面向分布式电力交易的区块链算法应用研究综述

当下分布式电力交易呈现出中心化网络风险验证和市场竞争过小等问题。区块链技术去中心化、防篡改及分布式存储等特点与分布式电力交易中存在的问题高度契合,将区块链技术应用于分布式电力交易中受到广泛关注。文章从安全防护类算法、数据同步类算法及共识类算法3个方面梳理了区块链相关算法,将其结合分布式电力交易的部分适用场景展开分析,总结现有区块链核心算法在分布式电力交易中优缺点。最后,对区块链技术现在存在的问题及各类算法在未来分布式电力交易的适用性进行分析,通过对3类算法分析综述,从安全、共享、共识3个方面提高分布式交易的交易速率和可靠性,为未来区块链核心算法在分布式电力交易领域的应用提供研究思路。     

基于区块链的园区能源互联网弱中心化电力交易机制

由于灵活性不足、安全性和隐私保障性不高、交易效率偏低等问题,我国传统电力交易机制已不能适应当前能源互联网快速发展、可再生能源大比例接入的新形势,以及市场化电力交易高效、安全、点对点的发展需求.为此,以园区能源互联网(park energy internet,PEI)为对象,明确电力交易主体及其角色,提出一种基于区块链技...     

能源互联网电力交易区块链中的关键技术

随着清洁可再生能源产业的迅速发展,现有的能源架构难以满足能源产消的需要,一场能源行业的革新势在必行.能源互联网作为一个学术与工业界看好的下一代能源基础设施的发展方向,受到广泛关注,其开放、互联、对等、分享的基本特征为未来能源发展勾勒出一个丰富的愿景.然而,现有成熟的信息技术方案从设计思想到工程实施无法全面满足能源互联网...     

基于区块链的分布式电力日前市场交易机制研究

随着我国电力体制改革不断深入,分布式电力技术快速发展,用户对绿色低碳电力的需求增加,分布式电力交易研究迎来了巨大的机遇。基于区块链技术研究了一种适用于分布式电力日前市场的交易机制。该交易机制由交易合同链和交易结算链组成,交易合同链实现密封报价、交易撮合和交易发布等功能,交易结算链实现电量计量、电费结算和交易结果评价等功能。设计了适应于交易合同链的共识机制和适应于交易结算链的电费核算新方法,维护守约者利益,激励交易双方守约和合理申报交易需求。最后通过仿真实验验证了该交易机制的可行性。     

基于区块链的多微网智能交易策略

随着配电网侧电力市场的开放,电力交易参与者呈现多元化,电力交易策略也不尽相同。针对多微网电力交易现有研究存在的没有完整的交易过程及多为集中式交易两方面问题,提出了基于区块链的多微网智能交易策略。首先,建立了基于区块链的多微网智能交易架构,为多微网交易提供去中心化的交易平台。然后,建立多微网电力交易策略,首轮交易时微网节点考虑交易成交风险因子进行报价,经过两阶段竞价撮合,根据考虑信誉度的出清策略进行市场出清,下一轮交易时可自适应调整风险因子,以获取更高的效益。最后,建立信誉度共识机制实现数据的一致性。仿真结果证明了交易策略和信誉度共识机制的有效性。     

基于区块链的电力数据交易方案设计

电力数据交易是数据发挥价值的重要途径,当前数据交易存在中心化交易信任、交易规则不明确、交易监管难度大等问题.提出基于区块链的电力交易方案,首先论述电力数据特性,并分析电力数据交易面临的问题,阐述区块链对电力数据交易场景的适用性;然后,论述区块链技术基本特征和分类;再次,详细设计智能合约,确保电力数据交易安全自动执行,并...     

