[0001] 本发明涉及钢管连接节点结构领域，具体涉及一种能源市场交易系统。

[0002] 现有的能源交易方法中的交易顺序是一种先进先出的数据结构，新增的账单在队列尾追加，由于能源生产公司的计划生产量是按照订单序列上的计划购买量计划生产，新增的订单可能导致能源生产公司的计划生产量的不确定性。

[0003] 此外，能源生产公司对于能源的计划生产量取决于购买个体的能源消耗量，前者可对后者的生产量提供计划依照，可由于购买个体的能源使用量的不稳定性和随机性，导致购买个体的在为能源生产公司提供的计划依照存在一定误差，造成的区域内能源生产与消费的不平衡现象出现，供求不平衡的问题直接导致能源生产公司的工序不平衡；

[0004] 最后，现实中存在多类能源，不同能源的表计方式存在着差异性，购买个体对于不同能源的需求量不一致，致使能源生产公司无法准确获取区域内购买个体的能源需求量；

[0005] 以上问题导致购买个体与生源生产公司不能达成平衡的交易关系，继而出现结算过程复杂，漏账错账问题频频出现、成功交易率低下的现象。

[0059] 为了更好地理解本发明，下面结合说明书附图和实例对本发明的内容做进一步的说明。

[0060] 实施例1：

[0061] 图1为本发明的能源市场交易系统组成图，如图所示的能源市场交易系统，包括：订单排序模块、交易结算模块和交易评估模块；

[0062] 订单排序模块，用于根据同一售卖周期内购买个体的交易单价，得到交易订单序列；

[0063] 交易结算模块，用于根据所述交易订单序列中的能源交易量，通过信息接口规划能源生产公司进行能源生产，并进行交易结算；

[0064] 交易评估模块，用于评估购买个体的参与度、能源供需平衡率、交易成功率、市场误差率和竞价价格优惠率；

[0065] 所述购买个体，包括：供能个体和用户个体。

[0066] 所述订单排序模块，包括：第一排序子模块、第二排序子模块和第三排序子模块；

[0067] 第一排序子模块，用于根据所述用户个体与所述供能个体之间的交易单价，得到订单序列；

[0068] 第二排序子模块，用于根据所述用户个体与所述能源生产公司之间的交易单价，得到订单序列；

[0069] 第三排序子模块，用于根据所述供能个体与所述能源生产公司之间的交易单价，得到订单序列。

[0070] 所述订单排序模块，还包括：第四排序子模块；

[0071] 第四排序子模块，用于当交易单价相同时，根据交易时间进行排序，得到交易序列。

[0072] 所述交易结算模块，包括：交易子模块和结算子模块；

[0073] 交易子模块：用于通过规划所述能源生产公司的能源生产量，并采集所述能源生产公司与所述购买个体的实际交易量数据；

[0074] 结算子模块：用于根据所述实际交易量数据，对所述能源生产公司与所述购买个体之间结算。

[0075] 所述结算子模块，包括：

[0076] 计划交易量结算单元、过量结算单元和欠量结算单元；

[0077] 计划交易量结算单元，用于接收所述实际交易量数据，并控制所述购买个体将计划交易量之内的交易部分，按照所述交易单价进行结算，同时比较实际交易量与计划交易量，当所述实际交易量大于所述计划交易量，生成过量结算信号；当所述实际交易量小于所述计划交易量，生成欠量交易信号；

[0078] 过量结算单元，用于根据所述交易信号，将超出计划交易量的交易部分，在所述交易单价上增加平衡服务费用，得到过量单价，并控制所述购买个体将超出计划交易量的交易部分，按照所述过量单价向所述能源生产公司进行结算；

[0079] 欠量结算单元，用于根据所述交易信号，将低于计划交易量的未交易部分，在所述交易单价上减去平衡服务费用，得到欠量单价，并控制所述能源生产公司将低于计划交易量的未交易部分，按照所述欠量单价向所述购买个体进行结算。

[0080] 所述交易评估模块，包括：

[0081] 数据处理子模型和评估子模块；

[0082] 数据处理子模块，用于根据所述交易订单序列信息，确定出售订单和购买订单的数量数据，根据所述结算数据，确定交易成交订单的数量数据；

[0083] 评估子模块，用于根据所述出售订单和购买订单的数量数据和所述交易成交订单的数量数据，评估用户参与度、能源供需平衡率、交易成功率、市场误差率和竞价价格优惠率。

[0084] 所述评估子模块，包括：用户参与度评估单元、能源供需平衡率评估单元、交易成功率评估单元、市场误差率评估单元和竞价价格优惠率评估单元；

[0085] 所述用户参与度评估单元，用于根据所述购买个体的出售订单与购买订单的总数量和购买个体所属区域的全部订单，评估用户参与度；

[0086] 所述能源供需平衡评估单元，用于根据出售订单与购买订单的总数量，评估能源供需平衡率；

[0087] 所述交易成功率评估单元，用于根据所述成交订单的数量和出售订单与购买订单之和，评估交易成功率；

[0088] 市场误差率评估单元，根据所述出售订单和所述购买订单，得到计划交易总量，根据所述成交订单的能源总量和计划交易总量，得到评估市场误差率；

[0089] 竞价价格优惠率评估单元，用于根据所述出售订单和购买订单确定购买和出售的个体集合，并获取所述个体的表计值，根据所述个体集合、表计值和预先获取的平均成交价和平均结算单价，评估竞价价格优惠率。

