CN107507102B - 一种激励相容挂牌电力交易系统及交易方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种激励相容挂牌电力交易系统及交易方法，属于电力市场交易系统技术领域。该系统包括登录信息输入模块、身份验证模块、购电主体挂牌模块、售电主体摘牌模块、第一显示模块、交易逻辑计算模块、安全约束条件输入模块、交易校核模块等结构，本发明使用了激励相容原理，对市场主体主要进行了三个方面的激励：积极参与市场、真实申报需求和价格、规范交易行为。在挂牌交易中，为了调动竞买人的竞价积极性，本发明通过基于价差返还的激励方法，将挂牌电价与摘牌电价之间的价差交易额按照一定的返还系数补偿给售电主体，鼓励其报出更低的价格，积极参与摘牌促成电力交易有效成交，形成多方共赢的机制。
Description
技术领域
本发明属于电力市场交易系统技术领域，具体涉及一种激励相容挂牌电力交易系统及交易方法。
背景技术
2015年3月，《中共中央国务院关于进一步深化电力体制改革的若干意见》(中发〔2015〕9号)文发布以来，各方积极响应，电力体制改革在全国各地加速推进。目前电力体制改革仍处于初级阶段，电力市场的价格机制尚未完全形成，售电主体与购电主体的价格分歧较大，双方的电价期望很难达成一致。现有电力中长期交易品种的价格形成方式主要有：双边自由协商、挂牌、集中撮合统一出清或申报价配对出清等，以上都没有和售电主体的政府核定目录电价挂钩。因此如何克服现有技术的不足是目前电力市场交易系统技术领域亟需解决的问题。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术的不足，提供一种激励相容挂牌电力交易系统及交易方法。本发明系统基于价差返还激励机制，将挂牌电价与摘牌电价之间的价差交易额按照一定的返还系数补偿给发电企业，鼓励其报出更低的价格，积极参与摘牌促成电力交易有效成交，形成售电主体多发电、电网多收输配电价、用户多用电多方共赢的机制。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种激励相容挂牌电力交易系统，包括：
登录信息输入模块，用于用户登录系统时输入登录信息；
身份验证模块，与登录信息输入模块相连，用于将登录信息与身份验证模块内存储的用户信息进行对比并判断用户的类别，对比结果一致，则允许用户登录系统；对比结果不一致，则不允许用户登录系统；
所述的用户类别包括售电主体、购电主体和电力调度机构；
购电主体挂牌模块与身份验证模块相连，用于购电主体输入挂牌信息，所述的挂牌信息包括购电主体计划挂牌买入的电量和电价；
第一显示模块，与购电主体挂牌模块相连，用于显示购电主体的挂牌信息；
售电主体摘牌模块，分别与身份验证模块、第一显示模块相连，用于售电主体根据第一显示模块显示的购电主体的挂牌信息输入摘牌信息，所述的摘牌信息包括售电主体计划卖出给各位购电主体的电量及电价；
交易逻辑计算模块，分别与购电主体挂牌模块、售电主体摘牌模块相连，用于根据购电主体挂牌模块传来的购电主体挂牌信息与售电主体摘牌模块传来的售电主体摘牌信息进行计算，形成各售电主体与各购电主体预成交结果；该预成交结果包括成交电量和成交电价；交易逻辑计算模块内还预存有各售电主体的目录价格；
安全约束条件输入模块，与交易逻辑计算模块相连，用于电力调度机构针对预成交结果输入安全约束条件；
交易校核模块，分别与身份验证模块、交易逻辑计算模块、安全约束条件输入模块相连，用于电力调度机构根据电网潮流控制要求对交易逻辑计算模块形成的预成交结果进行校核；当预成交结果中所有记录均校核通过，则该预成交结果作为最终成交结果；当预成交结果中有记录校核不通过，则将安全约束条件返回至预成交结果逻辑计算模块作为该售电主体输入的计划卖出的电量，并重新进行计算。
一种激励相容挂牌电力交易方法，采用上述激励相容挂牌电力交易系统，包括如下步骤：
第一步，用户登录：用户通过登录信息输入模块输入登录信息，身份验证模块将登录信息与身份验证模块内存储的用户信息进行对比并判断用户的类别，对比结果一致，则允许用户登录系统；对比结果不一致，则不允许用户登录系统；所述的用户类别包括售电主体、购电主体和电力调度机构；
第二步，购电主体挂牌：购电主体登录后，通过购电主体挂牌模块输入挂牌信息；挂牌信息于第一显示模块上显示，供售电主体查看；
第三步，售电主体摘牌：售电主体登录后，根据第一显示模块上显示的购电主体的挂牌信息，通过售电主体摘牌模块输入摘牌信息，所述的摘牌信息包括售电主体计划卖出给各位购电主体的电量及电价；
单一售电主体计划卖出的电量上限不能超过该售电主体的发电能力，也不能超过计划卖出的相应的购电主体的挂牌电量；
售电主体计划卖出给购电主体的电价不能超过该购电主体的计划买入电价；
