区块链技术在大用户直购电中的应用初探

大用户直购电是电力市场改革的重要一环,其本质是市场决策的分散化。区块链技术作为新兴的分布式数据库技术,在未来的能源互联网中应用潜力很大。因此,对区块链技术如何应用于大用户直购电进行研究,既有助于电力市场改革的推进和电力系统向能源互联网发展,又能促进区块链技术的实用化。首先对区块链类型、不同的共识机制、激励机制等概念做了简要介绍,在此基础上,结合大用户直购电的特点,构建了基于区块链技术的大用户直购电交易框架,对其中的技术实现进行了分析探讨并介绍了智能合约的制定;然后,从市场准入、交易、结算和物理约束4个方面说明了区块链技术如何实际应用于大用户直购电;最后,总结了区块链技术在大用户直购电中应用所面临的挑战。     

南方区域大用户参与电力市场交易的现状及展望

大用户直购电交易模式引入大用户购电选择权,对扶持民族工业及实体经济的发展,促进地方经济的繁荣昌盛具有至关重要的作用。综合目前我国大用户参与直购电交易的情况,主要针对南方区域归纳总结大用户直购电交易相关的交易主体成员、交易类型、交易流程及结算方式,分析相关交易类型、结算方式的优缺点,剖析目前我国大用户直购电交易面临的挑战和亟待解决的问题,展望区块链技术在大用户直购电交易中的应用。     

泛在电力物联网下基于区块链的分布式资源参与电力市场交易

对当前分布式资源消纳问题进行分析,并对区块链应用现状进行研究,结合当前电力体制改革政策及泛在电力物联网建设情况,对区块链技术在电力市场中应用进行展望,提出考虑用户响应的售电公司决策模型及含分布式电源用户的区域多边电力交易模型。依据行为特性设置更为合理的偏差考核机制用以完善现有购电双边合同,将用户可削减负荷作为虚拟发电资源参与实时市场竞争,以发挥负荷的柔性特征;设置考虑需求响应的购售电报价策略,并基于区块链技术构建含分布式资源的区域多边电力交易,为区块链技术在电力市场中的应用提供模型参考。     

大用户直购电对清洁能源发展的影响分析

随着大用户直购电的逐步开展,有必要分析其对清洁能源发展的影响。对大用户交易电量需求与火电成本进行了分析,研究了不含直购电的大用户交易均衡状态,并在发电侧垄断和非垄断的大用户直购电情况下分析均衡状态。在均衡状态下,进一步计算火电企业的平均利润率,分析开展直购电前后的变化情况,结果表明,开展直购电后火电企业的平均利润率有所降低。在清洁能源全额消纳的政策要求下,分析清洁能源的利润率。然后对比开展大用户直购电前后火电和清洁能源的平均利润率及其关系。通过比较分析,发现大用户直购电不会对清洁能源发展造成长期的负面影响。打破地区发电侧垄断,并制定好清洁能源的售电电价,非直购电情况下火电售电价格和大用户购电价格以及大用户直购电情况下的过网费等是促进清洁能源发展的关键因素。     

大用户与发电企业直接交易算法探讨

在分析中国开展大用户直购电的现实意义和研究大用户直购电交易的优缺点基础上,从经济学和市场学的角度出发,将电力市场、竞价算法等理论与大用户直购电相结合,搭建了大用户直购电交易算法模型,重点给出了集中撮合式交易模型以及快速算法,最后用算例进行了验证。     

电力大用户跨省区直购电交易模式研究

在研究大用户直购电和跨省区电力交易方式的基础上给出了电力大用户跨省区直购电的概念,结合电力大用户跨省区直购电的特点,对传统的集中竞价交易模式进行改进,提出一种适用于电力大用户跨省区直购电的改进集中竞价交易模式,其改进部分主要是输电费用、线路损耗和其他费用在内的交易成本处理。以售电方和购电方的集中竞价过程为例进行算例分析,结果表明,该交易模式消除了交易成本对社会效益的影响,使得竞价结果更为准确、公平。     

直购电交易下的双边形态技术匹配模型

传统大用户直购电交易多基于双边电量和电价的撮合,缺乏优化直购电中电网运营的有效手段.从直购双方电力特性曲线形态入手,提出一种基于双边形态技术匹配的交易辅助模型,探讨了直购电市场环境下有利于电网运行、保证直购双方电力行为、减少不确定性波动的交易方案的制定.以某电力公司采集的数据为例进行匹配分析,验证了该方法的有效性.     

