运行于区块链上的智能分布式电力能源系统:需求、概念、方法以及展望

智能分布式电力能源系统（Intelligent distributed,electrical energy systems,IDEES）具有组件种类繁多,数量庞大,管理困难,利润低微等特点,导致传统中心化的运营管理不再适合此类系统,而区块链技术可能是推行大规模分布式智能电力能源系统重要的技术路径.由于电力能源系统是一种具有社会和技术双重属性的系统,从而注定了其在用区块链实现运行时,必然需要多种区块链来描述和建模其不同的属性,在文中称之为“区块链群”.具体来说,从底层到高层,这个区块链群由分布式数据存储与服务区块链、智能资产管理区块链、电力系统分析区块链、智能合约运营区块链和智能电力交易支付区块链组成.基于区块链技术、分布式文件服务技术、分布式电力系统分析与管理技术,这些不同层次和功能的区块链自我组织、互相协助,最后形成一个分布式自主的电力能源运行系统.在此复杂系统中,频繁而深度的计算与交互衍生出系统智能,笔者期望这种智能将促成稳定、可靠、有效的电力能源生产、传输与消费.     

基于区块链技术改进的微电网双边竞价策略

基于区块链技术的分布式能源管理日益精细的情况下，微电网建设正在快速推进。针对微电网中可再生能源类型复杂、分布范围分散、发电不稳定、电力定价困难的问题，提出基于区块链技术的微电网市场框架，并设计双边竞价策略满足微电网的需求。实验结果表明，研究中使用到的双边竞价策略满足微电网的家庭区域和社区区域的双边竞价。并且对比微电网社区区域和家庭区域的双边竞价结果，本研究较好地减少了电力价格并提高了市场电力的可利用率。     

基于区块链技术的P2P电能交易平台与配电网协同仿真

为了推动能源交易公平以及区块链技术在电力交易领域的应用,实现P2P电能交易平台与配电网高效配合,提出一种基于区块链技术的P2P电能交易平台与配电网的协同仿真框架.根据区块链去中心化、安全性强、可追溯的特点,提出分布式双边拍卖机制,结合智能合约,建立了能源交易模型并进行了仿真分析.最后,根据建立的协同仿真模型,通过两个场景下配电网参数的比较分析,得出了P2P电能交易机制对配电网影响的相关结论,为实现能源高效利用,电能交易安全稳定以及区块链技术在电能交易领域的落地推广提供了理论基础和技术支撑.     

基于灰狼算法的电力能源区块链分块优化仿真北大核心

采用目前方法对电力能源区块链进行优化时,无法提高区块链的出块速度,导致方法存在配置容量低和收益率低的问题。提出基于跨链技术的电力能源区块链优化方法,在Cosmos平台的基础上设计跨链方案,对区块链进行划分,提高区块链的出块速度,将最小储能成本和碳排放成本作为优化目标,建立电力能源区块链优化模型,通过参数控制和种群初始化对灰狼算法进行改进,利用改进后的灰狼算法求解电力能源区块链优化模型,完成电力能源区块链的优化。仿真结果表明,所提方法的配置容量高、收益率高。     

RPS下园区能源互联网联盟区块链电力交易策略

能源互联网的快速发展及可再生能源的高比例接入对电力交易提出了新的要求.针对传统电力交易模式与能源互联网背景下市场化电力交易的不匹配,以园区能源互联网为对象,考虑可再生能源配额制(RPS)的影响,借鉴已有研究,提出了一种基于联盟区块链的园区能源互联网弱中心化电力交易模式,以分布式共享账本的方式应对传统电力交易过于中心化而...     

弱中心化的区块链技术在能源互联网交易体系中的应用分析

本文结合区块链技术,提出弱中心化的能量交易系统的框架,探索在电源、电网、负荷之间的能量与信息复杂交互的情况下未来能源互联网中的能源交易系统。分析了与电源和电网进行良性有效互动时,对于能源互联网的各种智慧能源方案。深刻剖析了区块链的技术原理和能源互联网运行特性,总结出能源互联网与区块链技术耦合需求,结合区块链具有可信计量、广泛交易、智能合约控制、分布决策以及广域融合的特性,阐释了区块链与能源互联网特征的一致性,以及技术耦合特性,明确区块链技术在能源互联网中的定位,结合能源互联网中能源交易的去中心化的特征,构建了弱中心化的区块链能源网交易体系。最后,分析总结了区块链技术框架下能源互联网交易体系待解决的关键技术。     

智慧能源区块链平台及典型应用分析与设计

针对智慧能源开放、动态和可控难度大等特点,为了实现开放、自主、灵活的能源消费方式,本文利用区块链去中心化的全新分布式基础架构与计算方式等特点,采用区块链技术支持智慧能源领域新的应用模式。本文分析了区块链的基本原理、技术特征和关键技术,基于智慧能源与传统能源的对比分析结果,提出了智慧能源区块链平台并设计了平台架构。随后,本文对平台技术选型进行了分析,提出并设计了平台技术架构和平台接口。最后,本文基于智慧能源区块链平台,提出了社区能源共享及绿证发行管理两类智慧能源典型应用,设计了两个典型应用的数据结构和功能函数。基于本文的分析与设计可以看出,区块链技术在智慧能源领域和未来能源革命中必将发挥重要作用。智慧能源区块链平台的相关理念和技术特征符合未来能源互联网的发展趋势,基于该平台可培育、衍生出众多的基于区块链的智慧能源应用。     

区块链技术与能源互联网

笔者首先介绍区块链技术的概念及原理,分析区块链技术实现去中心化,公开透明,智能合约的内核技术。其次介绍能源互联网的概念,简述其发展及遇到的问题,比较了能源互联网发展过程中遇到的瓶颈问题与区块链技术的去中心化等特点,分析了区块链技术解决能源互联网所遇问题的可行性及其在能源互联网方面的应用前景。最后对区块链技术与能源互联网的结合做出了总结。     

可再生能源对平均电价和尖峰电价的影响

在气候变化背景下，大力发展可再生能源成为了许多国家保障能源持续供应的战略举措。而可再生能源具有不可控制、难以预测以及边际成本几乎为零的特征，随着可再生能源发电量占比不断提高，电价的特点会发生变化，这对电力市场的建设带来了新的考验。选取了丹麦作为欧洲经验的代表，首先介绍了丹麦电力市场及其电价的特点，结合丹麦电力市场电价数据，分析风力发电对平均电价的影响以及风力发电占比与尖峰电价频率之间的关系。     

基于知识图谱的区块链技术及电力行业应用分析

利用可视化分析软件，对区块链技术及其在电力行业的研究现状、研究热点、发展趋势等进行客观全面的展示与分析，为区块链的研究提供指导与参考。以Web of Science核心合集为检索对象，纳入2000—2020年发表的与区块链技术研究相关的文献，应用文献计量与可视化软件CiteSpace对作者、机构、国家、关键词、被引文献等进行可视化分析。最终纳入4349篇符合要求的文章，2016年以后成井喷式增加，中国、美国、英国、澳大利亚等诸多国家均在建立全球技术合作网络，中国在该领域的学术研究较为活跃，已出现多位发文量位列前10的高产作者。目前，电力行业的应用尚处于早期，但关注度上升很快，合计引用次数前10的文章有3篇涉及区块链技术在能源领域的应用，研究热点包括区块链技术在电动汽车、微网、能源互联网及电力市场中的应用。区块链的研究仍处于新兴阶段，但极具潜力，全球合作网络处于初步形成阶段，中国在其中的影响力需进一步提高。