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。     

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.     

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。     

基于区块链技术的可控负荷入网优化调度策略

为了解决分布式电力交易机制发展背景下可控负荷入网调度的诸多问题,提出了一种基于区块链技术的可控负荷用户和负荷代理商2类电力主体间的去中心化交易模式。通过整合可控负荷用户的运行特性,充分考虑不同子类用户与负荷代理商之间的购售电需求信息,设计了可控负荷用户和负荷代理商2类决策模型函数,以收益最优为基本原则建立考虑运维成本和运营效能的区块链节点模型。基于可控负荷用户-负荷代理商区块链交易模式,设计了负荷代理商的利润分红激励机制以及智能合约求解算法,同时提出了以负荷代理商效能函数变化率作为共识算法,并说明了区块链数据的结构以及运营流程。算例分析结果表明,所提优化调度策略充分挖掘了可控负荷用户和负荷代理商对电网负荷削峰填谷的潜力,实现双方经济最优的同时保障了区块链网络长期有效运行,可为区块链技术在电力需求响应中的应用提供参考价值。     

低碳形势下基于区块链技术的含微电网电力市场交易出清模型

随着电力市场改革的推进和微电网的发展,未来会有越来越多的市场成员包括微电网参与到电力市场中,电力交易更加频繁,市场的管理难度随之增大。针对目前电力交易中心存在的缺陷,引入区块链技术可实现电力市场的去中心化管理,保证交易的安全、高效。首先基于现阶段区块链技术的发展现状,分析了区块链技术实际应用于含微电网电力市场的可行性;鉴于微电网的环保价值,提出了一种考虑低碳效益的新型交易出清模型。最后对所提出的模型进行算例分析,通过与传统出清模型对比,验证了低碳交易出清模型的有效性,并具体阐述了区块链的应用流程。     

市场环境下考虑需求响应的虚拟电厂经济调度

虚拟电厂作为能源互联网中的重要组成部分,在聚合分布式能源和用户侧资源、完善电力市场交易体制等方面发挥着重要作用。由于虚拟电厂中新能源装机容量较大,其出力具有随机性,导致其在电力市场中需要承担惩罚费用。提出以虚拟电厂聚合分布式能源为多类负荷提供电能服务,首先通过蒙特卡洛抽样建立了分布式电源出力不确定性模型。随后在考虑需求响应的前提下,建立了虚拟电厂与用户侧的双层优化模型,以虚拟电厂净收益为上层目标函数,综合考虑市场交易收益、售电收益、发电成本等因素;以用户侧购电成本为下层目标函数,对用户的购电行为、响应行为进行优化。最后,通过算例验证了该模型能够减少虚拟电厂在电力市场中的投标偏差,提高运营收益,并有效降低负荷的购电成本。     

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。     

市场环境下考虑需求响应的虚拟电厂经济调度

虚拟电厂作为能源互联网中的重要组成部分,在聚合分布式能源和用户侧资源、完善电力市场交易体制等方面发挥着重要作用。由于虚拟电厂中新能源装机容量较大,其出力具有随机性,导致其在电力市场中需要承担惩罚费用。提出以虚拟电厂聚合分布式能源为多类负荷提供电能服务,首先通过蒙特卡洛抽样建立了分布式电源出力不确定性模型。随后在考虑需求响应的前提下,建立了虚拟电厂与用户侧的双层优化模型,以虚拟电厂净收益为上层目标函数,综合考虑市场交易收益、售电收益、发电成本等因素;以用户侧购电成本为下层目标函数,对用户的购电行为、响应行为进行优化。最后,通过算例验证了该模型能够减少虚拟电厂在电力市场中的投标偏差,提高运营收益,并有效降低负荷的购电成本。     

基于区块链的大用户直购交易模式研究

大用户直购电是电力市场改革的重要一环,而随着可再生能源的发展导致供给端呈现出去中心化趋势。区块链作为新兴的分布式数据库技术,在当前能源互联网的建设背景下有着很好的应用前景。文章首先详细介绍了区块链技术的原理,分析了其在电力交易上的应用价值。从传统直购交易模式出发提出了一种大用户直购电链路框架。结合直购电交易特点对分布式共识机制进行研究改进,结合交易流程对智能合约进行了功能设计,并从整体系统架构上分析了各个层级的通信协议及交互关系。最后在实验室环境下分析了该系统在实际应用中的表现,并为后续研究提供了思路。     

