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。     

分布式储能线上共享优化匹配交易模式

为不断激发分布式储能资源价值,提供多样化分布式储能参与电力服务市场的交易模式和运营手段,提出了一种含优化匹配功能的分布式储能线上共享交易模式。首先,简要介绍了以太坊、智能合约的基本概念;然后,将设备属性信息、运行状态作为可上传数据,建立了含共享租金的分布式储能合约模型;最后,提出了含优化匹配功能的分布式储能线上共享交易模式,并通过节点间交互测试模拟了交易实例。模拟结果表明所提交易模式可实现承租方提交需求、优化匹配、自主决策完成储能控制权转移交易,在大量分布式储能设备上链场景下具有可行性和高效性。研究成果可为分布式储能参与电力服务市场的商业运营模式提供参考。     

基于智能合约的能源微市场运营机制

智能合约以信息化方式实现自动验证执行,可实现点对点的、无需第三方信任机制的分布式交易。在高比例可再生能源接入的微网中,利用智能合约搭建分布式交易平台,可提高局部地区的交易效率。首先,构建能源微市场的市场架构,提出了无需中心机构参与的微网电力交易机制:微市场中的购售电服务商确定价格边界,市场成员根据能量管理的结果在市场中发出购售电请求,建立了通过分布式交易所获得的机会收益模型,并提出了给予一定观察时间以优化交易结果的多轮随机匹配机制;其次,基于区块链技术从成员准入、合约创建、共识机制、传播执行等方面详述了智能合约的部署过程;最后通过算例分析验证了所提运营机制的有效性,并证明了局部的高效电力交易可促进可再生能源的就地消纳。     

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。     

基于区块链技术的分布式电力市场交易平台研究

随着电力体制改革的推进以及大规模可再生能源的接入,参与电力交易的市场主体数量日益增加,导致了传统的集中式交易平台难以处理急剧增加的交易数据、难以实现跨区域的信息共享和资源统一优化配置。为此,提出了基于区块链技术的分布式电力市场交易平台,利用区块链技术去中心化、开放性、匿名性及安全可靠性等优势,建立基于电力交易智能合约的分布式电力交易机制,采取分布式出清交易方式满足大规模电力交易需求,适应大规模可再生能源的迅速发展。     

“三北”地区热负荷参与风电消纳的日前市场交易机制EI北大核心CSCD

随着我国电力市场改革的深化以及风电并网容量的攀升,电力市场交易背景下的风电消纳问题亟需解决。针对“三北”地区电力资源特点,从荷-源消纳角度建立发用电双边市场交易模式,并设计“三北”地区热负荷参与风电消纳的日前市场交易机制。定性分析“三北”地区热负荷参与风电消纳的机理,建立日前“现货+调峰”市场出清模式;建立衔接日前市场的中长期实物合同分解机制;设计热负荷参与风电消纳的日前“现货+调峰”市场出清机制。基于甘肃某区域电网进行仿真,结果表明:所提合同分解机制可降低日前市场波动风险,且具有信息披露作用,与日前“现货+调峰”市场机制有良好的协调性;所提日前市场机制可有效消纳风电,提高热负荷收益,且在一定相关因素波动范围内具有较好的适应性。     

“三北”地区热负荷参与风电消纳的日前市场交易机制

随着我国电力市场改革的深化以及风电并网容量的攀升,电力市场交易背景下的风电消纳问题亟需解决。针对“三北”地区电力资源特点,从荷-源消纳角度建立发用电双边市场交易模式,并设计“三北”地区热负荷参与风电消纳的日前市场交易机制。定性分析“三北”地区热负荷参与风电消纳的机理,建立日前“现货+调峰”市场出清模式;建立衔接日前市场的中长期实物合同分解机制;设计热负荷参与风电消纳的日前“现货+调峰”市场出清机制。基于甘肃某区域电网进行仿真,结果表明：所提合同分解机制可降低日前市场波动风险,且具有信息披露作用,与日前“现货+调峰”市场机制有良好的协调性;所提日前市场机制可有效消纳风电,提高热负荷收益,且在一定相关因素波动范围内具有较好的适应性。     