考虑大用户直购电的发输电系统可靠性评估方法

大用户直购电作为电力市场化改革重要措施,亟需研究其规模化增长对发输电系统可靠性带来的影响。针对含大用户直购电的发输电系统建立可靠性评估模型,综合考虑系统阻塞概率、系统阻塞容量期望和系统可用传输容量期望值等可靠性指标,研究不同直购电交易规模下发输电系统的可靠性水平。通过对IEEE-RTS79和IEEE-RTS96系统进行仿真计算,验证了所提含大用户直购电的发输电系统可靠性评估模型的有效性。同时,通过分析不同直购电量占比下的系统可靠性指标,给出大用户直购电规模限值及改进建议,可为大用户直购电规模化有序开展提供一定借鉴。     

基于联盟区块链的直购电交易模型

目前，大用户直购电主要与配额制相结合，成为推动新能源消纳的一个重要方式。为探索一种透明、可靠的直购电方法，依托第三代区块链超级账本技术，搭建了基于联盟区块链的直购电交易平台。首先，在智能合约中自动执行直购电交易及碳权管理功能，确保直购电与碳权交易路径安全可查。其次，在直购电市场中引入绿色证书激励，并设计碳排放权交易参与直购市场环节，对不同交易方式的模型求解。最后，基于设计的交易平台运行交易，完成“报价-上链-出块”的全过程。结果表明，碳权参与直购市场环节可以对高排放企业起惩罚作用，能通过市场手段引导减排，为直购交易建设提供新思路。     

基于物元可拓模型的大用户直购电准入综合评价

目前,中国大用户直接交易仍处于试点阶段,大用户直购电是电力市场改革的重要举措。为规范大用户与电厂间电力交易行为,有序地放开大用户直购电市场,有必要构建一个完善的大用户直购电准入机制。以既有的相关政策为基础,从企业内部与外部2个层面构建大用户直购电准入的评价指标体系,并利用物元可拓模型进行大用户准入综合评价,对申报直购电的大用户进行优先度排序。算例分析结果表明,基于物元可拓的综合评价模型有助于对大用户准入的优先度进行区分,促进大用户直购电的有序铺开。     

基于BaaS平台的微网用户端对端电能交易方式研究

随着电力市场化改革的推进,微电网或拥有分布式发电的用户作为售电主体,被允许参与电能市场交易。但现有条件下的电能交易面临着缺乏信任和中心化的问题,区块链技术作为一种全新的分布式加密方式,对实现用户之间公平、点对点、实时、去信任的能量交易具有重要意义。文章首先介绍已有的区块链电能交易项目,分析对比了可供开发者使用的区块链即服务（blockchain as a service,BaaS）平台;然后对应用区块链技术的端对端电能交易网络和交易算法进行设计,分析了区块链即服务平台的应用过程;最后以一园区3个分布式光伏用户的运行实例,说明区块链技术下微网电能交易去中心化、透明化、难以篡改的特点,及其在促进微电网安全高效运行,社会利益最大化的有效性。     

大用户直购电中鲁宾斯坦恩模型贴现因子的泛化分析

传统的鲁宾斯坦恩模型是无期限的一对一谈判模型。但是,电力市场中的大用户直购电这类大宗交易问题存在谈判双方各有多个谈判代理以及谈判存在截止日期等特点,故其本质上是多对多谈判问题。针对该特点,文中对传统贴现因子进行泛化,并形成谈判中的报价策略;进而以电力市场中大用户直购电为对象进行建模与模拟仿真,设置贴现因子随谈判轮次、己方集团完成度和己方成交价格等因素改变而改变。仿真结果表明,泛化贴现因子可以更好地模拟大用户直购电的谈判过程。     

电力市场大用户电能直购策略的研究与应用

大用户直购电作为电力系统市场改革中的新型电能购买模式,在开发电力市场潜能的同时,在电力销售端将竞争机制引入,有助于电价的形成和电力能源的合理分配,因此对大用户直购电的策略研究意义重大。本文通过对国外大用户直购电的方案和经验的合理借鉴,根据我国电力市场发展的特点,建立了基于成本和风险最优化组合的大用户直购电策略模型,对我国大用户购电策略的研究和应用有一定的借鉴意义。     

