适用于微电网区块链的信用共识机制

相对于传统电力市场,微电网准入门槛低、用户个体趋利性强、分布式电能设备产能不稳定等问题可能使得微电网交易陷入信任危机。为此,文中提出了适用于微电网电能交易区块链的信用共识机制。首先,分析常用的共识机制及其在微电网应用场景中的缺陷。同时,设计了微电网电能交易区块链账户节点属性,改进了基于区块链的微电网电能交易流程。然后,建立微电网节点信用值评定机制,完成了节点信用值的公开、公平评定。最后,提出了基于信用证明的共识机制(PoCS),实现信用值影响共识过程,经济因素激励用户节点维护信用值。仿真结果证明,所提出的适用于微电网电能交易区块链的信用共识机制及微电网电能交易的智能合约能够以经济收益激励信用高的节点,抑制微电网内的节点失信现象。     

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。     

双链存储的微电网分级电能交易策略

在微电网电能交易中,传统的方法是通过单链区块链技术存储电能交易模型内部数据,但是模型需要较大的存储空间。为了节约微电网交易系统的存储资源,采用物理区块链和交易区块链双链存储结构的方法储存微电网电能交易模型的数据,有效解决了单链储存情况下存储数据的冗余问题,节约了数据的存储成本。在微电网电能交易策略上,目前多采用双向拍卖机制进行电能交易,电能交易采用供需平衡方式进行交易。考虑到微电网内不同类型的分布式电源和负荷的差异,应用博弈论方法对微电网电能竞价策略进行分析,在满足供需平衡的条件下,对微电网的分布式电源和负荷按照各自利润最大化为目标进行优化,优化了微电网电能交易策略,使得分布式电源获得可观的利润。最后,通过具体微电网实验算例分析验证了该交易策略的有效性。     

基于权威证明的微电网分层交易策略

随着电力体制改革的不断深入,分布式发电市场化交易进入了全新的时代。针对传统中心化交易模式存在的诸多问题,区块链因其去中心化、公开透明、不可篡改等特点被广泛地运用到电力市场交易中。鉴于此,提出了一种基于权威证明的微电网分层交易策略,选择权威证明算法构建区块链网络,以用户需求为依据对用户进行分层,结合信用机制对权威证明算法验证人选举制定了参考依据,设计了"价格为主,信用为辅"的双向拍卖机制,运用智能合约编写了交易策略并部署在区块链网络中。实验模拟了13个节点的交易网络,并对比了不同共识算法区块链网络的差异。实验结果证明了所提交易策略的可行性与高效性。     

基于区块链的配电侧多微电网电能去中心化交易模型

配电侧多微电网小量、频繁的电能交易使得传统集中交易模式的运行成本增高、效率降低、安全风险增大。为此,基于区块链技术,提出去中心化的配电侧多微电网电能交易模型。首先,精细阐述了配电侧多微电网电能交易与区块链技术的契合度,并给出搭建交易平台和部署合约的具体方法。其次,为保证参与主体的利益,同时提高交易匹配效率,在智能合约中嵌入双向拍卖定价机制,并提出能够根据市场变化及时调整的自适应进取值方法。再次,为维护配电网的安全运行,针对潮流约束和电压偏移问题设计了适用于智能合约的动态约束法。最后,通过以太坊网络Ganache客户端搭建了一个实际可运行的电能交易平台,算例与分析表明所提交易具有可行性和有效性。     

基于区块链的电动汽车充电站充电权交易:机制、模型和方法

大量电动汽车负荷的接入给电力系统的安全运行带来新的挑战,应在保证输变电设备不越限的前提下,以公平和激励相容的方式在各充电站之间分配充电负载。为此,该文首先提出基于区块链的充电权交易机制与模型。充电站需提交未来时段的充电需求,然后区块链网络中的智能合约执行者(又称为矿工)以公平的方式分配初始充电权(充电功率配额)并确保设备不过载;为满足自身不同的用电急迫性和弹性差异,所有充电站随后开展充电权的双向拍卖与点对点(peer-to-peer,P2P)交易,对于买方报价大于等于卖方报价的部分,由双向拍卖市场撮合交易;无法通过双向拍卖撮合的报价通过P2P市场挂牌交易,实现对充电权这一数字资产的优化配置。然后,设计了基于以太坊区块链的充电权分配与交易平台及智能合约,确保配网的安全运行及充电权交易的公开透明与高效智能。以太坊私有链上的测试结果表明了所提机制的公平性与效率,以及该方法的有效性。     

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.     

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。     

基于链码和多阶段混合拍卖机制的微电网分布式电能交易模型

微电网内分布式可再生能源渗透率的提高导致电能供给的去中心化,电动汽车的随机接入给本地资源配置优化带来机遇与挑战。在这种情况下传统的集中式管理和电力销售不再适用。基于区块链技术,提出了去中心化的微电网电能交易系统框架,设计了用于实现电能交易的链码并清楚阐述了整个交易流程。为了实现资源的最优配置,同时保证参与主体的利益,提出了多阶段的混合拍卖机制。最后,通过超级账本的Fabric网络搭建了一个实际可运行的电能交易平台,结果验证所提交易机制的可行性和有效性。     

