代理购电业务发展及辅助决策支撑关键技术研究_李彬.pdf

代理购电业务发展及辅助决策支撑关键技术研究李彬1，郭慧芳1，薛利2，祁兵1，孙毅1（1.华北电力大学电气与电子工程学院，北京102206；2.北京国网普瑞特高压输电技术有限公司，北京102200）0引言2021年10月，国家发展与改革委员会（以下简称国家发改委）发布 关于进一步深化燃煤发电上网电价市场化改革的通知（发改价格 2021 1439号）和 关于组织开展电网企业代理购电工作有关事项的通知（发改办价格 2021 809号），强调取消工商业目录销售电价，并明确提出电网代理购电政摘要：针对电网企业代理购电系统在现货市场条件下各类型交易品种组合购电策略、量价预测方面存在的局限，从代理购电业务的发展出发，提出了基于数据驱动的代理购电交易数据回溯分析方法，在交易复盘的基础上利用多维属性增强的深度强化学习完成交易价格申报优化重构。此外，考虑突发疫情、季节变化等随机因素，利用伪量测训练方法对样本数据进行分析复盘，提出基于深度神经网络技术的代理购电交易优化决策方案。今后除明确代理用户的用能特性外，还应加强相应仿真推演平台的建设，以精准分析市场交易过程。关键词：代理购电；现货市场；交易复盘；数字化文献标志码：A文章编号：1008-6218（2023）03-0051-06中图分类号：TM73；F426.61doi:10.19929/ki.nmgdljs.2023.0039基金项目 国家自然科学基金资助项目“可再生能源接入下的大规模负荷感知模型及调控策略研究”（51777068）内 蒙 古 电 力 技 术INNER MONGOLIA ELECTRIC POWERRe s e a r c ho nK e yT e c h n o l o g i e sf o rD e v e l o p me n to fEl e c t r i c i t yPu r c h a s i n gA g e n c yBu s i n e s sa n dA u x i l i a r yD e c i s i o nSu p p o r tLI Bin1,GUO Huifang1,XUE Li2,QI Bing1,SUN Yi1（1.School of Electrical and Electronic Engineering,North China Electric Power University,Beijing102206,China;2.Beijing SGEPRI UHV Transmission Technology Company Ltd.,Beijing102200,China）A b s t r a c t：In view of the limitations of power purchase strategy and volume price prediction of various types of tradingvarieties under the spot market conditions,starting from the development of agency power purchase business,a datadrivenretrospective analysis method of agency power purchase transaction data is proposed,and the multidimensional attributeenhanceddeepreinforcementlearningisusedtocompletetheoptimizationandreconstructionoftransactionpricedeclaration on the basis of transaction review.In addition,considering random factors such as sudden epidemics andseasonal changes,the pseudomeasurement training method is used to analyze and review the sample data,and an optimizeddecisionmaking scheme for agency power purchase transactions based on deep neural network technology is proposed.Inthe future,except for clarifying the energy consumption characteristics of proxy users,the construction of correspondingsimulation and deduction platforms should be strengthened to accurately analyze the market trading process.K e yw o r d s：electricity purchasing agency;spot market;trading review;digitization引用格式：李彬，郭慧芳，薛利，等.代理购电业务发展及辅助决策支撑关键技术研究J.内蒙古电力技术，2023，41（3）：5156.LI Bin,GUO Huifang,XUE Li,et al.Research on Key Technologies for Development of Electricity Purchasing Agency Businessand Auxiliary Decision SupportJ.Inner Mongolia Electric Power,2023,41(3):5156.2023年第41卷第3期51策1-2。