[0090] 所述用户参与度的计算，如下式所示：

[0091]

[0092] 其中，Ip为用户参与度指标，Np为通过能源市场购买/出售能源的用户数量，N为该区域全部用户数量。

[0093] 所述能源供需平衡率的计算，如下式所示：

[0094]

[0095] 其中，Ib为能源供需平衡率，PBid为全部购买订单总量，PAsk为全部出售订单之和。

[0096] 所述交易成功率的计算，如下式所示：

[0097]

[0098] 其中TBid为成交的购买订单，TAsk为成交的出售订单，PBid为全部购买订单总量，PAsk为全部出售订单之和。

[0099] 所述市场误差率的计算，如下式所示：

[0100]

[0101] 其中，IErr为市场误差率，Pmea为表计量测值，作为实际能源生产与使用量，PBid为全部购买订单总量，PAsk为全部出售订单之和。

[0102] 所述竞价价格优惠率的计算，如下式所示：

[0103]

[0104] 其中，Iprice为竞价价格优惠率，NBid为购电个体集合，NAsk为售电个体集合，Pmea_i为ith个体的表计值， 为该个体竞价交易阶段的平均成交价格； 为该个体在结算阶段的平均结算单价。

[0105] 实施例2：

[0106] 订单排序模块：价格-时间优先是指订单成交的优先顺序制定的原则，所有订单按照限定价格进行排序，对于限价相同的订单则进一步按照订单提交/生效时间的先后顺序进行排序。以此顺序进行成交操作。具体的，对于购买订单，按照购买价格由高至低进行排序，购买价格相同的订单以订单提交/生效时间先后排序；对于出售订单，按照出售价格由低至高进行排序，出售价格相同的订单以订单提交/生效时间先后排序。

[0107] 本发明基于优先队列实现了价格-时间优先订单簿。普通队列是一种先进先出的数据结构，元素在队列尾追加，而从队列头删除。而优先队列中每个元素都有各自的优先级，优先级最高的元素最先被移出队列；优先级相同的元素则按照其在优先队列中的顺序依次移出队列。本发明实现了优先队列模板类，队列中的元素需要实现个体比较接口，即能够支持对各元素优先权进行比较的操作。该模板类实现了插入、删除元素，清空队列，返回队列顶部元素等基本操作，并可以设定该队列为最大优先或最小优先队列。进而基于优先队列构建了订单簿。订单簿中基本元素为能源交易订单，其指定了交易对象，如电能、燃气、热能或其他能源；指定了交易订单类别，如购买或出售；定义了具体订单类型，如市价订单、限价订单或其他订单；交易对象的时间区间，限制价格，交易量，订单提交的账户ID，提交时间等信息。

[0108] 交易平台以价格-时间优先的方式对订单进行排序，并对可匹配成交的订单实时进行成交操作。即在竞价时间段内的任意时刻，交易平台对当前有效的全部购买、出售订单分别进行排序，其排序原则为市价订单优先于限价订单；售价低或购买价高的订单优先；若价格相同则先提交的订单优先。对该时刻满足匹配成交条件的订单按照优先顺序依次成交。

[0109] 交易结算模块：能源的出售、购买反映了各个体在标的时间区间内的能源生产、使用计划。而能源生产、使用的实际数量无法避免的与竞价成交的数量存在一定差异。因而交易平台在标的时间区间结束后应根据能源生产、使用的实际数量与竞价成交数量进行结算。结算算法应均衡考虑各方利益，如电网公司或其他管网运营公司提供的供需平衡服务等。以下以电力交易为例进行阐述。

[0110] 在电力能源交易中，电力公司在作为能源供应个体之外，还承担着提供平衡能源供应与需求平衡的服务。在竞价成交阶段，任一供能个体可与任一用户进行交易，如图2所示；而在市场结算阶段，则是电力公司与其他各供能个体及用户之间进行结算，如图3所示。

[0111] 标的时间区间结束后，电力公司上报各用户或关口表计数值，作为各个体能源生产、使用的实际数量。若用户实际消耗电能大于其竞价购买电能，则在结算阶段需要从电力公司购买多消耗的部分；反之若实际消耗电能小于其竞价购买量，则在结算阶段需要将未消耗的部分出售给电力公司。

[0112] 同理，若供能个体实际发电量大于竞价出售成交量，则需在结算时将多发电部分出售给电力公司；反之，若实际发电量小于竞价出售成交量，则需要在结算时从电力公司购买其发电不足的部分。

[0113] 结算单价算法：在结算阶段向电力公司购买、出售的能源均以同一价格成交。将所有用户及除电力公司之外的发电个体作为整体，计算该整体需要向电力公司购买或出售的电能总量，并根据电力公司在竞价成交阶段提交的电力出售订单，计算购买或出售该电能总量的平均价格，并以该平均价格作为结算价格。