输配分离电力市场中含分布式发电的配电公司的购电模型

基于最优潮流建立了输配分离电力市场中,配电公司在日前电能市场的购电模型,在模型中考虑了分布式发电参与电能市场的情况,通过该模型可以得到配电公司在日前市场中分别从电力库和分布式发电商购买的电能比例以及可能的负荷中断。由于配电公司在购电时不仅考虑了购电费用最小化问题,还考虑了配网内的分布式发电对配电网损的影响,因此比较分析了不同最优目标对购电方案的影响。最后通过算例验证了上述模型的有效性,并分析了其特征。     

基于让利和索利价格排序的大用户直购电集中撮合交易方法

电力市场可以通过用电企业和发电企业的双向报价以多边集中撮合交易的形式进行大用户直购电。采取何种报价方式和交易规则进行大用户直购电更易于体现公平竞争和调动市场成员参与交易的积极性,是目前亟需研究和加以解决的问题。提出了一种以发电企业让利价格幅度和用电企业索利价格幅度排序为基础的交易方式,给出了具体的交易和结算规则。通过分析算例并与现行的以实际报价为排序基础的交易方式的结果进行比较,指出文中的方法更能体现交易的公平性,并使发、供、用方共赢。     

考虑发用电协调的售电公司负荷组合优化建模方法

电力市场环境下,如何根据用户用电特征制定优化策略以实现购售电利益最大化是售电公司一项重要的研究课题。针对中长期市场中考虑发用电协调的售电公司,提出了考虑售电公司购售电利益的负荷组合优化模型,并考虑需求响应技术来进一步优化用户综合负荷特性,最大化市场环境下售电公司的购售电利益。同时,针对需求响应的负荷反弹问题,引入三阶段反弹负荷模型,构建考虑负荷反弹的滚动优化改进模型,重新调整用户需求响应负荷值,从而改善需求响应负荷反弹情况下的组合用户需求响应负荷特性。最后,采用中国某市2017年工业用户群组负荷数据对所提出的模型及策略进行仿真分析,说明了所提方法的有效性。     

基于分段竞价的售电侧需求响应策略

需求响应可以有效改善负荷曲线,提高系统可靠性。在分段竞价模式基础上,提出了用户可平移负荷参与需求响应的方式。根据发电成本随连续生产时间的增加而有所降低的特性,建立了负荷段组合优化模型,提出售电公司将用户不同的可平移负荷组合为长负荷段参与市场交易,以获得较低的发电成本。在此基础上以购电费用最小为原则建立了市场出清模型,计算出清价格。采用合作博弈双边Shapley值方法,解决用户合作后的购电费用合理分配问题。基于某地区实际负荷数据的算例计算表明,通过售电公司对用户可平移负荷资源的优化组合,可有效降低机组发电成本,减少用户购电费用,实现发电企业和用户的共赢。     

基于节能发电调度和国际贸易理念的电力市场竞争机制

介绍了电力市场必须解决的几个问题,结合中国实际情况,基于节能发电调度和国际贸易理念提出了一套电力市场竞争机制,并进行了深入的分析和探讨。模拟实例表明,所提出的电力市场竞争机制能有效解决目前中国电力市场中存在的区域资源优化配置与区域经济协调发展相结合的问题、电网公司购电风险问题,可以将节能发电调度、环保排放与电力市场有机协调起来,用市场机制而不是行政机制来实现节能发电调度和环保排放。     

区域电力市场中市场力的分析及抑制措施

市场力是电力市场化改革中倍受关注的重要问题之一。区域电力市场中发电商可以利用其拥有的市场力抬高电价,牟取超额利润,既损害了电力用户的利益,也使资源不能合理配置,市场不能有效竞争。这有悖于电力市场化改革的初衷,为此必须采取相应的方法对其进行抑制。     

考虑源荷储协同优化的增量配售电公司决策模型

增量配售电公司(IDR)具有灵活性资源多元化、经营方式复杂化的特点.合理制定购售电策略、充分利用灵活性资源是IDR提升市场竞争力的关键.为此,考虑源荷储规划和运行的特点,提出了IDR多时间尺度源荷储协同优化综合决策模型.首先,从当前中国电力中长期交易向现货市场过渡的实际需求出发,构建了基于电量合约分解曲线的IDR购电模型.其次,采用用户价格弹性和消费者心理学理论模拟了零售环节中用户的合同类型选择与可中断负荷响应行为.然后,以最大化经营利润为目标,构建了面向IDR合同购电组合、售电定价、用户侧可中断负荷采购与调用、储能配置与运行等决策的综合优化模型.最后,以某区域IDR为例进行仿真分析,结果表明通过综合优化源荷储决策,IDR可以灵活应对合约价格和代理用户结构的变化,最大化自身利润.