CN104834984A - 一种基于统一互联电力市场的电力交易监管风险预警系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电力管理领域，具体来说，涉及一种基于统一互联电力市场的电力交易监管风险预警系统的构建及其实现方法。包括电力交易监管风险指标体系、阈值体系以及阈值模型，具体步骤如下：步骤S01：风险指标识别，由专家经验确定电力交易监管风险预警指标；步骤S02：收集风险预警指标的相关信息；步骤S03：将采集的业务处理信息,根据其风险模型所对应风险指标结合相应的综合模糊评价计算出对应的风险评估值；步骤S04：根据所述风险评估值，结合阈值体系划分风险预警等级，并给出适当的风险预警方式。本发明基于当前统一互联电力市场，建立了电力交易监管风险指标体系。在当前统一互联电力市场环境下，本发明建立的指标体系能够良好适应当前电力市场。

Description

一种基于统一互联电力市场的电力交易监管风险预警系统

技术领域

本发明涉及电力管理领域，具体来说，涉及一种基于统一互联电力市场的电力交易监管风险预警系统的构建及其实现方法。

背景技术

随着统一互联电力市场的建立，电力交易对象和方式更加复杂，市场行为存在更大的不确定性，致使电力市场交易监管风险日益增加。为了避免电力市场交易监管风险不断恶化，影响市场秩序以及给电力交易带来更大风险，就迫切需要对电力交易过程出现的监管风险进行跟踪、监控，及早地发现风险信号。因此，构建电力市场交易监管风险预警系统，能够使电力监管部门在电力危机的萌芽阶段采取有效措施，避免电力危机的出现。

目前，国内外针对电力市场特别是电力市场交易监管风险预警方面的研究成果为数不多。文献[1]将危机预警相关理论应用到电力市场中，对我国电力市场的危机预警机制提出了建议。文献[2]根据发电商持留容量行为提出了电力危机的三级负荷预警水平。文献[3]针对电力市场市场力风险，通过构建预警模型确定预警界限，根据不同的警限设置预警信号和划分预警等级来构建市场力风险预警系统。文献[4]针对电力市场价格，综合运用GARCH和VaR理论建立电力市场价格风险预警模型。总的来看，在当前我国统一互联电力市场环境下，专门针对电力市场交易监管风险的预警模型还没有完全建立。

因此，在当前统一互联电力市场环境下，为实现对电力市场交易行为的有效监管，亟需建立一套科学、完善的电力市场交易监管风险预警系统。本文在借鉴相关研究成果的基础上，通过设计电力市场交易监管风险预警指标、确定风险指标阈值模型、设置预警信号等方面来构建电力市场交易监管风险预警系统，以便电力监管部门对未来时期的交易监管风险做出实时评估，进行科学预警，确保电力市场的有效竞争。

目前，在统一互联电力市场环境下，专门针对电力市场交易监管风险预警的研究还没有。已有的风险预警系统要么不是研究电力市场交易监管风险，要么不是在统一互联电力市场环境下。因此，本发明针对目前统一互联电力市场，构建一套电力交易监管风险预警系统及实现方法。

参考文献：

[1]万力.我国电力市场危机预警机制研究[J].价值工程,2014,08:52-53.

[2]李玉平,言茂松.发电容量的持留激励和电力危机的预警[J].电力系统自动化,2002,22:5-9.

[3]李美娟.电力市场中市场力风险预警系统的构建[J].科技管理研究,2011,08:75-79.

[4]黄仁辉,张集,张粒子,李兆丽.整合GARCH和VaR的电力市场价格风险预警模型[J].中国电机工程学报,2009,19:85-91.

