基于区块链的微电网电力交易机制研究

区块链的去中心化、透明性、公开性及不可篡改等特征与分布式新能源交易模式高度契合,采用区块链的分布式微电网电力交易对平衡传统的集中式电力交易模式、促进能源的高效管理和利用具有关键作用.首先,提出联盟区块链的微电网电力交易模型,描述电力区块链的交易过程;然后,基于区块链技术设计安全高效的电力区块链交易模型,通过分布式一对多...     

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。     

基于区块链的微电网智能交易与协同调度策略研究

文章旨在研究目前微电网内分布式交易调度实施成本高,不同交易场景中清洁能源数量和出力大小受外界环境影响而引起交易需求存在差异,导致新能源无法充分消纳的问题,提出了计及碳排放权认证的微电网智能交易调度模型。首先,设计碳履约函数和多时间尺度组合共识函数,降低交易成本,减少算力消耗;其次在基于微电网公有链的弱中心化调度架构下制定调度计划,设计了含联合激励机制的演化博弈算法进行求解,提高新能源消纳能力。最终采用北京金风能源互联网园区数据进行算例分析得出了可靠度、去中心化度与微电网运行成本、运行效率间关联规律。     

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。     

基于区块链激励机制的光伏交易机制设计

在中国的光伏交易市场中,存在着补贴拖欠、用户数量激增、结算困难等问题。区块链技术凭借自身安全、去中心化、难篡改等特点已成为新型分布式记账清算应用模式。国内外学者也纷纷针对区块链技术在能源领域的应用提出了架构设想。文中提出了一种基于区块链激励的光伏交易机制,可以鼓励各用户间自由、灵活、进行单次交易结算。设计了动态交易系统的智能合约、加密机制、共识机制以及交易流程。设计了基于信誉值的交易机制,可以有效遏制各节点的自私行为,鼓励节点在点对点(P2P)网络中积极有效地传输。最后,针对一个21节点的网络拓扑进行仿真。结果表明,在采用信誉值的交易机制下,用户可以获得更加满意的交易。     

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。     

基于区块链的微电网市场势博弈模型

微电网是实现新能源优势互补、高效消纳和并网远送的有效形式。基于区块链与微电网市场相似的分布式拓扑结构,设计了微电网市场总体框架。综合考虑微电网市场经济性和能源利用情况,引入博弈理论和势博弈概念,将约束条件转化为状态空间,构造基于双向时变信息交互下状态量序数势博弈的微电网运行优化模型,并证明了该模型状态均衡的存在。在微电网市场不同信息交互的条件下,通过博弈中策略学习算法求解势博弈模型,实现微电网市场的运行优化。仿真结果表明,在微电网市场参与个体保持理性的情况下应用势博弈模型,能够使得微电网中各设备运行在最优水平,增加了微电网的经济收益,提高了新能源利用率。     

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.     

基于区块链技术的微电网群分布式电能交易模式

传统集中交易模式在处理高频、小量的微电网群电能交易时存在运行成本高、信息不安全等弊端。提出了一种基于区块链的微电网群分布式电能交易模型,并设计了与之匹配的智能合约。首先,针对统一定价的过网费收取方式未按配电网实际运营成本公平分摊到每笔交易的不足,基于功率传输分布因子提出考虑配电网多项运行成本的动态过网费模型。其次,为保证市场主体的用能偏好,构建计及用户信用值偏好的购电目标策略函数,并采用改进粒子群算法对交易撮合过程进行求解。再次,为提高交易效率及维持配电网的安全运行,采取自适应进取型策略进行报价更新,并设计多轮滚动的约束校核法对配电网进行安全校核。最后,在Matlab仿真平台及以太坊电能交易平台验证了所提交易模型的合理性和智能合约的有效性。     

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。     

基于区块链下光伏微电网交易市场化中的应用分析

实现光伏发电特别是分布式光伏发电市场化交易具有广阔前景。基于能源互联网条件下的电力市场化交易也是未来光伏新能源的发展方向。基于区块链典型特征,分析了区块链和能源互联网交易的共同属性,验证了能源互联网领域区块链的安全性能;根据分布式光伏电站分布范围广、非随机平稳特征等特点,提出具有储能设施的分布式光伏电站微电网区块链交易模型,并应用于实际微电网分布式光伏电站中。实验结果表明,文中所提出的交易模型在交易效率、交易成本方面具有一定优势,可为分布式光伏电站区块链交易实现提供一定实践基础。     

基于多重评价模型的光伏电网经济性评价研究

利用经济性能分析评价模型,对光伏电网发配电的运行、规划、降损等各个环节进行经济性评价。依据不同的电网配置形成了不同的经济评价模型,对光伏电网的节能运行具有重要的现实指导意义。     