随着市场化改革的推进，2022年5月，国家能源局综合司正式发布了关于印发 国家能源局2022年深化“放管服”改革优化营商环境重点任务分工方案 的通知（国能综通法改 2022 45号）3，提出加强电网代理购电业务监管、逐步缩小电网代理购电范围的要求，同时也指出进一步完善分布式市场交易机制的方向。国家发改委、国家能源局联合发布关于进一步做好电力现货市场建设试点工作的通知(发改办能源 2017 1453号)4，明确了上海、江苏、安徽、辽宁、河南、湖北等省市第二批试点城市范围，并推荐用户侧参与现货市场结算。2022年国家发改委发布了 关于加快建设全国统一电力市场体系的指导意见（发改体改 2022 118号）5，明确指出清洁能源参与市场化交易的目标，随着市场化建设的推进，参与现货市场交易主体的数量和类型逐渐增多，部分省份已经部署代理购电分析决策支撑平台，通过数据中台实现内外部数据的共享，通过业务中台实现各个业务子系统的数据贯穿，除了电力系统内的数据外，还接入了外部的气象数据、经济数据等，有利于购电分析决策的制定。为了支撑代理购电全场景功能和全业务应用，平台具备了动态监测、预测、复盘、评估全部流程功能。国家电网公司在2022年第二季度工作会议上，明确表明将有序开展代理购电，并优化代理购电相关机制，履行电网职责，在业务开展过程中重点关注电力电量预测，市场化采购、价格测算等相关职能，并对代理售电业务提出了60条要求。同时国家电网公司还发布了关于代理购电合规风险防范指引和代理购电信息发布工作指南，要求各省市公司采取公开透明的原则，做好代理购电业务的执行，利用APP等信息化渠道公开发布每月的代理购电信息。可以看出，代理购电是在我国电力市场开放改革的一项重要工作，也是根据国家能源局、发改委的工作部署，用于缓解上游能源价格上涨问题的有效手段。但是目前也存在着诸多问题，一方面，代理购电业务涉及省内、省间的多主体市场，交易类型复杂，参与主体众多，在高频次交易场景下，现有的业务系统难以支撑。对于已有的营销调度交易等相关专业历史数据，缺乏有效的数据挖掘手段，没有实现全环节数据的充分利用。另一方面，在当前社会上的能源服务参与主体对代理购电业务关注度较高，在考虑多方参与代理购电业务时，缺乏对已有业务系统的数据溯源，在发生纠纷时缺乏数据存证手段，针对电力市场代理购电业务，交易系统的复盘能力不足6-7。1代理购电业务发展分析1.1代理购电业务系统建设国内有相关产业单位提出代理购电业务技术支撑系统的建设思路，目前还是采用总部、省级两级部署的方式。其中核心业务职能在省侧业务系统部署，具体包括电力电量分析预测、代理购电需求分析、交易价格预测、交易辅助决策等。其中交易价格预测、交易辅助决策针对目前中长期市场现货市场的交易价格、交易电量需要进行准确评估，是整个系统的核心功能8。在代理购电交易辅助决策系统中，应当能够根据特定省份的市场交易规则进行策略制定，辅助完成参与代理购电用户的交易申报管理和交易复盘等功能，同时在充分考虑对于市场优发电量匹配以及购电量供需关系分析的同时，还应当考虑省间日前现货、省间日内现货市场的运行情况。在购售电系统方面，文献9分析了蒙西电力现货市场的运行和结算情况，文献10分析了电力市场报价策略，并提出了对应的平台开发思路，文献11设计了一种考虑用户用电特性的智能购电系统。代理购电用户电价包括代理购电价格、输配电价、政府性基金及附加费用等，取消了原有的目录电价。根据相关文件规定，参与代理购电的用户包括在规定时间范围内，没有参加电力市场交易的用户自动转为代理购电用户，和已经参加市场交易又退出的电力用户。工商业代理购电量包括优先发电上网电量和市场交易采购上网电量。2021年年底前，电网企业采用挂牌交易的方式，挂牌购电价格按照当月月度集中竞价交易均价确定，挂牌成交量不足的部分由市场化机组进行等比例分摊。2022年电网企业参与场内集中交易，大多采用报量不报价、参与市场出清的方式。对于没有现货市场运行的区域，代理购电用户在合同中未申报用电曲线，或申报曲线但分时电价峰谷比例低于当地要求时，用户用电价格按当地分时电价政策规定执行。在现货市场环境中，电网企业代理购电用户参与现货交易，同时纳入代理购电电量来源的优发电源，偏差电量按现货市场规定执行。由于缺乏代理购电决策支撑以及交易策略复盘的工具，给代理购电工作经验的积累带来不便，不利于精益化的管控。电网公司统一推出了代理购电业务支撑系统，图12023年第41卷第3期内 蒙 古 电 力 技 术52给出了现有代理购电系统涉及的业务系统和相关数据，并在各省开始应用，通过系统运行和建设不断积累经验，为后续市场化运行提供良好的基础。1.2代理购电决策支撑系统电力电价策略通常需要根据省内电力缺额，综合考虑省内/省间现货出清、价格趋势预测来制定，应当充分利用现有的电网企业代理购电数据运营体系，结合历史积淀的海量数据开展运营情况分析，进而辅助指导代理购电业务运营决策。目前代理购电分析决策支撑功能已经嵌入营销2.0系统，包含事前监测、事中预测、事后复盘全流程管理，同时还提供开放的算法平台，支持第三方智能预测算法嵌入平台，并通过不断迭代完善进一步提升预测的精度。随着需求侧信息化水平不断提升，文献12还考虑了用户参与需求响应过程对购售电策略的影响。在辅助分析决策过程中，可通过将不同地区、不同行业的电参量数据和影响因素导入进行试算，调用匹配的算法库进行预测和模型结果修正，输出分行业、分地区预测电量值。在代理购电交易执行完成后，利用购售电数据、发电数据、交易数据等进行复盘，同时启用模型校核，预测所产生的偏差并进行修正。结合K线、MACD、买卖指标、意愿指标等进行关联分析13，分别针对激进型用户、保守型用户和兼顾型用户进行不同策略的编制。在代理购电决策支撑系统中需要考虑的数据类型众多，既包含电量、电价、负荷曲线的核心数据，也有与对应量价相关的诸如气象、经济、节假日等影响因素数据。基于历史交易数据开展数据挖掘，分析用户群变化情况，针对重点