第四步，预成交结果计算：交易逻辑计算模块根据购电主体挂牌模块传来的购电主体挂牌信息与售电主体摘牌模块传来的售电主体摘牌信息进行计算，形成各售电主体与各购电主体预成交结果；该预成交结果包括成交电量和成交电价；计算方法及顺序如下：
(1)确定成交电量：
对于同一购电主体，摘牌电价低的售电主体优先成交；摘牌电价相同时，按摘牌电量的比例进行成交；
(2)确定成交价格，成交价格按以下公式得出：
售电主体i成交价格＝摘牌电价+售电主体i返还价格
售电主体i返还价格＝∑n i＝1[(挂牌电价-售电主体i摘牌电价)×售电主体i成交电量]×售电主体i返还系数/售电主体i成交电量
售电主体i返还系数＝(售电主体i目录价格-售电主体i摘牌电价)×售电主体i成交电量/∑n i＝1[(售电主体i目录价格-售电主体i摘牌电价)×售电主体i成交电量]；
其中，挂牌电价为某一购电主体的挂牌电价，n个售电主体对该购电主体的挂牌信息进行摘牌，售电主体i为对该购电主体的挂牌信息进行摘牌的第i个售电主体；
第五步，交易校核：电力调度机构登录交易系统，查看形成的预成交结果，并根据电网潮流控制要求，对预成交结果进行安全校核；
当预成交结果中所有记录均校核通过，则该预成交结果作为最终成交结果；
当预成交结果中有记录校核不通过，电力调度机构则输入安全约束条件，之后将安全约束条件重新作为售电主体输入的计划卖出的电量，重新通过交易逻辑计算模块计算生成新的预成交结果；之后对新的预成交结果再次进行交易校核，如此循环，直至全部记录校核通过。
进一步，优选的是，还包括第二显示模块，与交易校核模块相连，用于最终成交结果的显示。
一种激励相容挂牌电力交易方法，采用上述优选激励相容挂牌电力交易系统，包括如下步骤：
第一步，用户登录：用户通过登录信息输入模块输入登录信息，身份验证模块将登录信息与身份验证模块内存储的用户信息进行对比并判断用户的类别，对比结果一致，则允许用户登录系统；对比结果不一致，则不允许用户登录系统；所述的用户类别包括售电主体、购电主体和电力调度机构；
第二步，购电主体挂牌：购电主体登录后，通过购电主体挂牌模块输入挂牌信息；挂牌信息于第一显示模块上显示，供售电主体查看；
第三步，售电主体摘牌：售电主体登录后，根据第一显示模块上显示的购电主体的挂牌信息，通过售电主体摘牌模块输入摘牌信息，所述的摘牌信息包括售电主体计划卖出给各位购电主体的电量及电价；
单一售电主体计划卖出的电量上限不能超过该售电主体的发电能力，也不能超过计划卖出的相应的购电主体的挂牌电量；
售电主体计划卖出给购电主体的电价不能超过该购电主体的计划买入电价；
第四步，预成交结果计算：交易逻辑计算模块根据购电主体挂牌模块传来的购电主体挂牌信息与售电主体摘牌模块传来的售电主体摘牌信息进行计算，形成各售电主体与各购电主体预成交结果；该预成交结果包括成交电量和成交电价；计算方法及顺序如下：
(1)确定成交电量：
对于同一购电主体，摘牌电价低的售电主体优先成交；摘牌电价相同时，按摘牌电量的比例进行成交；
(2)确定成交价格，成交价格按以下公式得出：
售电主体i成交价格＝摘牌电价+售电主体i返还价格
售电主体i返还价格＝∑n i＝1[(挂牌电价-售电主体i摘牌电价)×售电主体i成交电量]×售电主体i返还系数/售电主体i成交电量
售电主体i返还系数＝(售电主体i目录价格-售电主体i摘牌电价)×售电主体i成交电量/∑n i＝1[(售电主体i目录价格-售电主体i摘牌电价)×售电主体i成交电量]；
其中，挂牌电价为某一购电主体的挂牌电价，n个售电主体对该购电主体的挂牌信息进行摘牌，售电主体i为对该购电主体的挂牌信息进行摘牌的第i个售电主体；
第五步，交易校核：电力调度机构登录交易系统，查看形成的预成交结果，并根据电网潮流控制要求，对预成交结果进行安全校核；
当预成交结果中所有记录均校核通过，则该预成交结果作为最终成交结果，最终成交结果显示于第二显示模块上；
当预成交结果中有记录校核不通过，电力调度机构则输入安全约束条件，之后将安全约束条件重新作为售电主体输入的计划卖出的电量，重新通过交易逻辑计算模块计算生成新的预成交结果；之后对新的预成交结果再次进行交易校核，如此循环，直至全部记录校核通过。
进一步，优选的是，还包括所述动态密码生成模块，与登录信息输入模块相连，用于根据登录信息，并结合密钥计算生成动态密码；
身份验证模块内还包括计算单元和动态密码验证单元，所述计算单元用于根据共享密钥对所述动态密码进行计算得到用户身份信息，所述动态密码验证单元用于从身份验证模块内存储的用户信息中检索相关信息，以验证所述动态密码。
本发明所述的安全约束条件是针对售电主体的，如售电主体产能等方面的限制，限制其交易电量。
本发明的用户类别还包括电力交易中心，电力交易中心充当系统管理员的角色，用于控制每一步的开始、完成工作，如购电主体挂牌的开始、结束，交易校核的开始、结束等等。
本发明中售电主体的目录价格是由政府核定的，预先录入本发明交易系统。
本发明系统的结构不限于上述描述，比如还可以包括存储模块，用来存储个成交结果及其对应的计算过程中的相关数据。