基于区块链的电力需求响应交易机制研究与实现

将需求响应交易相关的身份认证、定价算法、结算及监管等与区块链技术进行深度融合,设计了基于区块链的需求响应交易机制,实现了需求响应交易流程的实时控制、交易价格定价机制的制度、自动结算及监管;提出了一种计及时间尺度的定价模型,实现交易各方利益的平衡。该方法优化了需求响应交易流程,提高了交易效率。系统具有公开透明、数据不可篡改及交易可溯源等特点。     

区块链支持下的微网电力市场设计及调度优化

为了发挥微网电力市场的活力,实现清洁能源的优化配置,在区块链支持下,针对微网电力市场的调度优化进行了研究。基于微网市场和区块链相似的网络拓扑结构,构建了基于区块链的微网市场总体框架。通过区块链管理平台获取数据信息,结合模型预测控制(MPC)方法,对微网市场调度运行进行优化。以IEEE 33节点系统为算例进行分析,结果验证了区块链支持下的微网交易模型的有效性,表明通过区块链管理平台结合MPC进行优化调度,增强了微网市场的鲁棒性,提高了电力交易过程中负荷功率预测的准确性以及能源利用率。     

支持现货市场的分布式电力交易机制设计与实现

伴随电力体制改革的不断深入和分布式能源的大量接入,电力现货交易的商业模式正在被不断探索,亟需提出新的交易机制来适应新的商业模式。首先,基于去中心化的思想设计了一种适用于日内现货市场的分布式电力交易机制,激励产消者根据自身实际发电能力或用电情况发起实时的点对点交易需求,就近与周边产消者用户直接进行交易。然后,应用区块链技术以智能合约的形式规定交易规则,明确产消者的权利与义务。最后,结合智能电表与智能终端搭建具有两层互操作层的分布式电力交易平台,多信息融合通信,支撑交易自动出清与结算。提出的分布式电力交易机制可实现产消者点对点多边竞价交易,鼓励产消者合理申报交易需求,实现能源的高效分配、合理利用。     

微电网中基于区块链的电能交易方法

随着微电网内部分布式电源技术日益成熟、渗透率不断增加,大量电能产消者的加入给微电网的电能交易带来了新的机遇和挑战。在新形式下,传统的集中式电能交易方法存在交易效率低、维护成本大、隐私性低、信息安全系数低、信息透明度低等问题。为此,提出了基于区块链技术的微电网电能交易方法。首先,利用基于区块链系统的微电网电能所有权和代币交换方法,保障交易双方信息隐私及交易数据的安全。在区块链信息系统中,产消者与消费者进行电能所有权、代币的交易,使用智能合约保障交易双方的权益。然后,提出了基于信用的共识机制,将信用值作为微电网节点的基础属性,以信用值影响节点获得挖矿奖励的概率,约束微电网内节点的行为。最后,提出基于拍卖机制的微电网电能匹配方法和消费者出价策略。微电网中产消者出售多余电量,消费者根据自身需求发起对产消者电量的竞拍。使用拍卖机制和估价策略激励消费者理性竞价,提升微电网的内部消费,维持微电网内部的供需平衡。算例结果表明,所提微电网电能交易方法可进行多边竞价交易,有效提高微电网内部的自我消费,确保微电网的经济效益,保障交易的安全运行。     

基于区块链和改进型拍卖算法的微电网电能交易方法

随着国家对电力市场改革的不断推进和售电市场的开放,以分布式电源为主体的电能产消者进入市场。传统的集中式电能交易不利于提高电能产消者的交易积极性,同时存在交易效率低、目标大易受攻击、数据丢失找回难度大、交易信息不透明等问题。基于上述问题,提出基于区块链技术和改进型拍卖算法的微电网交易方法。首先,提出利用双链结构完成微电网电能安全交易,利用信息链完成交易双方的认证及准入,利用交易链完成交易双方代币及电能的交换,交易双方通过签署智能合约完成无第三方信任机构的交易结算,避免坏账的产生;然后,提出利用改进型拍卖算法完成电能消费订单与产消者之间的匹配,以距离、时间及经济等因素共同影响最终的匹配结果,保障电能合理分配。算例结果表明,基于区块链和改进型拍卖算法的微电网电能交易方法可以完成微电网内部的直接交易,订单与产消者得到了合理的匹配,保障了微电网电能交易的公平性、高效性、安全性。     

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。     

基于区块链的微电网电力交易匹配机制

针对分布式微电网新能源电力交易问题,基于主体的历史交易完成比提出一种适用于交易的匹配策略.将匹配度量化为对实体信用与电力售价的考察,并借助区块链实现信用数据的有效共享与周期评估.当消费者在进行购电行为收到不同生产者的电价信息时,可从区块链账本中得知该生产者的交易信用值,并筛选出合适的交易方.算例分析表明:所提策略能够有效量化信用,结合售电价格匹配到最适合的交易方.     

