基于电力交易现货市场企业配售电测控管理系统

2022-03-24高丽萍

电气技术与经济 2022年5期

高丽萍艾渊

（云南电网有限责任公司计量中心）

0 引言

在现代化的工业化过程中，市场在资源配置中扮演着举足轻重的角色。本文致力于开发一款具有多种设备互联功能、可扩充性的可扩充驱动器，能够将其他设备与环境检测设备、安全设备等相连接。除传统的以太网络界面之外，该网关还提供一个可访问和连接的功能。在将来的大部分使用者计划中，只要一个智慧的网口就可以把所有的装置都连接起来，开发和扩充新的装置。由传感器（智能型仪表）等收集到各个环路的能耗等能量，并使用相应的协议来收集这些数据，经过处理后，再由互联网连接到云端的服务器，将这些数据进行封装传输，然后以视频的形式上载到云服务平台。实现监控、运行和管理的一体化。

1 中国电力现货市场的关键特征及不平衡风险

目前，电力现货市场既包含当日市，也包含即时市况，而且新增一项由可靠度机组联合检验组成的联合调节，并采取全电量申报、集中优化出清的方法进行。在电力现货交易的构成上，电力现货交易系统有别于其他的集中式现货交易系统，它是在当日和即时两个时段间添加一个作为缓冲器的日间调节，以满足因机组非计划停运、新能源出力预报等因素影响的联合调节。日间机组的组合调节部分的增多，不仅有利于电网的安全、平稳运营，也有利于降低不均衡的成本，同时，由于在一天之内，没有对出清的电价进行调节，不对现货市场的价格出清产生影响，值得其他现货试点学习借鉴。目前，在现货市场上，以节点电价为基础，包括系统的电量价格和阻塞电价，其中，系统的电能价格是指整个市场的供电需求，而阻塞价格则是指节点所在位置的电网阻塞情况。节点电价不仅能够有效地体现电网中不同空间维度的能量和输电线路的堵塞状况，而且能够为电网的构建起到更好的定价作用。现货交易在最初的时候就包含辅业市场，因此，“现货＋辅业”的双重市场结构更符合现货市场的设计思路，同时，由于辅助服务的市场和能力补偿机制的逐步完善而得到解决。在电力市场化的早期阶段，由于国家规划用电还没有实行，所以在电力市场中还有一些非居民用户和电力用户，比如供热、核电、新能源等，以政府核准的价格进行交易。在非电力市场上，在扣除了电力优先权后，不能与合同电力总量相适应的情况下，可以采取“以用定发”的方式来达到收支平衡［1］。

2 交易管理机制的要素分析

目标的确定是经营的先决条件，决定着制度、方法、资源配置的导向与准则。在确定交易对象时应从以下五个角度进行：一是根据电力企业的特征和市场情况，通过对其优势和缺点进行分析，找到正确的发展方向；二是风险和收益的均衡，电量和利润的均衡；三是各时期的发展对象有差异，应区分短期与长期；四是妥善处理（发电站）与全局（企业效益最大化）之间的协调；五是坚决贯彻落实发展和改革的方针。包括机构与职责、授权、程序、标准、规范等各要素有机统一、系统运作。在系统构建中要遵循三个基本原理：一是从现实需要入手，抓住规律与效益之间的均衡；二是循序渐进，根据需要的紧迫度逐步进行；三是适应性，随着电力行业发展规律的变化，以及电力企业在各个发展时期面临的问题，必须不断地检讨其适应性，适度创新。企业的经营活动以人才和资讯为中心，人的层面注重建立和提升个人的意志和实力，并在业务发展中不断完善交易队伍。建立合理稳定的机构结构，要建立起一套行之有效的考核与奖励制度，以实现个人的愿望与能力之间的互动。资讯层面重视资讯的获得与使用，以法律法规为基础，想方设法取得资讯，为买卖决定之“粮草”；依托信息化、智能化手段，有效地使用各种资料；保证资料的安全性和保密性。包括交易策略，业务信息系统，市场模拟等。在实际操作中，通过反复的累积，最终构建一个战略数据库，为企业的业务发展奠定坚实的基石。建立商业信息系统，以实现全过程的信息化，在提高企业的安全性和保密性的前提下，提高企业的经营效率。通过对电网进行模拟，可以实现对电网节点的边际价格和优化交易的优化，并对交易者进行训练。

