区块链技术在电力交易中的应用与展望

区块链技术作为分布式记账技术,为能源互联网中的多方协作场景提供了信任基础,在能源互联网中的电力交易等领域已有一些应用尝试。首先,文中回顾了区块链技术在电力交易中的理论研究情况,总结了其在分布式能源交易、产权登记、商品溯源、交易信息共享等方面的工程应用现状。然后,基于区块链的应用价值模型和中国电力市场的发展需求,展望了区块链技术在电力批发市场、电力零售市场、分布式发电市场化交易、电力衍生品交易、源荷互动电力交易、市场主体信用评价等中的应用。最后,分析了区块链技术在实际应用中面临的运算性能、存储容量和信任构建等潜在问题,给出了针对性的解决思路。     

基于DPoA共识机制的分布式电力交易信用激励

分布式能源发电容量较小,不适合参与传统的电力交易,且其出力的不确定性易造成交易违约。通过区块链技术中的联盟链构建了适合分布式源、荷进行点对点交易的社区型电力交易平台,提出一种委托权威证明(DPoA)共识机制对区块链节点进行信用评价与激励。构造了履约信用函数和验证奖励函数对链上节点的交易履约与交易验证情况进行量化评价,并依据节点信用评价结果建立了信用奖惩激励机制。通过分析10个分布式源、荷节点参与的电力交易过程表明:基于区块链技术构建的社区型电力交易平台,可发挥电力市场促进分布式清洁能源消纳的作用;基于DPoA的信用激励机制可激励分布式电力交易节点提高履约度,维护自身信用。     

基于区块链的园区微网分布式电力交易实现机制综述

在开放的电力市场环境下,分布式电源发展迅速。分布式电力交易迎来了前所未有的发展机遇,可有效支撑园区微网运营商实现多能源互补和协同优化,促进园区微网数字化、经济化、低碳化运营。在此背景下,首先对区块链技术和分布式电力市场的契合度进行了分析,并基于分布式电力交易和区块链的特性构建了基于区块链的园区微网分布式交易框架模型。其次,对基于区块链的多元分布式电力交易的实现机制（包括智能合约、共识机制以及跨链技术）进行了分析,最后给出了不同实现机制所面临的风险挑战。     

基于区块链的微电网电力市场电价与电量动态博弈

建立合理、有效的微电网电力市场交易机制来激励分布式清洁能源并网,是实现微电网运营多方共赢、经济环保的重要途径.针对微电网交易环境中的现有问题,提出了基于区块链技术的电力交易模式以改进微电网电力市场.介绍了微电网电力交易模式及其数学模型,以量化区块链技术对交易主体决策的影响.由于系统内部主体存在产权独立性,且市场中电价、电量竞标存在先后行动次序,应用Stackelberg博弈理论求解市场各主体在追求目标最优时电价和电量的交互策略.仿真结果表明:微电网基于区块链技术整合利用了分布式资源和设备,促进能源结构清洁化转型;供需双方都作为独立节点参与电力市场,区块链交易平台信息的公开透明提高了参与主体用电决策的精准性和经济效益.     

区块链在分布式电力交易中的研究领域及现状分析

国家发改委、能源局陆续指出:要全面放开经营性电联用户发电计划,支持中小用户参与市场化交易,健全全面放开经营性发电计划后的价格形成机制。行政引导市场,市场发展技术,基于区块链技术的电力交易研究迎来了前所未有的行政和市场机遇。区块链以分布、公开、不可篡的区域共治模式,为社会和市场提出了一套全新的商业解决方案。该文依托区块链技术,探讨了基于分布式交易的电力交易市场、产消者以及相关服务产业的需求和行业现状,分析了区块链电力交易的发展趋势;归纳了电力交易领域区块链追求创新实验的主要方向,研究了电力交易区块链的总体架构设计创新、电力交易场景应用创新和区块链性能提升研究创新等内容;最后通过文献综述和百余个区块链电力交易系统实施案例,梳理了区块链技术在电力交易行业面临的挑战与应用前景。以期通过该文综述对分布式电力交易领域的未来研究有一定贡献。     

基于区块链的配电网电力交易方法

为了实现高效、公平、透明的配电网电力交易,提出了基于区块链的配电网电力交易方法。针对当前含新能源的配电网电力交易的难点,结合区块链的技术特点,提出了配电网电力交易的区块链结构。介绍了基于区块链的配电网电力交易的具体实现步骤和交易过程,深入研究基于XML组织区块链主体内容,并将国产安全算法SM2和SM3引入到区块链应用中。最后设计了基于区块链的配电网电力交易情景,证明了基于区块链的配电网电力交易方法的有效性。     

