基于大数据技术的电力交易平台的研究

南方电网数字电网研究院有限公司营销交易应用事业部 鄂宇航 陈飞云

随着科技的发展，电力行业逐渐向智能化、自动化、信息化方向发展，不仅为用户提供了方便，也大大促进了电力行业的快速发展[1]。电力交易平台经过国家电网的大力改革和发展，已形成了用户信息查询、电费缴纳和结算、缴费服务等主要功能的交易平台，从而保证了电力交易市场的公开、公平、便捷。

目前电力交易平台仍存在诸多问题，如交易业务细化不足，平台对于多种化、多周期化的产品运行支持不足；用电用户不断增加、平台访问数据量增加，同时在线人数规模不断增长，平台对于海量信息的处理能力不足；而大数据技术的出现能够大大提高电力交易平台的处理效率，改善交易平台的数据存储和处理的能力，进一步推动我国电力交易平台的发展[2]。本文主要研究基于大数据技术的电力交易平台，阐述了电力交易平台的主要功能，并研究了在电力交易平台中所使用的大数据关键技术，分析大数据技术在电力平台的应用。

1 电力交易平台的主要功能

电力交易平台的主要功能分为基础交易管理功能、高层交易管理功能、以及扩展交易管理功能[3-5]。

基层交易管理功能：电力交易管理、合同管理、计划管理、信息发布、结算管理、市场注册、电力电量平衡、数据质量管理、服务窗口管理、市场信息综合统计等；高层交易管理功能：双边市场三公管理、双边市场评估分析、业务数据管理、市场运营分析、市场运营管理、交易资源管理、交易合规管理、市场态势分析、市场效率分析、市场关键指标分析、移动终端交易应用等；扩展交易管理功能：日前市场交易管理、辅助服务市场交易管理、实时市场交易管理、电力期货交易、电力期权交易管理、金融输电权交易管理、电厂报价辅助决策、用户保教辅助决策、交易优化辅助决策、市场电价预警、市场模拟仿真、交易员培训等。

2 电力交易平台的大数据技术

2.1 大数据集成管理技术

电力交易平台是众多应用的集合，需要将不同的数据格式、性质、来源以及相应的逻辑进行集合处理，且交易平台还需将上述数据进行集成、处理以及存储，保证数据的使用、共享。大数据集成管理技术能够帮助电力交易平台实现不同系统间的数据融合。

大数据集成技术主要包括：数据融合和集成技术、数据的过滤和清洗技术、关系和非关系型数据库技术等，能够将来源广泛、复杂的数据进行集成输出，并从相应的关系中找到实体和，从而经过相应的管理和聚合之后将数据进行存储；当需要进行数据清洗和提取时保证数据质量和相应的稳定性。另外，大数据集成技术还包括重要的数据存储管理，使用分布式存储方法能够去除不同关系数据类型，将数据存储进行简化，使存储的数据拥有非常好的扩展性，并且能够解决电力数据海量存储的问题。

2.2 大数据处理技术

大数据处理技术主要是针对电力数据的读取、计算以及相应的处理，主要包括电力数据分布式计算技术、流处理技术及数据内存计算技术。其中分布式计算技术主要是较大的数据计算内容进行分割，划分为多个小部分，并将相应的小部分数据分配给多个小型计算机进行数据计算，最终将所得的结果进行总结。流处理技术主要是众多的数据模块或组作为数据流，并能够当新的数据流到来之前将所需要处理的数据进行处理。该技术的目的是将所获得的数据尽快地处理掉并得出相应的分析结果，避免随着时间的流失数据的价值降低；目前，电力交易平台随着交易量和用户的增加，会使得电平台所处理的数据量不断增加，因此交易平台需根据所得到的数据内容和结果为决策者提供相应的决策参考，从而满足相应的在线分析要求。

2.3 大数据分析技术

电力交易平台还需要将所得不同系统的数据进行融合，并将数据转化为相应的信息，从而得到有用的数据知识，从而保证数据的正确并得到电力交易数据信息，帮助决策者采取相应的行为。大数据分析技术主要包括数据挖掘、模式识别、机器学习、关联分析、遗传算法学习、神经网络、模式识别等多种技术。大数据分析技术不同于传统的逻辑计算模式，是对海量的信息进行搜素、分析、对比、最终归纳，并找出海量信息的关系网，从而保证数据的可信度和关联度。

大数据分析技术从根本上讲，是建立在海量的数据样本基础上，通过相关关系分析的方法能够快速、准确得出数据的计算结果。大数据的挖掘和学习首先要对大数据的特征、抽样进行入手、将大数据转换为小数据分析并进行分类、聚类的算法分析，最终开展大数据并行计算、分析，得到相应的数据分析结果。

2.4 大数据展现技术

电力大数据的数据展现技术包括空间信息流展示技术、可视化技术、历史流展示技术等，该技术能够将大数据进行分析的结果形象地展现给决策人员，从而帮助管理人员更直观、准确地理解电力系统数据表达的意义，了解电力交易平台的数据信息。其中，空间信息流展示技术能够为交易平台管理者提供详细的地位位置信息，包括交易区域、电力区域价格以及电力设备管理等，从而帮助管理者更加方便进行区域化管理，细化电力交易平台区域价格。

可视化技术主要是对电力交易数据信息进行实时的监控，有助于电力交易的安全、平稳；该技术还可以结合电力交易区域不同更好地挖掘电力交易的规律和关系，从而便于电力交易平台的细化。历史流展示技术主要是针对交易平台历史交易情况的展示和管理，通过深层次对于历史记忆数据的分析和挖掘，能够绘制出区域电力交易的趋势图和供电需求，并且能够预测交易数据的走向，从而挖掘其中的规律和知识。

3 基于大数据技术的电力交易平台架构

大数据技术对于数据的处理速度快、数据量大且数据类型繁多，而根据上述的大数据技术在电力交易平台的应用，并且结合电力市场结构和业务特性，基于大数据技术的电力交易平台架构如图1所示。

图1 基于大数据技术的电力交易平台架构图

大数据技术在电力平台的数据整合、数据存储、数据计算、数据分析中有重要的作用，大数据技术通过数据结构的提取，对各类数据按照统一数据规范进行标准化及关联，并按不同时效性的计算及应用需求分类进行数据存储、流转及管理，最终将数据进行分析和计算，绘制成相应的结果。

综上，本文旨在研究电力交易平台中的大数据技术，从而大大提高电力交易平台的智能化、自动化，推动电力交易平台业务的不断发展，提高电力交替平台的智能化管理。