激励相容是指参与者理性实现个体利益最大化的策略，与机制设计者所期望的策略一致，从而使参与者自愿按照机制设计者所期望的策略采取行动。
本发明与现有技术相比，其有益效果为：
本发明使用了激励相容原理，对市场主体主要进行了三个方面的激励：积极参与市场、真实申报需求和价格、规范交易行为。在挂牌交易中，为了调动竞买人的竞价积极性，本发明通过基于价差返还的激励方法，将挂牌电价与摘牌电价之间的价差交易额按照一定的返还系数补偿给售电主体，鼓励其报出更低的价格，积极参与摘牌促成电力交易有效成交，形成售电主体多发电、电网多收输配电价、购电主体多用电多方共赢的机制。
从2014至2016年，云南省内市场化交易累计交易电量1088亿千瓦时，累计降低企业用电成本139.6亿元；减少弃水累计481亿kWh，为发电企业增收65亿元，节约燃煤量1587.32万吨标煤，对应减排二氧化硫39.03万吨、减排二氧化碳4214.69万吨，产生巨大的经济效益、社会效益和环保效益。
附图说明
图1为本发明系统的结构示意图。
图2为本发明系统的又一结构示意图。
图3为本发明系统的再一结构示意图。
图4为本发明应用实例方法的流程示意图。
其中，101、登录信息输入模块；102、身份验证模块；103、购电主体挂牌模块；104、售电主体摘牌模块；105、第一显示模块；106、交易逻辑计算模块；107、安全约束条件输入模块；108、交易校核模块；109、第二显示模块；110、动态密码生成模块；111、计算单元；112、动态密码验证单元；箭头方法指的是数据走向。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的详细描述。
本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限定本发明的范围。实施例中未注明具体技术或条件者，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用材料或设备未注明生产厂商者，均为可以通过购买获得的常规产品。
本技术领域技术人员可以理解的是，本发明中涉及到的相关模块及其实现的功能是在改进后的硬件及其构成的装置、器件或系统上搭载现有技术中常规的计算机软件程序或有关协议就可实现，并非是对现有技术中的计算机软件程序或有关协议进行改进。例如，改进后的计算机硬件系统依然可以通过装载现有的软件操作系统来实现该硬件系统的特定功能。因此，可以理解的是，本发明的创新之处在于对现有技术中硬件模块的改进及其连接组合关系，而非仅仅是对硬件模块中为实现有关功能而搭载的软件或协议的改进。
本技术领域技术人员可以理解的是，本发明中提到的相关模块是用于执行本申请中所述操作、方法、流程中的步骤、措施、方案中的一项或多项的硬件设备。所述硬件设备可以为所需的目的而专门设计和制造，或者也可以采用通用计算机中的已知设备或已知的其他硬件设备。所述通用计算机有存储在其内的程序选择性地激活或重构。
本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本发明的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的任一单元和全部组合。
本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。
实施例1
如图1所示，一种激励相容挂牌电力交易系统，包括：
登录信息输入模块101，用于用户登录系统时输入登录信息；
身份验证模块102，与登录信息输入模块101相连，用于将登录信息与身份验证模块102内存储的用户信息进行对比并判断用户的类别，对比结果一致，则允许用户登录系统；对比结果不一致，则不允许用户登录系统；
所述的用户类别包括售电主体、购电主体和电力调度机构；
购电主体挂牌模块103与身份验证模块102相连，用于购电主体输入挂牌信息，所述的挂牌信息包括购电主体计划挂牌买入的电量和电价；
第一显示模块105，与购电主体挂牌模块103相连，用于显示购电主体的挂牌信息；
售电主体摘牌模块104，分别与身份验证模块102、第一显示模块105相连，用于售电主体根据第一显示模块显示的购电主体的挂牌信息输入摘牌信息，所述的摘牌信息包括售电主体计划卖出给各位购电主体的电量及电价；
交易逻辑计算模块106，分别与购电主体挂牌模块103、售电主体摘牌模块104相连，用于根据购电主体挂牌模块103传来的购电主体挂牌信息与售电主体摘牌模块104传来的售电主体摘牌信息进行计算，形成各售电主体与各购电主体预成交结果；该预成交结果包括成交电量和成交电价；交易逻辑计算模块106内还预存有各售电主体的目录价格；
安全约束条件输入模块107，与交易逻辑计算模块106相连，用于电力调度机构针对预成交结果输入安全约束条件；