基于区块链的分布式能源交易方案设计综述

以绿色新能源为主体的分布式能源成为能源交易市场中的重要组成部分,为了提高能源利用率、多渠道扩展分布式能源本地消纳,分布式能源获得合法就近售电资质,其能源生产和消费结构呈无中心、多节点状。现有能源运营模式由于具有集中式管理的特点,难以简单套用于分布式能源。区块链技术具有可追溯性、交易公开、数据透明的优势,其分散化特性与分布式能源无中心特点相符合,故提出一种基于区块链的分布式能源交易方案。分析现有分布式能源交易的方式及其弊端,研究区块链技术对于分布式能源P2P交易的适用性,在连续双边拍卖(continuousdoubleauction,CDA)、竞争均衡价格(competitive equilibrium price,CEP)、节点信誉值等基础上确立支撑分布式能源P2P交易的分布式能源结算机制,制定符合中国政策的分布式能源区块链支付模式,提出包括系统架构、交易流程在内的基于区块链技术的分布式能源交易方案,对比传统电力交易系统和基于区块链的分布式能源交易系统的性能,思考如何改进目前区块链的不足之处并展望能源市场未来,实现传统电力交易市场向分布式能源交易的延伸性发展。最后,针对区块链技术在实体应用过程中的挑战分析目前电力市场与区块链技术结合所存在的冲突及问题,并提出相应的建议方案。     

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。     

基于区块链的产消用户间电力零售模型量化初探

为促进电力市场发展,提高电力零售市场化水平,实现用户侧分布式新能源接入的友好消纳,基于区块链技术提出了一种去中心电力零售交易的量化模型.通过对社区电力用户间零售交易的架构、机制、模式以及效益评估进行建模,并建立了去中心化电力零售交易的均衡出清模型.最后,结合算例验证所提模型可行性和促进市场化发展的潜力,分别验证了基于区块链技术的去中心电力零售交易具有降低买方费用、提高卖方收益、减少备用、提高社会效益以及改善用户用电满意度的作用.为开放配电网电力市场的分布式电力零售交易提供了参考.     

基于区块链的含安全约束分布式电力交易方法

随着电力体制改革的深化及分布式能源渗透率的提高，分布式能源在发电侧售电侧的有效配置面临着机遇和挑战，传统的集中式电力交易模式存在维护成本高、处理效率低、资金结算不及时等缺点，无法适应高频小额的分布式能源交易场景。首先，回顾区块链技术发展历程，深度探究区块链技术相关理论，同时结合对分布式能源发展状况的分析，总结了建设分布式能源交易市场的若干要求；然后，构建考虑安全约束的分布式电力交易的机制与模型；最后，提出基于区块链的分布式电力交易方法，确保交易的公开透明、信息对称，并设计分布式电力多边交易的智能合约。通过以太坊区块链的算例表明，所提出的分布式电力交易方法可实现潮流的越限修正、电力的多边交易，便于电力能源的数字化管理。     

基于区块链的多虚拟电厂主从博弈优化运行

在未来以新能源为主体的新型电力系统中,多虚拟电厂的能源管理将更加复杂和具有挑战性。考虑到区块链技术信息安全、机制透明、区域共治的特点,从虚拟电厂的功能特征出发,创建由商业链、技术链和资产链组成的区块链。综合考虑多虚拟电厂形成的多决策主体利益关联与冲突的局面,建立了考虑网络安全约束的多虚拟电厂主从博弈优化运行方法。在此基础上,研究了区块链技术下的多虚拟电厂优化运行模式,从网络层级框架、交互机制、智能合约和激励机制等方面进行了设计。最后,通过算例仿真验证了所提方法的有效性。     

虚拟电厂技术发展趋势

随着分布式能源的快速发展,电力系统发电侧呈现出分散式的发电模式,负荷侧由于电动汽车的快速推广使得系统负荷快速增加,但分布式发电及电动汽车、储能、可控负荷等分布式能源作为独立个体,规模小、布局分散,导致经济性不能得到保障,为此虚拟电厂的概念应运而生。本文全面分析了虚拟电厂的概念、作用、技术架构,并提出了虚拟电厂亟需解决的问题以及物联网、区块链及人工智能等新技术在虚拟电厂领域的适用性,为各地开展虚拟电厂建设提供参考。     