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。     

基于私有区块链的去中心化点对点多能源交易系统研制

传统能源采用中心化的集中交易模式,存在维护成本高、缺乏公开透明等诸多问题,因此限制了交易主体进入市场的意愿。为此,提出并研制一种去中心化的多能源交易系统和相应的智能合约。首先,基于区块链分布式防篡改的去中心化技术,在以太坊私有链平台将配售能源交易机制编写成智能合约,设计一种根据市场供需关系与能源网互动的多次背包交易撮合模型;并提出管理员区块节点,能够对交易能源特性进行修改,但交易过程不加干涉。其次,在管理员节点设计客户端数据库,实现用户实时交易与信息查询,利用ether.js接口将以太坊私有链与客户端数据库进行联动,实现整套系统可视化效果。最后,在阿里云开发去中心化区块链多能源交易平台,实际算例验证了平台功能的正确性和可靠性,该开放平台可为区块链技术在能源领域的落地应用提供新模式和新思路。     

基于优化理论市场化的日前电力市场机制设计

如何降低电力市场的价格风险是电力市场领域的难题。其核心问题之一,即市场成员成本的信息不对称问题常常导致电力市场中的资源错配。为确保电力市场高效有序的运行,文中提出了基于优化理论市场化的新型市场机制。该机制让市场成员融入传统的Lagrange松弛法迭代计算过程,将原来的数学迭代计算过程转化为一种市场均衡过程;在此均衡过程中,市场成员可权衡其收益与约束条件的满意程度,必要时改变相应的报价策略。这种以市场机制协同传统优化方法的迭代计算出清机制,能够激励市场成员理性报价,发现和权衡优化可行域,消除成本信息不对称导致的竞争不充分,在更大的可行域内真实地实现电力市场各要素的帕累托最优。基于IEEE 30节点系统的算例模拟计算表明,这种新型的市场机制可有效地解决市场成员成本信息不对称问题,并且利用边界条件的弹性化可在更大的可行域内得到比传统机制更优的出清结果。     

泛在电力物联网下基于区块链的分布式资源参与电力市场交易

对当前分布式资源消纳问题进行分析,并对区块链应用现状进行研究,结合当前电力体制改革政策及泛在电力物联网建设情况,对区块链技术在电力市场中应用进行展望,提出考虑用户响应的售电公司决策模型及含分布式电源用户的区域多边电力交易模型。依据行为特性设置更为合理的偏差考核机制用以完善现有购电双边合同,将用户可削减负荷作为虚拟发电资源参与实时市场竞争,以发挥负荷的柔性特征;设置考虑需求响应的购售电报价策略,并基于区块链技术构建含分布式资源的区域多边电力交易,为区块链技术在电力市场中的应用提供模型参考。     

用电侧市场放开下的电力市场多主体博弈

为保证新一轮电改的顺利进行,研究新结构下的市场主体间特别是售电公司与其他主体间的利害冲突关系是关键。文中在梳理并搭建了新形势下电力市场结构关系的基础上,采用多代理技术构建了含发电企业、售电公司及市场用户(对比于非市场用户)的市场多主体博弈框架;其次,就各主体特点、相关交易规则及各主体博弈交互关系,设计了以主体收益函数为目标的市场博弈模型;最后,采用强化学习方法对发电企业、售电公司等市场主体在双边合同市场、集中交易市场的买卖电价、电量进行优化求解。仿真结果表明,发电企业和售电公司的市场收益与份额,主要取决于售、购电量在双边合同市场与集中交易市场的合理分解;随着博弈过程深入和市场信息透明化,市场价格与收益将趋于平稳。     

智能合约技术下微电网群电能分布式交易模型

配电网中大量独立决策的微电网参与电力市场竞争,使传统集中化交易模式面临决策耗时长、信任成本高和隐私安全等问题.针对这种情况,文章提出智能合约技术下的微电网群电能分布式交易模型.首先,构建了一个适应于电能参与分布式交易的电能交易谈判市场智能合约模型,以保障参与用户的利益.其次,为实现配电网的安全运行,提出了适用于智能合约...     