交易校核模块108，分别与身份验证模块102、交易逻辑计算模块106、安全约束条件输入模块107相连，用于电力调度机构根据电网潮流控制要求对交易逻辑计算模块106形成的预成交结果进行校核；当预成交结果中所有记录均校核通过，则该预成交结果作为最终成交结果；当预成交结果中有记录校核不通过，则将安全约束条件返回至预成交结果逻辑计算模块107作为该售电主体输入的计划卖出的电量，并重新进行计算。
一种激励相容挂牌电力交易方法，采用本实施例激励相容挂牌电力交易系统，包括如下步骤：
第一步，用户登录：用户通过登录信息输入模块输入登录信息，身份验证模块将登录信息与身份验证模块内存储的用户信息进行对比并判断用户的类别，对比结果一致，则允许用户登录系统；对比结果不一致，则不允许用户登录系统；所述的用户类别包括售电主体、购电主体和电力调度机构；
第二步，购电主体挂牌：购电主体登录后，通过购电主体挂牌模块输入挂牌信息；挂牌信息于第一显示模块上显示，供售电主体查看；
第三步，售电主体摘牌：售电主体登录后，根据第一显示模块上显示的购电主体的挂牌信息，通过售电主体摘牌模块输入摘牌信息，所述的摘牌信息包括售电主体计划卖出给各位购电主体的电量及电价；
单一售电主体计划卖出的电量上限不能超过该售电主体的发电能力，也不能超过计划卖出的相应的购电主体的挂牌电量；
售电主体计划卖出给购电主体的电价不能超过该购电主体的计划买入电价；
第四步，预成交结果计算：交易逻辑计算模块根据购电主体挂牌模块传来的购电主体挂牌信息与售电主体摘牌模块传来的售电主体摘牌信息进行计算，形成各售电主体与各购电主体预成交结果；该预成交结果包括成交电量和成交电价；计算方法及顺序如下：
(1)确定成交电量：
对于同一购电主体，摘牌电价低的售电主体优先成交；摘牌电价相同时，按摘牌电量的比例进行成交；
(2)确定成交价格，成交价格按以下公式得出：
售电主体i成交价格＝摘牌电价+售电主体i返还价格
售电主体i返还价格＝∑n i＝1[(挂牌电价-售电主体i摘牌电价)×售电主体i成交电量]×售电主体i返还系数/售电主体i成交电量
售电主体i返还系数＝(售电主体i目录价格-售电主体i摘牌电价)×售电主体i成交电量/∑n i＝1[(售电主体i目录价格-售电主体i摘牌电价)×售电主体i成交电量]；
其中，挂牌电价为某一购电主体的挂牌电价，n个售电主体对该购电主体的挂牌信息进行摘牌，售电主体i为对该购电主体的挂牌信息进行摘牌的第i个售电主体；
第五步，交易校核：电力调度机构登录交易系统，查看形成的预成交结果，并根据电网潮流控制要求，对预成交结果进行安全校核；
当预成交结果中所有记录均校核通过，则该预成交结果作为最终成交结果；
当预成交结果中有记录校核不通过，电力调度机构则输入安全约束条件，之后将安全约束条件重新作为售电主体输入的计划卖出的电量，重新通过交易逻辑计算模块计算生成新的预成交结果；之后对新的预成交结果再次进行交易校核，如此循环，直至全部记录校核通过。
实施例2
如图2所示，本实施例系统与实施例1系统的差别在于：还包括第二显示模块109，与交易校核模块108相连，用于最终成交结果的显示。
一种激励相容挂牌电力交易方法，采用本实施例优选激励相容挂牌电力交易系统，包括如下步骤：
第一步，用户登录：用户通过登录信息输入模块输入登录信息，身份验证模块将登录信息与身份验证模块内存储的用户信息进行对比并判断用户的类别，对比结果一致，则允许用户登录系统；对比结果不一致，则不允许用户登录系统；所述的用户类别包括售电主体、购电主体和电力调度机构；
第二步，购电主体挂牌：购电主体登录后，通过购电主体挂牌模块输入挂牌信息；挂牌信息于第一显示模块上显示，供售电主体查看；
第三步，售电主体摘牌：售电主体登录后，根据第一显示模块上显示的购电主体的挂牌信息，通过售电主体摘牌模块输入摘牌信息，所述的摘牌信息包括售电主体计划卖出给各位购电主体的电量及电价；
单一售电主体计划卖出的电量上限不能超过该售电主体的发电能力，也不能超过计划卖出的相应的购电主体的挂牌电量；
售电主体计划卖出给购电主体的电价不能超过该购电主体的计划买入电价；
第四步，预成交结果计算：交易逻辑计算模块根据购电主体挂牌模块传来的购电主体挂牌信息与售电主体摘牌模块传来的售电主体摘牌信息进行计算，形成各售电主体与各购电主体预成交结果；该预成交结果包括成交电量和成交电价；计算方法及顺序如下：
(1)确定成交电量：
对于同一购电主体，摘牌电价低的售电主体优先成交；摘牌电价相同时，按摘牌电量的比例进行成交；
(2)确定成交价格，成交价格按以下公式得出：
售电主体i成交价格＝摘牌电价+售电主体i返还价格
售电主体i返还价格＝∑n i＝1[(挂牌电价-售电主体i摘牌电价)×售电主体i成交电量]×售电主体i返还系数/售电主体i成交电量
售电主体i返还系数＝(售电主体i目录价格-售电主体i摘牌电价)×售电主体i成交电量/∑n i＝1[(售电主体i目录价格-售电主体i摘牌电价)×售电主体i成交电量]；
其中，挂牌电价为某一购电主体的挂牌电价，n个售电主体对该购电主体的挂牌信息进行摘牌，售电主体i为对该购电主体的挂牌信息进行摘牌的第i个售电主体；