基于区块链的分布式能源交易关键技术

分布式能源凭借能效高、运行灵活、经济性好等特点,逐渐成为发电的重要来源。区块链技术的去中心化、公开透明等特性与分布式能源的交易需求相吻合,探索基于区块链的分布式能源交易有助于消纳能源,降低信用成本。首先从双方的典型特征方面,分析了区块链技术与分布式交易的契合度;接着介绍了区块链技术在提高交易处理效率方面的新发展,以及结合了区块链技术的分布式能源交易理论研究与实际应用;然后,从点对点(P2P)交易、集合竞价以及连续双边拍卖3个方面,分析了国内外在区块链交易方面的研究现状;最后给出了中国在区块链参与消纳分布式能源、建设需求响应管理等方面的建议。     

基于区块链技术的园区级综合能源系统能量交互

针对园区级综合能源系统分散式能量交互模式存在的参与主体不忠诚,外部攻击的问题,结合区块链技术的特点、结构和类型,分析了区块链技术在综合能源系统能量交互中应用可行性。以各运营商运营成本最小为目标,成本增量为一致性变量,利用区块链技术中的智能合约、分布式记账以及数字签名,提出了基于区块链技术的综合能源系统分散式能量交互方法,建立起能量交互双层结构。在物理层上,建立了基于拉格朗日乘子法的分散式能量交互模型,在信息层上,建立了基于区块链技术的信息传递构架。通过算例验证,该方法保障了园区级热-电综合能源系统分散式能量交互过程的公平公开和安全可靠。     

能源电力区块链技术标准体系研究

加强区块链标准化研究,提升国际话语权和规则制定权对于中国区块链技术自主创新具有重要意义。首先,全面梳理了国内外区块链技术及能源电力区块链技术标准化现状。其次,基于国内外能源电力区块链标准体系均处于起步阶段的现状,首次提出能源电力区块链标准体系的构建原则、研究思路和标准体系框架,规划了标准体系中的基础共性、核心技术、服务、业务应用、保障等关键组成部分。最后,深入分析标准化现状和需求,构建综合标准实施评价模型,制定了能源电力区块链技术标准化工作的实施计划和评价方法,为能源电力区块链技术的实施应用提供参考建议。     

能源电力区块链技术标准体系研究

加强区块链标准化研究,提升国际话语权和规则制定权对于中国区块链技术自主创新具有重要意义。首先,全面梳理了国内外区块链技术及能源电力区块链技术标准化现状。其次,基于国内外能源电力区块链标准体系均处于起步阶段的现状,首次提出能源电力区块链标准体系的构建原则、研究思路和标准体系框架,规划了标准体系中的基础共性、核心技术、服务、业务应用、保障等关键组成部分。最后,深入分析标准化现状和需求,构建综合标准实施评价模型,制定了能源电力区块链技术标准化工作的实施计划和评价方法,为能源电力区块链技术的实施应用提供参考建议。     

基于区块链技术的分布式电能计量数据采集及安全机制研究

数据安全对整个电能计量系统来说至关重要.文章利用区块链技术分布式、防篡改、高度可扩展的特性,基于现行分布式采集,提出一种基于区块链技术的电能计量数据分布式采集模式及其安全机制.通过将设备信息与公钥证书上链,以及设备间数据交互采用签名验签机制,保证了数据安全及设备不受非法攻击.通过实验分析,验证了该机制可以应用于分布式电能计量领域,能够提高计量设备及数据的安全性.     

基于区块链动态合作博弈的多微网共治交易模式

随着前沿信息技术在智慧能源系统中的广泛应用,能源互联网下的多能源交易市场面临着诸多新的挑战。基于区块链技术构建微网群中聚合商与多个微网2类交易主体间的共治交易环境,设计区块链聚合商–微网群联盟交易架构及区块数据结构,针对包含冷热电联供系统的微网及聚合商2类区块链节点,以多能互补为基本原则建立考虑碳配额机制及环境标识因数的节点模型;基于聚合商及微网节点间的能源交易新模式,设计动态合作博弈的环境标识因数激励机制及多目标进化算法支撑的智能合约,并提出共治系数用以评估所提微网群运营策略的有效性;最后,经算例仿真验证表明,区块链共治交易模式在保证各交易节点效用的基础上,可为多能源协调优化互补提供有力支撑,促进可再生能源发电就地消纳,有助于微网群的低碳可持续发展。