基于主从博弈的新型城镇配电系统产消者竞价策略

随着能源互联技术的发展以及售电侧市场的逐步放开,新型城镇配电系统在优化运行和交易模式上呈现多能协同、交易开放的特征。新型城镇配电系统的电力零售交易机制被重新定义,产消者通过非合作竞争上报最优竞标曲线获取最大售电收益,电网公共服务企业收取过网费并提供保底供电服务,用户可基于实时电价与激励政策参与需求响应降低用电成本。在此背景下,充分考虑配电网内多角色的主动参与以及运营商的经济调度要求,建立一种基于主从动态博弈理论的产消者非合作竞价双层模型。以改进的IEEE 33节点配电网为算例,采用改进粒子群优化算法与CPLEX求解器相结合的方法,求得该主从博弈模型的均衡解。仿真结果表明,该策略可以在保证电网公共服务企业和用户利益基础上实现产消者利润最大化,为新型城镇电力零售市场的交易模式提供参考。     

基于区块链的分布式光伏就地消纳交易模式研究

目前配电网中分布式光伏发电渗透率越来越高,利用区块链技术的去中心化、难篡改等特点,有助于分布式发电就地或就近消纳,提高配电网运行的经济性。提出了一种基于区块链的光伏就地消纳交易模式,建立了光伏发电用户和分布式光伏聚合商的效益函数,运用Stackelberg博弈模型确定内部电价,通过边缘计算制定最优用电计划,设计了基于信誉值的就地消纳交易机制,对就地消纳程度低的用户进行惩罚,鼓励用户通过可时移负荷消纳光伏出力。配电网仿真结果表明,在采用区块链的交易模式下,配电网的就地消纳情况得到改善,用户的综合效益得到提升。     

基于区块链的光伏微电网交易的博弈模型研究

建立能源互联网交易体系能有效促进新能源特别是分布式能源大力推进,有利于促进我国能源转型结构升级。区块链技术作为一种新兴技术,在金融领域的初步应用显示出的灵活、开放、去中心化的特点可转接到新能源领域。为实现分布式光伏电站的区块链电力交易,结合分布式光伏发电非随机平稳特性、分散性特点,引入不完全信息博弈模型,搭建光伏微电网的区块链交易模型。综合考量用电成本,根据现实运维的光伏微电网,率先引入实际算例进行分析,为能源互联网,特别是研究基于区块链的分布式发电交易模型提供参考。     

水风光互补系统碳电打捆交易技术及闭环回购策略

文中提出了一种发电企业碳电打捆交易技术及闭环回购策略,并提出了发电企业与用户之间通过签订“中长期电量+附加CCER(国家核证自愿减排量)”的合约交易模式,形成发电企业与用户之间的碳电打捆交易与闭环回购模式。同时,计入电力现货市场和碳市场,发电企业和用户均可以在碳电市场中出售电力或CCER提升其经济性。进一步以水风光互补系统为例,建立了一体化电站碳电市场交易效益评估模型和用户成本评估模型。最后,通过算例仿真,分析了水风光互补系统中长期市场和现货市场下的碳电综合效益,并评估了该碳电交易模式下的用户侧经济性成本。所提方法可以在增加发电企业综合收益、降低用户成本的同时,推动可再生能源消纳,促进电力市场与碳市场的协同发展。     

基于区块链的微电网合作博弈电力交易优化

微电网可实现分布式电源的有效整合,减少新能源间歇性波动对主网造成的影响。为更好的实现微电网的优化运行,文章提出了基于区块链和博弈理论的微电网电力交易模型。首先,建立微电网P2P(Peer-to-Peer)电力交易系统的总体架构,对区块链网络、智能合约逻辑进行设计;进一步,通过分析微电网中各用户主体的效益,优化交易过程中的用户匹配;接着,利用合作博弈算法实现微电网P2P电力交易定价模型。最后,仿真及分析结果表明,基于区块链与合作博弈的交易模型能有效实现用户间电力交易,有利于构建公开、透明、高效的市场环境,可确保用户收益最大化。