第五步，交易校核：电力调度机构登录交易系统，查看形成的预成交结果，并根据电网潮流控制要求，对预成交结果进行安全校核；
当预成交结果中所有记录均校核通过，则该预成交结果作为最终成交结果，最终成交结果显示于第二显示模块上；
当预成交结果中有记录校核不通过，电力调度机构则输入安全约束条件，之后将安全约束条件重新作为售电主体输入的计划卖出的电量，重新通过交易逻辑计算模块计算生成新的预成交结果；之后对新的预成交结果再次进行交易校核，如此循环，直至全部记录校核通过。
实施例3
如图3所示，本实施例系统与实施例2系统的差别在于：还包括所述动态密码生成模块110，与登录信息输入模块101相连，用于根据登录信息，并结合密钥计算生成动态密码；
身份验证模块102内还包括计算单元111和动态密码验证单元112，所述计算单元111用于根据共享密钥对所述动态密码进行计算得到用户身份信息，所述动态密码验证单元112用于从身份验证模块102内存储的用户信息中检索相关信息，以验证所述动态密码。
应用实例
本应用实例流程图如图4所示。
现在通常电力交易中心通过电力交易系统向各市场主体发布市场信息披露，公布交易时间安排等信息。
根据信息披露的时间安排，本发明交易系统开启，购电主体登录后，通过购电主体挂牌模块输入挂牌信息；挂牌信息于第一显示模块上显示，供售电主体查看；购电主体可以为用电企业，也可以为购电主体的代理。
假设挂牌电量及电价情况如表1。
表1
| 序号 | 挂牌电量 | 挂牌电价 |
| 售电主体1 | 255000 | 0.27426 |
售电主体摘牌：售电主体登录后，根据第一显示模块上显示的购电主体的挂牌信息，通过售电主体摘牌模块输入摘牌信息，所述的摘牌信息包括售电主体计划卖出给各位购电主体的电量及电价；
售电主体通过电力交易系统的第一显示模块查看表1所示的挂牌信息，之后根据自身发电需求和价格期望，进行摘牌，摘牌电量需满足以下条件：
(1)单一售电主体计划卖出的电量上限不能超过该售电主体的发电能力，也不能超过计划卖出的相应的购电主体的挂牌电量；
(2)售电主体计划卖出给购电主体的电价不能超过该购电主体的计划买入电价；
在实际操作中，虽然摘牌售电主体申报一个电量和一个电价，但在摘牌阶段，售电主体可以多次摘牌，以交易系统记录的最后一次摘牌申报数据为准。
G1售电主体摘牌记录如表2。
表2
| 售电主体 | 挂牌电量 | 挂牌电价 | 摘牌电量 | 摘牌电价 |
| G1 | 255000 | 0.27426 | 150000 | 0.13 |
摘牌结束后，交易系统读取每个摘牌售电主体的目录电价，形成摘牌记录如表3。
表3
| 序号 | 售电主体名称 | 摘牌电价 | 摘牌电量 | 目录电价 |
| 1 | G1 | 0.13 | 150000 | 0.2893 |
| 2 | G2 | 0.13 | 200000 | 0.3 |
| 3 | G3 | 0.13 | 50000 | 0.3 |
| 4 | G4 | 0.13 | 100000 | 0.2893 |
| 5 | G5 | 0.15 | 50000 | 0.27 |
交易逻辑计算模块根据购电主体挂牌模块传来的购电主体挂牌信息与售电主体摘牌模块传来的售电主体摘牌信息进行计算，形成各售电主体与各购电主体预成交结果；该预成交结果包括成交电量和成交电价；计算方法及顺序如下：
按以下规则进行预成交结果计算：
(1)确定成交电量：
对于同一购电主体，摘牌电价低的售电主体优先成交；摘牌电价相同时，按摘牌电量的比例进行成交；
(2)确定成交价格，成交价格按以下公式得出：
售电主体i成交价格＝摘牌电价+售电主体i返还价格
售电主体i返还价格＝∑n i＝1[(挂牌电价-售电主体i摘牌电价)×售电主体i成交电量]×售电主体i返还系数/售电主体i成交电量
售电主体i返还系数＝(售电主体i目录价格-售电主体i摘牌电价)×售电主体i成交电量/∑n i＝1[(售电主体i目录价格-售电主体i摘牌电价)×售电主体i成交电量]；
其中，挂牌电价为某一购电主体的挂牌电价，n个售电主体对该购电主体的挂牌信息进行摘牌，售电主体i为对该购电主体的挂牌信息进行摘牌的第i个售电主体；
因此，对于售电主体来说，报价越低，越优先成交，申报的价格相比目录电价降价幅度越大，分配到的返还电价越多。价差返还对于发电方的作用机制为“补偿”，从电价层面“鼓励”售电主体报出更低的价格，同时低报价也提升了成交的几率。这种激励方式增加了售电方的积极性。
根据以上成交规则，形成的成交结果如表4。
表4
注1：售电主体G1成交价格＝0.13+(0.27426-0.13)*(76500+102000+25500+51000)*(0.2893-0.13)*76500/((0.2893-0.13)*76500+(0.3-0.13)*102000+(0.3-0.13)*25500+(0.2893-0.13)*51000)/76500
