，支撑海量市场主体的入市。2、采用内存撮合技术，通过最大限度地去除与数据库的交互，将整个撮合逻辑放在内存中进行，比数据库撮合技术少了许多I/O操作，在性能上可以大幅提升撮合速度，实现交易请求的快速撮合和结算，提高交易效率。3、基于主流的前后端开发技术和统一的技术标准，扩展丰富的UI组件体系，提高开发效率，进而提升业务响应效率，同时提升市场主体系统使用体验，提高用户满意度。4、采用多机热备技术将一组撮合引擎部署成互为备份的撮合引擎集群，当主撮合引擎出现故障无法继续正常工作时，撮合引擎集群便会迅速检测到这个故障，选举出一个备份撮合引擎接管故障撮合引擎的任务，从而保证整个撮合系统正常运行，避免长时间的撮合服务中断，保证撮合系统长期、可靠的服务。5、应用数据库分库分表技术，提高数据库操作效率，解决大数据量下的数据存储和访问效率问题，提供百万级用户接入下的海量业务数据存储及处理能力。（一）采用智能推荐等技术，构建零售交易平台1、在电力零售业态不断升级，电力用户快速增长的情况下，聚焦优质零售交易服务，建设了注册登录、档案管理、零售套餐管理、零售交易、合同签订，以及信息披露六部分核心功能；在技术架构方面，结合电子商务技术，融合零售交易特点，采用购电端、售电端和监管端前、中、后分离的方式，创新打造了智慧、高效的广东电力市场零售交易平台。2、基于低代码技术，对交易过程中涉及的元素和事件进行抽象和提取，通过模板定义，可视化灵活配置，实现表单定义、元素间关联，边界值限定，事件触发，流程定义等功能，为快速的响应政策的变化，增加交易品种，适配交易规则提供灵活便捷技术支撑。3、利用人工智能领域的个性化推荐引擎，基于每个市场主体的行业信息、地理位置、电力属性等静态信息和用电量、购电、缴费等动态行为特征信息形成的购售电行为大数据，可对各市场主体进行画像处理，进一步将匹配度和相关度更高的购售电方案推荐给各市场主体。4、实现了多项排序方式、多样筛选条件供用户精准筛选套餐,满足电力用户高效选择套餐。（三）基于数据建设的方法论，构建数据中台1、基于数据建设的方法论，采用大数据、人工智能技术，构建具有海量数据采集、计算、存储、加工，以及数据治理、数据标准化、数据安全，建模分析、价值变现能力的综合性数据能力的数据中台。2、多应用数据管理，数据中台管理内部的交易批发、结算、零售、交易服务费、风控等，以及外部的电网营销、调度多个应用的业务数据，包括：用户基础资料数据、历史电量数据资产、风险评估数据资产等十六类资产数据。3、跨系统数据复用，基于数据服务的数据开发，实现内部多个应用跨系统的数据复用，复用数据包括（存量超过18亿、月增量500万）大数据量的电量分时数据，统一档案（用户档案、售电、发电企业档案）资料数据等。4、多数据处理和访问，数据中台核心的数据管理、汇聚，数据提纯加工和数据分析、机器学习，数据开发能力，为多个业务应用的数据交互提供能力支撑。5、跨主题域数据访问，构建以元数据为基础的数据仓库、数据地图、数据血缘，构建数据标准，以及推进数据治理正向循环，盘活全部数据，为面向不同场景的数据产品和应用，面向非技术人员的自助取数系统；面向数据开发、分析师的自助分析系统；面向敏捷数据分析场景的Bl产品；面向用户画像、标签，提供能力支撑。（四）采用人工智能技术，构建智能服务平台1、实名认证技术，实现身份认证。采用人脸识别、OCR等人工智能技术，对接政务信息平台，实现身份验证和企业授权的市场注册新模式，刷脸即办，极大地提高业务处理效率，市场主体“一次都不用跑”，同时保证业务开展的真实性和安全性。2、引入电子签章，实现合同电子化。通过引入符合国家标准的电子签名技术，包括归档存证集群、对接CA机构的第三方可信时间戳认证服务、为企业或个人用户向CA机构申请签发X.509标准规范的数字证书、哈希值计算及校验、区块链存储，实现对零售合同等文书签署全流程的数字轨迹审计，确保已签署的电子文件不被篡改，达到电子签名法规定的可靠电子签名要求，保障零售合同等文书签署的准确性和有效性，以及线上签流程的合规性。3、提升智能化服务水平。采用机器阅读、机器学习、智能问答等技术，打造交易中心与市场主体用户之间的协同服务平台，提供7*24小时的智能化服务。4、互联网+新业务、新模式。采用直播授课、在线考试等技术,为广大市场主体用户培训最新政策要求和业务知识，培育了一批极具市场意识和交易技能的发电企业、电力用户和售电公司，支撑广东电力市场整体服务工作开展。（五）采用自动化运维和监控技术，打造高效、安全、独立作业管理区1、打造保密独立作业管理区，提升作业实施过程安全为提升交易系统作业实施过程安全性，防止交易系统的信息数据泄露，保证中长期交易、现货结算试运行等重大交易业务安全开展,专门打造了电力交易安全运维独立作业管理区。