计及信誉值和电气距离的分布式电能交易区块链模型

多微电网间分布式交易可促进新能源的消纳,提高配电网运行的安全性。然而其个体趋利性强和出力不确定性等问题可能使交易主体发生严重违约行为,影响分布式电能交易的经济性。因此,提出计及信誉值和电气距离的多微电网分布式电能交易区块链模型。首先,针对分布式电能交易中存在的违约行为,提出基于合约完成率的信誉值评估模型,并结合其报价信息调整购售电主体的交易次序。其次,为促进交易主体选择就近交易和提高交易效率,在智能合约中设计了计及电气距离的交易撮合机制,并提出根据市场进程和自身信誉情况的报价更新策略。再次,为实现配电网运行的安全性,在交易撮合过程中引入了实时动态网络安全校核方法。最后,基于Matlab和IDE-Remix平台对智能合约进行仿真分析,算例结果证明了所提分布式交易机制的合理性和有效性。     

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。     

基于区块链技术的智能配售电交易平台架构设计

为提高用户侧分布式能源市场运行效率,降低交易安全风险,提出了基于区块链技术的智能配售电交易平台架构。首先设计了一种基于双向拍卖机制的配电网全电量竞争的市场交易机制,提高了点对点的撮合效率并兼顾对产消者市场行为的约束。然后采用基于以太坊平台的区块链技术,建立了面向实时交易请求与数据采集的层级化智能配售电交易平台体系架构,实现了能量流与信息流高度耦合下的数据安全交互。最后,算例与应用分析表明智能配售电交易平台具有高效性、可追溯性及实时性。     

区块链技术在微电网中的应用初探

由于微电网的交易模式还在探索之中,本文尝试用区块链技术来解决此问题,并对此展开研究。文章首先从特点、分类和基本框架这几个方面来对区块链展开简要的介绍,然后分析了微电网交易的特点,得到了两者都存在去中心化、智能化、安全可靠等共性,这样才有了区块链应用于微电网交易的基础。并在此基础上建立了微电网电能交易的基本框架,能量流方面通过区块链与物联网技术的相互配合来实现,信息流方面引入区块链后,信息流更加智能可靠。然后,对其中的技术实现进行了分析探讨,明确了微电网交易中的记账权,同时又提出了两种激励新能源参与消纳的机制。最后,说明了区块链技术在电能交易上所面对的难题,主要是能量流受到现实的制约和资源问题。     

基于固定效应空间滞后模型的报价策略及联合交易模式

在微电网内进行点对点能源交易时,由于地理位置接近,用户间的信息交换密切,这会对用户的交易意愿和报价产生影响并最终影响交易出清。提出采用固定效应空间滞后模型研究代理商间交易意愿的空间交互效应,分析代理商交易意愿的空间溢出对周围代理商的影响,并通过市场均衡价格报价修正的双向拍卖机制有效论证考虑代理商交易意愿空间交互效应的报价策略对出清价格的影响。针对分布式发电的不确定性对实际电力交割阶段造成的问题,提出基于可靠性报价的联合交易模式,购电代理商以购电成本最小化进行自主交易。算例仿真结果验证了所提联合交易模式的可行性和有效性。     

基于区块链的微电网双层博弈电力交易优化决策

建立有效、合理的微电网电力市场交易机制以促进分布式清洁能源的就地消纳,是实现微电网运营经济环保、多方共赢的重要途径。为了更好地实现微电网电力市场的运行优化,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,对用电主体的效用函数进行改进,以量化区块链技术对其用电福利的影响;然后,基于演化博弈理论构建需求侧各主体选择交易对象的动态过程,基于斯坦伯格(Stackelberg)博弈理论构建供需两侧间的交互机制,建立基于区块链的微电网电力市场双层博弈模型,并采用迭代算法进行求解;最后,在区块链平台上进行仿真分析,结果表明所提方法能有效达到状态均衡,得到最优交易策略,提高了微电网的总福利,实现了微电网电力市场内多主体共赢与协调发展。     

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。     

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。     

基于区块链智能合约的分布式发电市场化交易机制研究

随着分布式电源等多主体参与市场竞争,如何有效地激发分布式发电用户的自主交易积极性,并保证其公平、公开、合理性,是推进分布式发电市场化交易的研究重点之一。在可交易能源系统的背景下,基于区块链智能合约技术提出了一种去中心化的分布式发电市场化交易机制,包括报价、审核、竞价、出清、结算机制,实现产消用户之间的P2P电能交易;并提出建立一种代理用户交易决策的模型,通过负荷预测技术以及对实时电价、市场成员报价的分析,以用户经济最优为目标,帮助用户进行交易决策;最后演示了简单的智能合约部署。     

基于区块链的农业时移负荷交易平台框架及交易策略研究*

随着数字经济与设施农业的发展,设置最优的交易策略让农业时移负荷就地消纳分布式发电功率最大化。根据区块链具有安全、去中心化、难篡改的特点,提出了基于区块链技术的交易平台,用于农网中分布式能源用户与新型农业负荷的交易。交易平台根据博弈模型制定内部电价,用户根据电价对分布式能源就地消纳最大化为策略目标做出响应。利用实物ID技术对时移负荷进行标识编码,并监督负荷的设备参数、用能和运行数据等信息。针对园区微电网中分布式能源用户的出力,对时移负荷提出了下一时段交易策略。融入交易平台的模式下,微电网内时移负荷控制更精确,能源就地消纳率和用户综合效益得到提升。     

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。