注2：售电主体G2成交价格＝0.13+(0.27426-0.13)*(76500+102000+25500+51000)*(0.3-0.13)*102000/((0.2893-0.13)*76500+(0.3-0.13)*102000+(0.3-0.13)*25500+(0.2893-0.13)*51000)/102000
注3：售电主体G3成交价格＝0.13+(0.27426-0.13)*(76500+102000+25500+51000)*(0.3-0.13)*25500/((0.2893-0.13)*76500+(0.3-0.13)*102000+(0.3-0.13)*25500+(0.2893-0.13)*51000)/25500
注4：售电主体G4成交价格＝0.13+(0.27426-0.13)*(76500+102000+25500+51000)*(0.2893-0.13)*100000/((0.2893-0.13)*76500+(0.3-0.13)*102000+(0.3-0.13)*25500+(0.2893-0.13)*51000)/100000
第一次交易校核：电力调度机构登录交易系统，查看形成的预成交结果，并根据电网潮流控制要求，对表4的预成交结果进行安全校核；当预成交结果中所有记录均校核通过，则该预成交结果作为最终成交结果；
当预成交结果中有记录校核不通过，电力调度机构则输入安全约束条件，之后将安全约束条件重新作为售电主体输入的计划卖出的电量，重新通过交易逻辑计算模块计算生成新的预成交结果；之后对新的预成交结果再次进行交易校核，如此循环，直至全部记录校核通过。
假设，电力调度机构经过计算，判断G4售电主体成交电量不能超过30000万千瓦时，那么就应该在安全校核模块中修改G4售电主体成交电量的安全约束条件为30000万千瓦时。
重新生成成交结果：在收到该预成交结果与该预成交结果对应的安全约束条件后，交易逻辑计算模块重新计算生成新的预成交结果，如下表5。
表5
注1：售电主体G1成交价格＝0.13+(0.27426-0.13)*(84375+112500+28125+30000)*(0.2893-0.13)*84375/((0.2893-0.13)*84375+(0.3-0.13)*112500+(0.3-0.13)*28125+(0.2893-0.13)*30000)/84375
注2：售电主体G2成交价格＝0.13+(0.27426-0.13)*(84375+112500+28125+30000)*(0.3-0.13)*112500/((0.2893-0.13)*84375+(0.3-0.13)*112500+(0.3-0.13)*28125+(0.2893-0.13)*30000)/112500
注3：售电主体G3成交价格＝0.13+(0.27426-0.13)*(84375+112500+28125+30000)*(0.3-0.13)*28125/((0.2893-0.13)*84375+(0.3-0.13)*112500+(0.3-0.13)*28125+(0.2893-0.13)*30000)/28125
注4：售电主体G4成交价格＝0.13+(0.27426-0.13)*(84375+112500+28125+30000)*(0.2893-0.13)*30000/((0.2893-0.13)*84375+(0.3-0.13)*112500+(0.3-0.13)*28125+(0.2893-0.13)*30000)/30000
第二次交易校核：电力调度机构登录交易系统，查看形成的新的预成交结果，并根据电网潮流控制要求，对表5的预成交结果进行安全校核；
假设，电力调度机构经过计算，判断G1售电主体成交电量不能超过80000万千瓦时，那么就应该在安全校核模块中修改G1售电主体成交电量的安全约束条件为80000万千瓦时。
重新生成成交结果：在收到表5预成交结果与该表5预成交结果对应的安全约束条件后，交易逻辑计算模块重新再次计算生成新的预成交结果，如下表6。
表6
注1：售电主体G1成交价格＝0.13+(0.27426-0.13)*(80000+116000+29000+30000)*(0.2893-0.13)*80000/((0.2893-0.13)*80000+(0.3-0.13)*116000+(0.3-0.13)*29000+(0.2893-0.13)*30000)/80000
注2：售电主体G2成交价格＝0.13+(0.27426-0.13)*(80000+116000+29000+30000)*(0.3-0.13)*116000/((0.2893-0.13)*80000+(0.3-0.13)*116000+(0.3-0.13)*29000+(0.2893-0.13)*30000)/116000