激励性含柔性负荷日前市场出清电价机制的建模

对于电力市场而言,发电竞争只是电力改革的初级阶段,进一步让柔性负荷参与市场竞价是电力市场化的必经之路。传统上采用节点边际电价的日前市场出清电价机制,理论与实践均证明,该机制难以同时实现个体理性、激励相容和社会福利最大化等要求。考虑到电力市场成员之间的信息不对称性,为克服电力市场中市场成员的策略性报价行为,实现市场的高效运行及社会福利最大化,基于VCG的机制设计理论,给出了一种考虑发电机组和柔性负荷参与日前市场出清的电价机制,该机制同时满足激励相容、个体理性以及社会福利最大化要求。最后,采用某2节点系统和修改的IEEE14节点系统为例说明了该日前市场出清电价机制的基本特征。     

区域电力市场考核结算新方法

随着电力市场规模的不断扩大,市场主体和合同种类增加、转运增多,导致区域电力市场的考核结算问题变得异常复杂。为解决这一问题,文中基于"解耦"的基本思路,提出了"电网结算和电厂结算分离的分层结算思路"、"电量考核与运行考核分离"、"合同电量与偏差电量分别结算"等考核结算新思路,有效解决了区域电力市场考核结算机制日趋复杂化的问题。该新结算思路已经在南方电力市场中得到应用。实践表明,该方法可以保障市场结算的透明和公平性,并有效解决南方电力市场中竞争电量与非竞争电量并存、西电东送等问题。     

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。     

考虑中长期电量合约分解的调频备用市场机制

中国电力体制改革对电网运行及电力市场建设提出了新要求,现行调频辅助服务补偿机制的不合理问题使得国内开始探索调频辅助服务市场化的可能性。文中首先明确了中长期电量合约与调频辅助服务市场的时序关系,基于性能指标门槛值提出了有效容量概念,提出了适应于国内中长期电量合约分解的调频市场解耦设计,能够体现机组的性能差异。调频市场出清后,调度部门优先安排中标机组的基本出力,并结合合约电量和安全校核约束,安排机组发电曲线。最后,以具体算例验证了整体流程的有效性,新的机制与国内中长期电量合约模式相结合,能够充分保证系统调频需求,并激发机组参与调频市场的积极性。     

基于区块链的改进智能合约电力交易模型

当前电力市场的电力交易过程存在风险高、耗时长、效率低等问题,为了解决此类问题,文中提出基于区块链的改进智能合约电力交易模型。区块链本质上是一个去中心化的数据库,具有不可篡改、加密安全等优势。文中模型利用区块链的去中心化和高安全性等特点,与智能合约相结合,提高了电力交易过程的效率和安全性。文中首先分析当前电力交易模型存在的问题,进而开展风险评估并构建去中心化的电力交易场景;其次将可靠性系数与智能合约相结合,建立基于区块链的改进智能合约电力交易模型;最后仿真模拟电力交易,对模型的可行性进行验证。结果表明,文中所提改进智能合约电力交易模型相较现有交易模型效率更高,且能有效降低被攻击的风险,维护电力市场交易秩序,为电力市场交易模式提供了新思路。     

四川电力辅助服务市场建设的思考

电力辅助服务市场是保障新型电力系统安全稳定高效运行的基础。中国电力辅助服务市场建设不断向纵深推进,产品种类不断丰富,分摊机制持续优化,出清规则逐步完善。但四川地区电力辅助服务市场建设相对滞后,存在产品种类与提供主体相对单一、市场成熟度相对偏低等问题。文中通过系统总结中国电力辅助服务市场的发展历程和经验,紧密结合四川资源禀赋和电网特点,对四川电力辅助服务市场建设进行了分析,并提出丰富辅助服务品种、培育新型市场主体、完善补偿分摊机制、做好市场衔接等建议,可为四川地区电力辅助服务市场建设提供支撑。