发明内容

本发明的目的是，解决统一互联电力市场环境下电力交易监管风险预警系统的构建问题，并提出基于上述预警系统的预警实现方法。

本发明的技术方案如下：

一种基于统一互联电力市场的电力交易监管风险预警系统，包括包括电力交易监管风险指标体系、阈值体系以及阈值模型，其特征在于：

所述电力交易监管风险指标体系，包括5类一级预警指标：市场状态、交易计划、合同与结算、能源效率和电网运行；

所述阈值体系由阈值规则、适用范围、适用维度、频度四要素组成；根据监测需求设定“预警”和“告警”两类区间，预警区间是指指标计算值趋近阈值的某一范围，监测指标落入该区间则对相应指标进行预警；告警区间是指指标计算值超过阈值的范围，监测指标落入该区间则对相应指标进行告警，并立即通知相关责任部门进行异动处理；

所述阈值模型定义为结构化的预警指标要素组织体系，阈值模型可用如下集合表示：

{x|X_k,k＝1,2,...,12}

X₁:预警指标序号，指风险指标的排序编码；

X₂:风险指标名称，指风险指标名称；

X₃:指标编码，用于指标的识别、规范和统一；

X₄:关注点，指标所指示的风险点；

X₅:指标计算公式，指标的详细量化计算公式，由相关责任部门进行维护；

X₆:适用范围，总(分)部交易中心、省级交易中心；

X₇:适用维度，按“按汇总”、“按维度”、“按汇总+维度”进行划分；

X₈:统计频度，月/年；

X₉:带时标的预警范围，如某指标要求10月份超过70％，否则预警响应；

X₁₀:预警值及范围设定依据：行业技术标准，公司目标计划，参照历史数据，按照专家经验值；

X₁₁:风险等级：建立高、中、低、无四个风险分割档，利用阈值模型进行档间划分；

X₁₂:带时标的告警范围：如某指标要求10月份超过80％，否则告警响应；

X₁₃:告警值及范围设定依据：行业技术标准，公司目标计划，参照历史数据，按照专家经验值；

X₁₄:风险等级，建立高、中、低、无四个风险分割档，利用阈值模型进行档间划分；

X₁₅:风险预警方式，正常时以“绿色”体现、预警以“黄色”体现，告警以“红色”体现。

进一步的，所述电力交易监管风险指标体系，每类一级指标下包括若干二级指标，一共18类二级指标，分别是，市场协同指标下包括：特高压交易余额调剂比例，跨区跨省交易电量比例，交易成交电量占总电量比例，跨区跨省交易余额缺调剂比例，清洁能源跨区跨省利用率；交易计划指标下包括：基数电量计划完成率，基数电量计划执行均衡率，机组利用小时数倒挂；合同与结算指标下包括：合同备案率，结算完成率，结算及时率；能源效率指标下包括：清洁能源跨区跨省消纳率，交易节煤量同比增长率，烟尘减排量同比增长率；电网运行指标下包括跨区跨省输电通道重载比例。

进一步的，所述阈值体系的预告警规则设置优先考虑行业技术标准和公司目标计划；无标准或公司目标值的，参照历史数据，以变化趋势或波动范围为参考进行设定；无历史数据积累的，按照专家经验值设定阈值；

根据预告警规则设置总体思路，预告警规则优化工作方向可分解为找参照、找数据、看特点、定级别、规则简化、允许提升、补充完善等方面；

所述阈值体系的频度按年、季、月、日等时间区间进行划分，对指标数据按一定的频度要求进行阈值规则判断；如无特别指出，只需按要求的频度进行判断，如明确为日频度判断，不需进行月及以上时间周期判断；针对原阈值体系中的频度设置，部分频度数据目前无法获取，依托现有数据基础，先设置双频度，目前无法获取日频度数据，则依托月频度数据，设置日、月双频度阈值；部分阈值按原频度预告警意义不大，更改为其他频度，此类工作按年度为周期进行，频度由月更改为年；

所述阈值体系的适用范围主要按公司系统、总部\分部、省(市)公司\省(市)本部三级设置，同时拓展至产业板块、金融板块等；鉴于各级公司的具体经营情况不同，进行预告警只需按该范围要求进行判断；

所述阈值体系的适用维度按“按汇总”、“按维度”、“按汇总+维度”进行划分；“汇总”即为指标数据值，为一维数据；“维度”即数据需求表中对该指标具体相应维度要求下的数据，为多维数据；如无特别指出，只需按该属性要求进行判断，个别指标的阈值判断维度要求并不全部对应需求表中的维度要求，在相应属性中另行注明。

