CN108985766A - 一种基于区块链技术的电力市场多边交易系统及方法 - Google Patents

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Abstract

一种基于区块链技术的电力市场多边交易系统及方法，属于电力市场领域；所述方法包括，形成多边交易模式，物理约束，交易电量优化，利益博弈，生成交易合约等步骤。本发明通过区块链技术的应用，分布式点对点多边交易淘汰了传统的集中式交易结算中心，减小了单一中心化带来的高成本和数据安全问题；同时，自主决策的售/购电智能体之间根据博弈均衡完成自主定价交易，实现了电力市场中大规模多边交易的高效运行，提高了市场竞争性，有利于新形势下配电侧电力市场的发展。

Description

一种基于区块链技术的电力市场多边交易系统及方法
技术领域
本发明属于电力市场领域，具体涉及一种基于区块链技术的电力市场多边交易系统及方法。
背景技术
在分布式能源渗透率不断提高、售电侧市场开放的新形势下，配电系统出现了大量独立决策的电力市场参与主体。随着智能电网技术的发展，分布式电源大规模接入配电系统，并在多智能体技术的支持下，包括光伏发电、风力发电、微型燃气轮机发电、燃料电池发电等分布式电源发展成发售电一体的分布式智能体。分布式电源的分布式、分散性的特征使得其参与电力市场时，形成了大规模点对点的交易模式。
传统的配电侧电力市场交易借鉴输电侧市场运营模式，建立集中式交易中心完成电力交易，然而新形势下的配网特性使得集中式交易模式面临着高交易成本、低效率、数据安全的问题。
发明内容
为了解决大规模分布式电源参与电力市场形成的点对点多边交易均衡问题，提出了一种基于区块链技术的电力市场多边交易系统及方法。
本发明采用以下技术方案：
一种基于区块链技术的电力市场多边交易系统，包括售/购电智能体、售电/需求侧交易链、密钥权限模块、双边信息采集模块、合约生成模块、区块链数据库；
所述售/购电智能体为电力市场中基于多智能体技术的售/购电主体，能够自主决定售/购电报价、售/购电电量，具有数量大、分散性、自主性的特点；
所述售电/需求侧交易链采用区块链技术中的联盟链应用场景，在售电/需求侧预选多个主节点作为记账人，记录售电/需求侧的全部交易信息，余下的轻节点记录自身交易信息，其中，交易链成员为取得准入资格的售/购电智能体；
所述双边信息采集模块用于获取待交易的售/购电智能体产生的相邻节点的网络潮流信息；
所述密钥权限模块用于在售电/需求侧交易链中节点对信息进行权限设定，使用私钥对所在节点数据进行加密，而获得权限许可的其他节点使用公钥揭秘其相关信息；轻节点可以向所在交易链中的全节点申请读取全部交易信息；
所述合约生成模块用于在区块链中记录信息，确定售电/需求侧交易链多边交易信息，生成最终交易合约。
一种基于区块链技术的电力市场多边交易方法，包括以下步骤：
步骤1：时前市场中，区块链技术以分布式点对点的网络方式将电力市场的售/购电智能体相连接，在联盟链应用场景下，按照售/购电信息将售/购电智能体纳入售电/需求侧交易链；
步骤2：当前待交易的售/购电智能体面向需求/售电侧的购/售电智能体，形成多对多的多边交易模式；
步骤3：各个售/购电智能体根据当前自身出价，通过双边信息采集模块获取相邻节点的相关潮流信息，基于网络的潮流物理约束，以电力市场福利最大为目标函数，对多边交易中自身的售/购电电量及待交易个体之间的交易电量进行优化；
步骤4：在售电/需求侧交易链内分别记录当前售/购电智能体的出价信息和电量信息，对面向同一购/售电群体的多个售/购电智能体进行利益博弈，通过密钥权限模块获取各节点交易信息，进而构造势博弈，将博弈问题转化成最优化问题，确定纳什均衡，完成市场出清；