注3：售电主体G3成交价格＝0.13+(0.27426-0.13)*(80000+116000+29000+30000)*(0.3-0.13)*29000/((0.2893-0.13)*80000+(0.3-0.13)*116000+(0.3-0.13)*29000+(0.2893-0.13)*30000)/29000
注4：售电主体G4成交价格＝0.13+(0.27426-0.13)*(80000+116000+29000+30000)*(0.2893-0.13)*30000/((0.2893-0.13)*80000+(0.3-0.13)*116000+(0.3-0.13)*29000+(0.2893-0.13)*30000)/30000
第三次交易校核：电力调度机构登录交易系统，查看形成的新的预成交结果，并根据电网潮流控制要求，对表6的预成交结果进行安全校核；表6所示的预成交结果中所有记录均校核通过，则该预成交结果作为最终成交结果，显示于第二显示模块上；各购电主体与售电主体可通过第二显示模块获知成交结果。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (5)
1.一种激励相容挂牌电力交易系统，其特征在于，包括：
登录信息输入模块（101），用于用户登录系统时输入登录信息；
身份验证模块（102），与登录信息输入模块（101）相连，用于将登录信息与身份验证模块（102）内存储的用户信息进行对比并判断用户的类别，对比结果一致，则允许用户登录系统；对比结果不一致，则不允许用户登录系统；
所述的用户类别包括售电主体、购电主体和电力调度机构；
购电主体挂牌模块（103）与身份验证模块（102）相连，用于购电主体输入挂牌信息，所述的挂牌信息包括购电主体计划挂牌买入的电量和电价；
第一显示模块（105），与购电主体挂牌模块（103）相连，用于显示购电主体的挂牌信息；
售电主体摘牌模块（104），分别与身份验证模块（102）、第一显示模块（105）相连，用于售电主体根据第一显示模块显示的购电主体的挂牌信息输入摘牌信息，所述的摘牌信息包括售电主体计划卖出给各位购电主体的电量及电价；
交易逻辑计算模块（106），分别与购电主体挂牌模块（103）、售电主体摘牌模块（104）相连，用于根据购电主体挂牌模块（103）传来的购电主体挂牌信息与售电主体摘牌模块（104）传来的售电主体摘牌信息进行计算，形成各售电主体与各购电主体预成交结果；该预成交结果包括成交电量和成交电价；计算方法及顺序如下：
（1）确定成交电量：
对于同一购电主体，摘牌电价低的售电主体优先成交；摘牌电价相同时，按摘牌电量的比例进行成交；
（2）确定成交价格，成交价格按以下公式得出：
售电主体i成交价格=摘牌电价+售电主体i返还价格
售电主体i返还价格=∑n i=1[(挂牌电价-售电主体i摘牌电价)×售电主体i成交电量]×售电主体i返还系数/售电主体i成交电量
售电主体i返还系数=(售电主体i目录价格-售电主体i摘牌电价)×售电主体i成交电量/∑n i=1[(售电主体i目录价格-售电主体i摘牌电价)×售电主体i成交电量]；
其中，挂牌电价为某一购电主体的挂牌电价，n个售电主体对该购电主体的挂牌信息进行摘牌，售电主体i为对该购电主体的挂牌信息进行摘牌的第i个售电主体；
交易逻辑计算模块（106）内还预存有各售电主体的目录价格；
安全约束条件输入模块（107），与交易逻辑计算模块（106）相连，用于电力调度机构针对预成交结果输入安全约束条件；
交易校核模块（108），分别与身份验证模块（102）、交易逻辑计算模块（106）、安全约束条件输入模块（107）相连，用于电力调度机构根据电网潮流控制要求对交易逻辑计算模块（106）形成的预成交结果进行校核；当预成交结果中所有记录均校核通过，则该预成交结果作为最终成交结果；当预成交结果中有记录校核不通过，则将安全约束条件返回至预成交结果逻辑计算模块（107）作为该售电主体输入的计划卖出的电量，并重新进行计算。
2.根据权利要求1所述的激励相容挂牌电力交易系统，其特征在于，还包括第二显示模块（109），与交易校核模块（108）相连，用于最终成交结果的显示。
3.根据权利要求1所述的激励相容挂牌电力交易系统，其特征在于，还包括动态密码生成模块（110），与登录信息输入模块（101）相连，用于根据登录信息，并结合密钥计算生成动态密码；
身份验证模块（102）内还包括计算单元（111）和动态密码验证单元（112），所述计算单元（111）用于根据共享密钥对所述动态密码进行计算得到用户身份信息，所述动态密码验证单元（112）用于从身份验证模块（102）内存储的用户信息中检索相关信息，以验证所述动态密码。
4.一种激励相容挂牌电力交易方法，采用权利要求1所述的激励相容挂牌电力交易系统，其特征在于，包括如下步骤：
第一步，用户登录：用户通过登录信息输入模块输入登录信息，身份验证模块将登录信息与身份验证模块内存储的用户信息进行对比并判断用户的类别，对比结果一致，则允许用户登录系统；对比结果不一致，则不允许用户登录系统；所述的用户类别包括售电主体、购电主体和电力调度机构；
