当电力市场碰上量化分析技术,湖北电力交易中心如何构建高效解决方案?
客户背景
湖北电力交易中心是华中地区电力市场化改革的核心枢纽,承担着省内电力中长期交易、现货交易及辅助服务交易的运营职责。随着电力现货市场试点工作的深入推进,湖北电力交易规模持续扩大,市场主体数量激增,交易品种日益丰富。然而,传统的电力交易数据管理模式——依赖 Excel 手工处理、分散式存储——已无法满足高频交易数据的高效管理与实时分析需求。交易中心亟需构建一套智能化、高并发的数据处理平台,以支撑精细化市场监测、动态价格预测及量化策略开发,助力电力资源在时空维度上的最优配置。
挑战与破局
在电力市场化进程中,湖北电力交易中心面临多重挑战:
- 数据管理效率低下:每日产生的 TB 级交易数据(包括申报日、标的日、分时电量、买卖三档量价等)需人工清洗与整合,耗时耗力且易出错;
- 实时性要求升级:现货市场对行情数据的时效性要求提升至分钟级,但现有系统无法支持实时数据接入与流式计算;
- 分析能力不足:缺乏高效工具挖掘海量数据中的价格波动规律与市场信号,制约了交易策略的迭代优化;
- 存储成本高企:历史数据以非压缩形式存储,硬件资源占用率居高不下,扩容压力显著。
为应对上述挑战,湖北电力交易中心联合 DolphinDB 技术团队,基于其高性能时序数据库与流批一体架构,打造了覆盖数据治理、存储优化与量化分析的全链条解决方案。
解决方案
1. 数据治理:从手工到智能
- 自动化清洗:利用 DolphinDB 内置的 1500+ 函数库,开发定制化ETL脚本,实现申报日、标的日字段自动补全、异常值修正及买卖三档量价的结构化转换。例如,通过
fixedLengthArrayVector函数将分散的买卖档位数据整合为数组向量(Array Vector),提升数据一致性; - 流式接入:对接电力交易平台 API,实时捕获分时电量、成交均价等动态数据,并通过内存表暂存与分布式流处理,确保行情数据秒级入库。
2. 存储优化:从低效到高性能
- 智能分区设计:采用“申报日+标的日”双维度组合分区策略,实现数据按时间范围快速定位。例如,将2024年4月申报数据按日分区,并与标的日(T+3至T+6)建立关联索引,支持跨期交易数据的并行查询;
- 高效压缩算法:针对时序数据特征,为时间戳、成交量等整型字段启用 delta 压缩算法,为价格、持仓量等浮点字段配置 lz4 算法,整体存储成本降低;
- 列式存储优化:通过
sortColumns参数对分区内数据按交易时段、类型排序,加速高频查询场景下的数据检索。
3. 量化分析:从经验到模型
- 因子库构建:基于清洗后的标准化数据,开发买方市场深度、价格波动率、量价背离指数等30余个量化因子,为套利策略与风险模型提供输入;
- 流批一体计算:历史回测与实时预警无缝衔接——日终批量计算标的日价格趋势,盘中实时监测买卖档位异常波动;
- 可视化看板:集成 Grafana 实现多维度数据可视化,动态展示区域供需平衡、主力合约持仓变化等关键指标,辅助交易决策。
成果与业务价值
- 效率飞跃:数据清洗与入库效率提升,实时行情处理延迟降至毫秒级,日终报表生成时间从小时压缩至分钟级;
- 成本优化:存储资源利用率提高,年硬件运维成本减少;
- 监管强化:实现全链条交易数据可追溯、可审计,违规交易排查效率提升。