进一步的，步骤S01：风险指标识别，由专家经验确定电力交易监管风险预警指标；

步骤S02：收集风险预警指标的相关信息；

步骤S03：将采集的业务处理信息,根据其风险模型所对应风险指标结合相应的综合模糊评价计算出对应的风险评估值；

步骤S04：根据所述风险评估值，结合阈值体系划分风险预警等级，并给出适当的风险预警方式。

本发明的有益效果在于：

1、基于当前统一互联电力市场，建立了电力交易监管风险指标体系。例如，针对统一互联电力市场下出现的特高压输电，提出了“特高压交易余缺调剂比例”指标；随着市场的统一互联，跨区跨省交易不断增加，本指标体系中提出了“跨区跨省交易电量比例”指标以及“跨区跨省交易余缺调剂比例”指标；由于当前市场环境越来越重视环境保护以及清洁能源消纳，本指标体系中提出了“清洁能源跨区跨省消纳率”指标和“烟尘减排量同比增长率”指标。因此，在当前统一互联电力市场环境下，本发明建立的指标体系能够良好适应当前电力市场。

2、由于目前还没有针对统一互联电力市场建立的电力交易监管风险预警系统，因此，为说明本方案能够对电力交易监管风险进行准确监管，以市场协同指标为例，给定几组数据如下表：

如上表所述，数据1中各子指标值均落在无风险区间，经过风险预警系统的综合评价后，其父指标“市场协同”处于无风险状态；对比数据1和数据2，子指标“特高压交易余缺调剂比例”和“交易成交电量占总电量比例”由数据1的无风险区间变到数据2的中度风险区间，可以看到相应的父指标由无风险状态变到中度风险状态；对比数据1和数据3，子指标“跨区跨省交易电量比例”由数据1的无风险区间变到数据3的轻度风险区间，可以看到相应的父指标由无风险状态变到轻度风险状态；同理，数据4中子指标“交易成交电量占总电量比例”落入严重风险区间和数据5中子指标“清洁能源跨区跨省利用率”落入告警区间，其父指标“市场协同”的风险状态均产生相应变化，并和预期判断一致。

通过上述分析可以看出，若某项指标值落入某一风险区间，通过风险预警系统即可判断出当前的的电力市场交易行为的状态，能够帮助相关监管机构及早地发现风险信号，避免电力市场交易监管风险不断恶化、影响市场秩序以及给电力交易带来更大风险。同时，对于电力交易监管风险预警系统已经产生预警的交易行为，能够使电力监管部门在风险的萌芽阶段采取有效措施，避免电力危机的出现。

附图说明

图1是本发明的一种基于统一互联电力市场的电力交易监管风险预警系统电力交易监管风险预警实现方法流程图。

具体实施方式

电力交易监管风险预警系统分为三部分，包括电力交易监管风险指标体系、阈值体系以及阈值模型。

1、电力交易监管风险指标体系：

建立电力市场交易监管风险预警系统，预警指标的选取既是重点，也是难点。指标选择得当，不仅能正确评价当前市场交易监管风险状况，准确预测未来的发展趋势，而且能及时反映电力监管部门对电力市场交易监管风险的调控效果。

因此，本申请力求准确、客观、全面反映电力市场交易监管风险状况，并遵循敏感性、代表性、动态性以及可操作性等原则，根据电力市场专家经验，构建了适用于统一互联电力市场的交易监管风险预警指标体系。包括5类一级预警指标：市场状态、交易计划、合同与结算、能源效率和电网运行，每类一级指标下包括若干二级指标，一共18类二级指标。

2、阈值体系：

风险指标阈值体系由阈值规则、适用范围、适用维度、频度四要素组成。根据监测需求设定“预警”和“告警”两类区间。预警区间是指指标计算值趋近阈值的某一范围，监测指标落入该区间则对相应指标进行预警。告警区间是指指标计算值超过阈值的范围，监测指标落入该区间则对相应指标进行告警，并立即通知相关责任部门进行异动处理。

(1)预告警规则

预告警规则设置优先考虑行业技术标准和公司目标计划。无标准或公司目标值的，参照历史数据，以变化趋势或波动范围为参考进行设定。无历史数据积累的，按照专家经验值设定阈值。