(1)作业管理区划分为正式环境、模拟仿真环境两大操作区域，两大区域彼此独立，防止作业人员误操作，完成不同业务需求。(2)按照交易系统信息安全防护保密作业要求，作业管理区制定差异化“十禁止”规定、设置指纹密码门禁、24小时无死角监控录音录像，相关记录按照网络安全法保存半年，可供事中和事后的问题管理。(3)作业管理区设置4块大屏，实时监控业务系统运行及网络安全运行情况，提升作业安全处置效率。日常运维期间，大屏投放交易系统智能业务监控系统信息，实时监控系统资源情况、业务功能缓慢、互联网攻击等异常；现货结算试运行、年度交易等重大业务保障期间，大屏展示相关交易业务进度、网络安全运行情况等页面，工作人员可及时快速处理系统异常。(4)严格执行电力行业“一人监护，一人操作”“两票制”。同时结合自动化账号管控、应用账号“三权分立”、自动作业检查、终端数据防泄漏、HAC作业审计等技术手段，防止实施人员出现误操作或者数据泄露。广东电力市场交易系统运维作业区规定W一、禁止无工作票、无操作票、无作业指导书无监护下进行作业.二、禁止使用未经授权的终端进行作业。三、作业指导书需经系统管理员进行审核，审核通过后方可作业.四、不得擅自进行作业指导书之外的操作。五、涉及高危操作需在作业指导书中高亮标识并申请权限执行.六、对生产环境数据库表进行操作之前必须进行数据备份。七、作业人员进行作业前应告知运维管理人员作业内容.八.监护人不在现场监护应立刻停止作业.九、生产环境数据拷入拷出必须按照作业区规定执行.十.严禁在不经许可情况下在作业区进行拍照。图1广东交易系统监控室运行规章图2电力市场交易系统作业管理区现场图2、制定运行监控管理规范，提升运维管理质量加强广东电力市场交易系统运行监控与运维管理，实现“监控接入流程化，监控管理规范化，系统运维专业化”，切实助力电力市场业务安全稳定开展。(1)制定日常监控管理要求。编制系统监控指标台账，涵盖服务器、中间件、数据库、网络、应用等各层级监控指标；制定常态化监控汇报机制，每日提交每日巡检反馈结果；系统发生变更时及时更新台账，去除不需要的监控指标及新增必要的监控指标；定期根据系统最新部署架构检查各项监控指标、监控策略是否失效，如有失效需在1个工作日内完成接入。(2)自动化运维/监控工具投入使用。IT集中运行管理系统面向服务器、数据库、中间件等IT系统运行层的性能监控管理系统。网络性能监控管理系统面向网络层的性能监控管理系统，实现对交易系统网络链路、上下行流量、访问请求数、在线人数等参数进行实时监控，并根据交易系统业务特点，个性化定制数据交互监控、核心交易平台运行监控、二期节点监控等大屏展示监控界面，可通过大屏展示实时获取业务相关运行指标情况。电力交易自动化巡检工具具备对服务器内存使用率、cpu空闲值、磁盘使用率、磁盘文件数使用率、应用节点状态、算法进程、FTP进程、数据库表空间、应用日志等指标的监控。当前巡检频率设为5分钟/轮自动巡检，也可人工通过脚本触发巡检作业，平均时间花费1分钟/轮。监控如发现异常可通过短信发送至系统运维管理员、技术部门负责人手机，也可通过输出巡检结果实时获取异常信息。三、应用效果(一)南方(以广东起步)电力现货市场连续试运行安全、平稳运行。2017年，南方(以广东起步)电力现货市场入选国内首批电力现货市场试点，截至2021年5月底已完成五轮现货结算试运行，并于2021年11月起开展连续结算运行，一年来，日前现货均价约0.59元/千瓦时，较燃煤基准价上浮28%,与电力供需和一次能源成本基本匹配，价格发现，和保供稳价作用明显，广东累计疏导发电成本171亿元，有效稳定市场预期。(一)促进绿色消费。2021年6月起，广东省拉开可再生能源绿色电力交易的序幕，满足了市场主体绿色电力消费的需求，2022年6月，颁发了首批绿色电力交易证书，满足了用户绿色认证的需求。万国数据、巴斯夫等企业绿色电力消费行为获得人民日报、经济日报等多家央媒报道，有利于推动形成绿色生产生活方式，加快推动我国清洁低碳转型。来源：人民日报图3人民日报报导绿色电力交易证书颁发(三)“电力淘宝”，为用户提供一站式购电服务。广东电力市场零售平台有效支撑2023年零售交易及合同线上签订工作，截至12月31日，共35478家电力用户与155家售电公司签订2023年零售合同，实现了合同的电子化、线上化。同时2023年04月16日央视经济信息联播介绍了广东电力市场零售数字化平台的功能特点和市场化用户线上“淘电”的流程。图4央视经济信息联播播报零售平台淘电流程图5央视经济信息联播播报零售平台功能画面