[0114] 以表1为例，生产/出售电能为正，消耗/购买电能为负。三个供能个体总共实际多发电500kW，用户总共多消耗电能200kW。则在结算阶段，供能个体及用户共需要向电力公司出售300kW。

[0115] 表1各个体竞价成交量与实际产能量

[0116]

[0117] 总差额：300

[0118] 假设电网公司提交的电能出售价格及竞价成交状况如图4所示。其中绿色部分为在竞价交易阶段成交的电量；黄色部分为未成交订单。在市场结算阶段，供能个体与用户整体(供/用整体)共需要向电力公司出售300kW。以电力公司竞价成交部分与未成交部分地分界点作为结算价格起点，则供/用整体需要以0.72的单价出售200kW，以及以0.70的单价出售100kW。易计算得出平均价格为0.7133，以该价格作为市场结算的统一价格，分别计算各供能个体及用户与电力公司间的结算电量与金额。如供能个体1，结算时需向电力公司以0.7133/kWh为单价出售400kW电量。

[0119] 供需平衡服务费用及分析

[0120] 供能个体或用户结算电量不为零的原因是供能/耗能的实际量与计划量不一致，其造成了电网维持供需平衡的负担。而电网提供供需平衡服务亦存在成本。为激励各个体尽量减小电能生产、使用的计划量与实际量的差额，并补偿电网平衡供需的成本损失，在市场结算阶段的每笔交易中，应根据结算量由供能个体或用户向电力公司按某一费率支付供需平衡服务费用。

[0121] 假设单位平衡服务费为0.15kWh，为以前述供能个体1为例，其在结算阶段以单价0.7133向电力公司出售400kW，同时以单价0.15/kWh向电力公司支付供需平衡服务费。因而最终等效为以单价0.7133-0.15＝0.5633/kWh向电力公司出售400kW电量。单价0.5633/kWh以较大概率大幅低于竞价成交的价格，因而对该供能个体存在一定的惩罚作用，促使其按照供能计划进行生产。同理，用户2在结算时等效为以0.7133+0.15＝0.8633/kWh的单价从电力公司购入200kW，其等效价格大概率高于竞价成交价格。

[0122] 由上述分析可知，0.15/kWh的平衡服务费用在补偿电网维持供需平衡的成本之外对计划外的电能的生产与使用产生了差价惩罚效应。该惩罚效应可促使用户在竞价成交阶段根据其用电计划提交更合理、准确的的购电订单数量。而能源供应个体及用户积极如实的参与竞价交易，可使电网及时得到准确的能量供应、需求数据，并进而优化调度降低发电成本，产生积极的社会效益。

[0123] 交易评估模块：

[0124] 1)用户参与度指标

[0125] 用户参与度指标为通过能源市场购买能源的用户占全部能源用户的百分比，其计算公式为:

[0126]

[0127] 其中，Ip为用户参与度指标，Np为通过能源市场购买/出售能源的用户数量，N为该区域全部用户数量。

[0128] 2)能源供需平衡指标

[0129] 该指标定义为提交的全部购买订单量与全部出售订单量的比值，反映能源的供应与需求的平衡度。其计算公式如下,其中PBid为全部购买订单总量，PAsk为全部出售订单之和。比值Ib愈趋近1则表示供需愈趋近平衡。

[0130]

[0131] 3)交易成功率指标

[0132] 交易成功率指标定义为成交的出售与购买订单总量与全部提交的出售与购买订单总量的比值。该指标可反应能源交易双方对能源价格期望的差异性大小。其计算公式如下：

[0133]

[0134] 其中TBid，TAsk分别成交的购买购买订单与出售订单。

[0135] 4)市场误差率指标

[0136] 市场误差率定义为成交的出售与购买订单总量与实际使用与生产总量的误差率。其计算公式如下所示：

[0137]

[0138] 其中Pmea为表计量测值，作为实际能源生产与使用量。

[0139] 5)竞价价格优惠率指标

[0140] 个体充分参与竞价交易可使能源交易价格最优化。由于结算阶段的惩罚效应，结算时的能源单价劣于竞价交易的价格。竞价价格优惠率指标为竞价交易阶段平均价格相对结算单价的优惠率，可用于衡量能源市场的有效性及对个体参与的吸引力。其计算公式如下：

[0141]

[0142] 其中NBid，NAsk分别为购电与售电的个体集合，Pmea_i为ith个体的表计值， 为该个体竞价交易阶段的平均成交价格； 为该个体在结算阶段的平均结算单价。

[0143] 能源交易市场框架如图5所示。以电能交易为例，不同时间区间的交易市场相互独立，在某时间区间交易市场购买或出售的电能，不能在其他时间区间去生产或使用。在每个时间区间交易市场中，均有其独立的价格-时间优先订单簿、竞价成交算法。在该时间区间结束后，需要从相应的能源运营网络获取能源实际生产与消耗的数据，并执行结算算法。

[0144] 显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

[0145] 本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

[0146] 本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

[0147] 这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

[0148] 这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

[0149] 以上仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均包含在申请待批的本发明的权利要求范围之内。