3 系统开发环境与技术

多用途电能表协定是《多功能电能表通信协约》，用于多用途电能计量和局域网中的手机或其他数据终端装置的点到点或主要数据的转换。其他具备通讯能力的仪表，例如单相仪表，多费率仪表可以供用户选择。资料网关技术是指将各种通讯设备与资料进行互联，以达到资料的转换。首先，要实现多个系统之间的物理链接，并依据不同的通讯协定，利用许可的界面进行软件的互联。通过数据的接收、提取和传输等处理，可以完成数据的传输。数据挖掘技术，就是将数据中的数据进行精简，将多余的数据进行提炼，从而减少员工的工作量，方便他们在进行数据分析和回馈的时候，获得更多的信息，这样在管理者的工作中，就能起到事半功倍的作用。

该系列单片机易于用文字编程，并且内置多个界面。往往在企业的内部节点中，把界面转化为线路，或者把界面转化为通讯模块，与其他公司一起组成通讯节点。载波通讯模块将单片机与端口相连，有些重型机械需要网络接入，可以在不同的信道中进行数据交换，最关键的是，它的要求与协议一致，可以保证数据的传递。在电力公司的电力调度和控制系统中，数据采集、预处理、模式识别和模式分析是数据挖掘的关键技术。①资料来源：该环节的工作是对网站的结构和内容进行解析，利用该软件来获得网站的信息。这个过程中收集到的数据都是原始的，所以没有经过任何的加工，因此，这些数据需要经过预处理，主要是清理数据，离散化等等。经过预置之后，整个系统的数据都会有很大的提升，可以节省大量的时间和精力。②资料的转化与整合：此环节的工作就是将所收集到的资料以特定的形式储存于档案中，以便日后查阅资料时，也可提升资料之使用。③模式辨识：本步骤所提供的资料更为清楚和全面。通过关联规则分析、聚类分析、统计分析等方法，可以进一步发掘出已存在的数据挖掘模型。④模式识别：通过对所加工的资料进行综合、归纳，形成直观的图形和文本说明。

4 数据网关的设计与应用

本系统采用单片机，由蓝牙模块，无线通讯模块，时钟日历模块，内存模块等模块构成。如果单片机有两条接口，那就是两个串行接口，每个接口都有一个USB接口。工作原理是从日历上的时钟上提取本地的时间，然后利用这两种不同的技术，将采集到的信息存储到数据库和云端的服务器中。在特定的实际使用中，采用目前主流厂商的主控网关单片机。许多市场上的主流MCU都是采用双端口作为内嵌式，因为它的传输速度和数据都要比Bluetooth高，而且稳定性也很高，不会被比如墙之类的设备所影响。现在市场上最好的无线通讯系统，也就是一公里左右的距离，而一家大型公司，所能提供的范围绝对超过这一点。蓝牙一般都是一人一组，而模块则是多人一组，一旦建立一条连接线，就可以通过它来进行远程操控，就像是在家的时候，可以通过移动电话和计算机来操控整个家庭。从网络到云端的整个过程：网络断开电源，进入工作状态，然后读取与自己相连的智能装置的信息。常规操作，就是对网络进行一次访问时，网络将会试图与云端进行网络的链接，当网络被云计算平台验证后，根据网络的响应，将会向网络发送上一次的动态偏差大小。云计算平台还将把该链接保存到系统中，上载频率的动态漂移以毫秒为单位，由云端服务端的程序根据目前的网关的上载速度来决定，这样可以防止多个网关同时进行上传。一般情况下，如果连接失败，这个连接将继续存在，而如果下次再上载的时候判断出这个链接失败，将会再次进行［2］。