根据预告警规则设置总体思路，预告警规则优化工作方向可分解为找参照、找数据、看特点、定级别、规则简化、允许提升、补充完善等方面。

(2)频度

按年、季、月、日等时间区间进行划分，对指标数据按一定的频度要求进行阈值规则判断。如无特别指出，只需按要求的频度进行判断，如明确为日频度判断，不需进行月及以上时间周期判断。针对原阈值体系中的频度设置，部分频度数据目前无法获取，依托现有数据基础，先设置双频度，目前无法获取日频度数据，则依托月频度数据，设置日、月双频度阈值；部分阈值按原频度预告警意义不大，更改为其他频度，此类工作按年度为周期进行，频度由月更改为年。

(3)适用范围

主要按公司系统、总部\分部、省(市)公司\省(市)本部三级设置，同时拓展至产业板块、金融板块等。鉴于各级公司的具体经营情况不同，进行预告警只需按该范围要求进行判断。

(4)适用维度

按“按汇总”、“按维度”、“按汇总+维度”进行划分。“汇总”即为指标数据值，为一维数据。“维度”即数据需求表中对该指标具体相应维度要求下的数据，为多维数据。如无特别指出，只需按该属性要求进行判断，个别指标的阈值判断维度要求并不全部对应需求表中的维度要求，在相应属性中另行注明。

3、阈值模型：

指标的预警模型用于实现在统一框架下存贮、度量、管理预警指标要素或属性，为风险预警储备必要的信息。指标的预警模型定义为结构化的预警指标要素组织体系。预警模型可用如下集合表示：

{x|X_k,k＝1,2,...,12}

X₁:预警指标序号，指风险指标的排序编码；

X₂:风险指标名称，指风险指标名称；

X₃:指标编码，用于指标的识别、规范和统一；

X₄:关注点，指标所指示的风险点；

X₅:指标计算公式，指标的详细量化计算公式，由相关责任部门进行维护；

X₆:适用范围，总(分)部交易中心、省级交易中心；

X₇:适用维度，按“按汇总”、“按维度”、“按汇总+维度”进行划分；

X₈:统计频度，月/年；

X₉:带时标的预警范围，如某指标要求10月份超过70％，否则预警响应；

X₁₀:预警值及范围设定依据：行业技术标准，公司目标计划，参照历史数据，按照专家经验值。

X₁₁:风险等级：建立高、中、低、无四个风险分割档，利用阈值模型进行档间划分。

X₁₂:带时标的告警范围：如某指标要求10月份超过80％，否则告警响应；

X₁₃:告警值及范围设定依据：行业技术标准，公司目标计划，参照历史数据，按照专家经验值。

X₁₄:风险等级，建立高、中、低、无四个风险分割档，利用阈值模型进行档间划分；

X₁₅:风险预警方式，正常时以“绿色”体现、预警以“黄色”体现，告警以“红色”体现。

电力交易监管风险预警实现步骤：

本发明还提供一套对于以上电力交易监管风险预警系统的实现方法，具体步骤如下：

步骤S01：风险指标识别，由专家经验确定电力交易监管风险预警指标；

步骤S02：收集风险预警指标的相关信息；

步骤S03：将采集的业务处理信息,根据其风险模型所对应风险指标结合相应的综合模糊评价计算出对应的风险评估值；

步骤S04：根据所述风险评估值，结合阈值体系划分风险预警等级，并给出适当的风险预警方式。

Claims (4)

1.一种基于统一互联电力市场的电力交易监管风险预警系统，包括包括电力交易监管风险指标体系、阈值体系以及阈值模型，其特征在于：

所述电力交易监管风险指标体系，包括5类一级预警指标：市场状态、交易计划、合同与结算、能源效率和电网运行；

所述阈值体系由阈值规则、适用范围、适用维度、频度四要素组成；根据监测需求设定“预警”和“告警”两类区间，预警区间是指指标计算值趋近阈值的某一范围，监测指标落入该区间则对相应指标进行预警；告警区间是指指标计算值超过阈值的范围，监测指标落入该区间则对相应指标进行告警，并立即通知相关责任部门进行异动处理；