基于微电网的电网需求响应研究

针对大量间歇性分布式电源接入微电网带来的冲击,提出了需求响应定义新延伸,将频率控制纳入需求响应的范畴。同时提出了将需求响应分为用户需求响应和电网需求响应的模式,分析了电网需求响应对平抑间歇性电源的冲击,提高微电网稳定性的显著作用。分析了将电动汽车充电站作为需求响应的主要可控负荷比作为分布式电源看待更具现实可行性。提出了将电动汽车充电站作为电网需求响应对象的更加经济的运行控制策略,并在Matlab/Simulink仿真平台上搭建了该微电网模型。通过算例仿真对比,验证了在微网孤岛运行时该控制策略出色的调频性能以及面对大波动下微网表现出的良好稳定性。     

基于MOFA算法的微网系统优化调度

针对大规模电动汽车入网给微电网带来的影响,在并网运行方式下,以微电网运行成本、环境治理成本和电动汽车用户充放电成本的综合效益为目标,考虑电动汽车的时空分布特性,提出了分时电价下电动汽车有序充放电的调度方案。建立了包含风、光、储、燃料电池、微型燃气轮机、电动汽车及负荷的微网系统多目标经济调度模型,采用多目标萤火虫（MOFA）算法对调度模型进行求解,并与多目标粒子群优化（MOPSO）算法进行对比。基于MATLAB平台,以某典型微电网系统为例进行仿真,调度周期为一天,算例结果验证了所提方案、模型和算法的有效性。     

基于MILP模型的多主体平衡的微网日前最优调度

新能源微电网作为一种综合能源系统,有利于解决能源短缺和环境污染的问题,具有十分广阔的应用前景。为了实现多主体利益的平衡,同时考虑源-网-荷-储的交互影响,建立了以运行成本和单位购电价格为目标的混合整数规划(MILP)模型。首先对微网中起到平衡作用的蓄电池主体模型进行适当简化,通过实验方法获得蓄电池寿命损耗费用。其次基于MILP模型分析了蓄电池与不同利用率的新能源对调度成本的影响。以第十届电工数模竞赛试题为例进行仿真分析,结果表明该模型能有效提高资源利用率并降低运行成本,实现综合效益的提升。     

基于无线传感网的微网控制策略研究

为了提高电网运行的可靠性和经济性,加强电能管理,提高系统运行效率,微网得到了越来越多的重视和应用,也成为了能源问题、环境保护和经济发展的必然产物。以微电网系统的控制为研究对象,分析了目前所使用的几种控制策略。并在此基础上,构建了以无线传感网为基础通信条件的微电网系统能量管理系统。经实验证明,该平台管理过程简单可靠、运行稳定,具有很强的实际指导意义。     

基于混合整数线性规划的家庭微电网能量优化研究

灵活互动的智能电网鼓励用户侧与电网的积极互动,在互动中促进用户与电网企业的互利共赢。实时电价可作为电网企业发布系统调节需求的一种方式。同时,光伏系统、储能系统与电动汽车为家庭积极响应电网调节提供了可能。在实时电价的环境下,在含有光伏系统、储能系统和电动汽车的家庭微电网中,以蓄电池和电动汽车作为家庭中参与能量优化的主要对象,首先建立了蓄电池的充放电模型和电动汽车的充电模型;其次建立了以家庭微电网系统总运行费用最小为目标的能量优化模型,并采用了混合整数线性规划法对模型进行了求解。最后仿真验证,该模型能够有效地减少系统运行费用。     

基于改进差分进化算法的微电网经济优化

为了解决差分进化算法局部搜索能力差、收敛速度较慢的问题,结合不同方式的变异特点,引入模拟退火策略,保证算法有较强的全局搜索能力和较快的收敛速度,使其适用于微电网经济优化问题.建立了基于各微源燃料成本、运行和维护成本、污染物排放成本和污染气体或温室气体排放约束的微电网环保经济优化模型.通过算例验证了算法和模型应用于微电网经济优化的正确性和有效性,以及该算法具有很好的收敛性和较高的计算速度,为DE算法进一步改进打下基础.     

基于能源集线器的微能源网建模与多目标优化调度

提高能源利用率是实现能源可持续发展的重要举措。基于能源集线器的概念,提出了微能源网的通用化建模方法,得到线性的功率平衡方程。进一步地,以系统总收益最大化和能源利用率最大化为优化目标,构建了微能源网多目标优化调度模型。结合加权和法在Matlab和GAMS软件上求解得到多目标优化调度模型的Pareto前沿,并采用模糊隶属度函数求取最优折中解,作为多目标优化调度方案。最后,构建典型的微能源网进行验算。结果表明,所提出的通用化建模方法具有直观性和通用性,所提出的多目标优化调度模型能为调度决策者提供多维度的调度方案,兼顾了系统运行的经济性和高效性。     

基于鸟群算法的微电网多目标运行优化

为了在微电网的运行中寻找到最理想的调度策略,对于微电网的多目标优化问题,采用传统智能算法求解易陷入局部最优而难于找到全局最优解,因此采用一种生物启发式算法——鸟群算法,对以运行成本及环境污染度为目标的微电网多目标优化模型进行求解。该算法模仿鸟群觅食、警觉、迁移的习性,生成对应的种群更新策略,兼具粒子群算法搜索效率高和微分进化算法稳定性好的优点。通过与两者寻优结果比较,表明该算法具有较强的全局、局部搜索能力且收敛鲁棒性好的特点。