第二步，购电主体挂牌：购电主体登录后，通过购电主体挂牌模块输入挂牌信息；挂牌信息于第一显示模块上显示，供售电主体查看；
第三步，售电主体摘牌：售电主体登录后，根据第一显示模块上显示的购电主体的挂牌信息，通过售电主体摘牌模块输入摘牌信息，所述的摘牌信息包括售电主体计划卖出给各位购电主体的电量及电价；
单一售电主体计划卖出的电量上限不能超过该售电主体的发电能力，也不能超过计划卖出的相应的购电主体的挂牌电量；
售电主体计划卖出给购电主体的电价不能超过该购电主体的计划买入电价；
第四步，预成交结果计算：交易逻辑计算模块根据购电主体挂牌模块传来的购电主体挂牌信息与售电主体摘牌模块传来的售电主体摘牌信息进行计算，形成各售电主体与各购电主体预成交结果；该预成交结果包括成交电量和成交电价；计算方法及顺序如下：
（1）确定成交电量：
对于同一购电主体，摘牌电价低的售电主体优先成交；摘牌电价相同时，按摘牌电量的比例进行成交；
（2）确定成交价格，成交价格按以下公式得出：
售电主体i成交价格=摘牌电价+售电主体i返还价格
售电主体i返还价格=∑n i=1[(挂牌电价-售电主体i摘牌电价)×售电主体i成交电量]×售电主体i返还系数/售电主体i成交电量
售电主体i返还系数=(售电主体i目录价格-售电主体i摘牌电价)×售电主体i成交电量/∑n i=1[(售电主体i目录价格-售电主体i摘牌电价)×售电主体i成交电量]；
其中，挂牌电价为某一购电主体的挂牌电价，n个售电主体对该购电主体的挂牌信息进行摘牌，售电主体i为对该购电主体的挂牌信息进行摘牌的第i个售电主体；
第五步，交易校核：电力调度机构登录交易系统，查看形成的预成交结果，并根据电网潮流控制要求，对预成交结果进行安全校核；
当预成交结果中所有记录均校核通过，则该预成交结果作为最终成交结果；
当预成交结果中有记录校核不通过，电力调度机构则输入安全约束条件，之后将安全约束条件重新作为售电主体输入的计划卖出的电量，重新通过交易逻辑计算模块计算生成新的预成交结果；之后对新的预成交结果再次进行交易校核，如此循环，直至全部记录校核通过。
5.一种激励相容挂牌电力交易方法，采用权利要求2所述的激励相容挂牌电力交易系统，其特征在于，包括如下步骤：
第一步，用户登录：用户通过登录信息输入模块输入登录信息，身份验证模块将登录信息与身份验证模块内存储的用户信息进行对比并判断用户的类别，对比结果一致，则允许用户登录系统；对比结果不一致，则不允许用户登录系统；所述的用户类别包括售电主体、购电主体和电力调度机构；
第二步，购电主体挂牌：购电主体登录后，通过购电主体挂牌模块输入挂牌信息；挂牌信息于第一显示模块上显示，供售电主体查看；
第三步，售电主体摘牌：售电主体登录后，根据第一显示模块上显示的购电主体的挂牌信息，通过售电主体摘牌模块输入摘牌信息，所述的摘牌信息包括售电主体计划卖出给各位购电主体的电量及电价；
单一售电主体计划卖出的电量上限不能超过该售电主体的发电能力，也不能超过计划卖出的相应的购电主体的挂牌电量；
售电主体计划卖出给购电主体的电价不能超过该购电主体的计划买入电价；
第四步，预成交结果计算：交易逻辑计算模块根据购电主体挂牌模块传来的购电主体挂牌信息与售电主体摘牌模块传来的售电主体摘牌信息进行计算，形成各售电主体与各购电主体预成交结果；该预成交结果包括成交电量和成交电价；计算方法及顺序如下：
（1）确定成交电量：
对于同一购电主体，摘牌电价低的售电主体优先成交；摘牌电价相同时，按摘牌电量的比例进行成交；
（2）确定成交价格，成交价格按以下公式得出：
售电主体i成交价格=摘牌电价+售电主体i返还价格
售电主体i返还价格=∑n i=1[(挂牌电价-售电主体i摘牌电价)×售电主体i成交电量]×售电主体i返还系数/售电主体i成交电量
售电主体i返还系数=(售电主体i目录价格-售电主体i摘牌电价)×售电主体i成交电量/∑n i=1[(售电主体i目录价格-售电主体i摘牌电价)×售电主体i成交电量]；
其中，挂牌电价为某一购电主体的挂牌电价，n个售电主体对该购电主体的挂牌信息进行摘牌，售电主体i为对该购电主体的挂牌信息进行摘牌的第i个售电主体；
第五步，交易校核：电力调度机构登录交易系统，查看形成的预成交结果，并根据电网潮流控制要求，对预成交结果进行安全校核；
当预成交结果中所有记录均校核通过，则该预成交结果作为最终成交结果，最终成交结果显示于第二显示模块上；
当预成交结果中有记录校核不通过，电力调度机构则输入安全约束条件，之后将安全约束条件重新作为售电主体输入的计划卖出的电量，重新通过交易逻辑计算模块计算生成新的预成交结果；之后对新的预成交结果再次进行交易校核，如此循环，直至全部记录校核通过。
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