所述阈值模型定义为结构化的预警指标要素组织体系，阈值模型可用如下集合表示：

{x|X_k,k＝1,2,...,12}

X₁:预警指标序号，指风险指标的排序编码；

X₂:风险指标名称，指风险指标名称；

X₃:指标编码，用于指标的识别、规范和统一；

X₄:关注点，指标所指示的风险点；

X₅:指标计算公式，指标的详细量化计算公式，由相关责任部门进行维护；

X₆:适用范围，总(分)部交易中心、省级交易中心；

X₇:适用维度，按“按汇总”、“按维度”、“按汇总+维度”进行划分；

X₈:统计频度，月/年；

X₉:带时标的预警范围，如某指标要求10月份超过70％，否则预警响应；

X₁₀:预警值及范围设定依据：行业技术标准，公司目标计划，参照历史数据，按照专家经验值；

X₁₁:风险等级：建立高、中、低、无四个风险分割档，利用阈值模型进行档间划分；

X₁₂:带时标的告警范围：如某指标要求10月份超过80％，否则告警响应；

X₁₃:告警值及范围设定依据：行业技术标准，公司目标计划，参照历史数据，按照专家经验值；

X₁₄:风险等级，建立高、中、低、无四个风险分割档，利用阈值模型进行档间划分；

X₁₅:风险预警方式，正常时以“绿色”体现、预警以“黄色”体现，告警以“红色”体现。

2.根据权利要求1所述的一种基于统一互联电力市场的电力交易监管风险预警系统，其特征在于：所述电力交易监管风险指标体系，每类一级指标下包括若干二级指标，一共18类二级指标，分别是，市场协同指标下包括：特高压交易余额调剂比例，跨区跨省交易电量比例，交易成交电量占总电量比例，跨区跨省交易余额缺调剂比例，清洁能源跨区跨省利用率；交易计划指标下包括：基数电量计划完成率，基数电量计划执行均衡率，机组利用小时数倒挂；合同与结算指标下包括：合同备案率，结算完成率，结算及时率；能源效率指标下包括：清洁能源跨区跨省消纳率，交易节煤量同比增长率，烟尘减排量同比增长率；电网运行指标下包括跨区跨省输电通道重载比例。

3.根据权利要求1所述的一种基于统一互联电力市场的电力交易监管风险预警系统，其特征在于：

所述阈值体系的预告警规则设置优先考虑行业技术标准和公司目标计划；无标准或公司目标值的，参照历史数据，以变化趋势或波动范围为参考进行设定；无历史数据积累的，按照专家经验值设定阈值；

根据预告警规则设置总体思路，预告警规则优化工作方向可分解为找参照、找数据、看特点、定级别、规则简化、允许提升、补充完善等方面；

所述阈值体系的频度按年、季、月、日等时间区间进行划分，对指标数据按一定的频度要求进行阈值规则判断；如无特别指出，只需按要求的频度进行判断，如明确为日频度判断，不需进行月及以上时间周期判断；针对原阈值体系中的频度设置，部分频度数据目前无法获取，依托现有数据基础，先设置双频度，目前无法获取日频度数据，则依托月频度数据，设置日、月双频度阈值；部分阈值按原频度预告警意义不大，更改为其他频度，此类工作按年度为周期进行，频度由月更改为年；

所述阈值体系的适用范围主要按公司系统、总部\分部、省(市)公司\省(市)本部三级设置，同时拓展至产业板块、金融板块等；鉴于各级公司的具体经营情况不同，进行预告警只需按该范围要求进行判断；

所述阈值体系的适用维度按“按汇总”、“按维度”、“按汇总+维度”进行划分；“汇总”即为指标数据值，为一维数据；“维度”即数据需求表中对该指标具体相应维度要求下的数据，为多维数据；如无特别指出，只需按该属性要求进行判断，个别指标的阈值判断维度要求并不全部对应需求表中的维度要求，在相应属性中另行注明。

4.根据权利要求1所述的一种基于统一互联电力市场的电力交易监管风险预警系统电力交易监管风险预警实现方法，具体步骤如下：

步骤S01：风险指标识别，由专家经验确定电力交易监管风险预警指标；

步骤S02：收集风险预警指标的相关信息；

步骤S03：将采集的业务处理信息,根据其风险模型所对应风险指标结合相应的综合模糊评价计算出对应的风险评估值；

步骤S04：根据所述风险评估值，结合阈值体系划分风险预警等级，并给出适当的风险预警方式。