基于区块链的园区级多边用电权交易机制及实现方法

负荷密集的商业园区、工业产业园区通常以合同形式对入驻企业进行电力资源分配,但是该方法存在配置效率低、资源利用不充分等问题。为此,提出了一种基于区块链的园区级多边用电权交易机制。包含双向拍卖规则和端对端交易的用电权益交易模型充分调动了园区的闲置电力容量,通过市场化手段优化用电权配置,避免了园区外线扩容改造的同时解决了企业临时增容需求问题。在此基础上,基于以太坊私有链的用电权交易机制确保了多边交易过程的公开透明,采用智能合约函数自动执行交易,提高了撮合效率的同时减少了交易成本。通过仿真算例验证了所提交易机制及区块链交易平台的有效性。     

含分布式电源及电动汽车的园区微网优化运行方法

随着分布式发电技术的不断成熟和电动汽车的普及,多能互补微网越来越广泛地应用于各类工业区、商业综合区等独立园区。为实现园区微网内的优化运行,本文针对含风、光、气、电动汽车的微网,建立了考虑经济性和环保性的两阶段优化模型,计及了分布式电源发电约束、电动汽车的充放电约束、出行约束等条件,以达到园区微网内经济性最好且可再生能源利用率最高的优化目标。本文采用自适应遗传算法对优化目标进行求解,通过对算例进行仿真计算,验证了上述模型在不同运行方式下均能实现经济环保优化运行。     

区块链技术在分布式能源交易中的应用

分布式能源就近自主交易已经成为我国配电网的未来发展趋势。但是分布式能源的出力具有不确定性及个体趋利特性,且参与者众多、单笔交易量小、具有高并发性,使得交易过程中的安全性、公平性与实效性成为突出问题。区块链技术以其去中心化、安全透明、不可篡改等特性与分布式能源交易的需求具有极高的契合度。为此,首先分析了基于现有区块链技术的电力市场交易系统的优势与不足,提出了基于有向无环图(DAG)拓扑的公平委托权益证明(F-DPoS)共识机制的区块链技术,改善了DPoS共识机制下的选举舞弊和DAG中的知名节点问题,辅以公平的通证奖励和刷新机制,以经济激励的方式促进市场主体维护系统的安全;然后构建了基于DAG+F-DPoS共识机制的区块链分布式能源交易管理框架,确保在面对高并发、高流量、高可用的实际场景时能够保证高效、快速、安全的交易吞吐。通过算例仿真分析验证了所提方法的可追溯性、高效性与安全性。     

基于区块链技术的电动汽车充电交易探讨

针对规模化电动汽车在充电交易时存在安全性低、自主性差的问题,提出了基于区块链技术的电动汽车充电交易模型。该模型在“多卖方-多买方”的电力市场竞争机制下,利用区块链技术去中心化、安全性高等特点还原电力商品属性,开放用户协商定价的权利。首先阐述了区块链技术在电力系统各领域应用现状。其次基于区块链平台与电力市场相似的网络拓扑形态,建立区块链架构下的电动汽车充电交易模型；最后制定传统电力市场和应用区块链平台的电力交易市场下满足电动汽车聚合商需求的充电方案,对比分析得出区块链去中心化的特点为满足电动汽车聚合商个性化需求提供了可能,同时提升新能源电厂收益,降低火电厂售电量从而减少碳排放。算例结果证明了所提模型的有效性和可行性,为电动汽车充电交易市场提供了一种新思路。     

配电网安全导向的分布式资源P2P区块链交易机制研究

配电网中分布式可再生能源的持续增加以及以区块链为代表的分布式记账技术的快速发展,为配电网展开去中心化的点对点(P2P)交易提供了发展动力和技术支持,然而持续增多的分散P2P交易可能导致节点电压越限、系统网损增加等问题.为此提出一种以配电网安全为导向的分布式资源P2P交易机制.首先,基于配电网节点电压和系统网损的线性化推...