步骤5：确定售电/需求侧交易链的最终多边交易信息，通过合约生成模块完成交易合约，将信息打包生成区块并加密，广播后经联盟链的预选主节点共同认证并备份数据，完成时前售购电计划。
上述一种基于区块链技术的电力市场多边交易方法，其中：
所述步骤2中，售/购电智能体与相邻节点的购/售电智能体进行双向报价的电力交易，交易价格为双方报价的平均值，多边交易体现在售/购电智能体的总售/购电电量是与相邻节点的购/售电智能体交易的电量总和，即：
其中，ΩS表示电力市场中售电智能体的集合，i表示ΩS中第i个售电智能体；ΩB表示电力市场中购电智能体的集合，j表示ΩB中第j个购电智能体；表示第i个售电智能体的相邻购电智能体的集合，j'表示内第j'个购电智能体；PSi表示第i个售电智能体的总售电电量，Pij'表示相邻第j'个购电智能体的交易电量；表示第j个购电智能体的相邻售电智能体的集合，i'表示内第i'个购电智能体；PBj表示第j个购电智能体的总购电电量，Pji'表示相邻第i'个购电智能体的交易电量。
所述步骤3中，目标函数具体如下：
其中，采用二次函数表示售/购电智能体的成本或效用函数，aSi,bSi,cSi表示第i个售电智能体成本函数的系数，aBj,bBj,cBj表示第j个购电智能体效用函数的系数。
物理约束条件依次是节点的功率平衡约束、售电电量上下限约束、购电电量上下限约束、支路潮流上下限约束，具体如下：
其中，Ω表示系统的节点集合；PGu表示节点k的第u个发电机功率；PDk表示节点k的负荷功率；θ表示节点相角；Xkk'表示支路kk’的电抗，节点k、k’分别表示支路kk’的首末端节点；Pl,kk' 、分别表示支路kk’的有功潮流上下限；λSi、λBj分别表示第i个售电智能体、第j个购电智能体的报价；PSi(λSi)、分别表示第i个售电智能体的售电电量上下限；PBj (λBj)、分别表示第j个购电智能体的购电电量上下限；
售电量上下限约束中使用一次函数表示价格与电量的需求关系，具体如下：
其中，PS0,i 、分别表示第i个售电智能体的初始售电电量上下限；αSi、βSi表示第i个售电智能体需求函数的系数；
购电量上下限约束中使用一次函数表示价格与电量的需求关系，具体如下：
其中，PB0,j 、分别表示第j个购电智能体的初始购电电量上下限；αBj、βBj表示第j个购电智能体需求函数的系数。
所述步骤4中，利益博弈过程中，以售电侧交易链中的多个售电智能体和需求侧交易链中的多个购电智能体作为博弈参与者，以售/购电智能体的报价作为博弈策略，根据售/购电智能体的效益函数构造势函数，具体如下：
其中，λSi ,表示第i个售电智能体的报价上下限；λBj ,表示第j个购电智能体的报价上下限；
其中，GB表示需求侧交易链中购电智能体之间博弈的势函数；GS表示售电侧交易链中售电智能体之间博弈的势函数；λSi'表示与第j个购电智能体交易的第i'个售电智能体的报价；λBj'表示与第i个售电智能体交易的第j'个购电智能体的报价。
所述步骤3和步骤4中，售/购电智能体交易电量优化和利益博弈是双层优化，双层优化分为外层优化和内层优化，外层为售电/需求侧交易链的势博弈优化，体现为信息传输层的多中心优化，采用粒子群算法求解，内层为基于潮流物理约束的多边交易电量优化，体现为单个智能体在能量传输层的分布式优化，采用分布式算法求解；双层优化的具体步骤如下：
(1)对惯性因子ω，学习因子c1、c2进行初始化，设定种群规模N、最大迭代次数MaxIteration；
(2)采用售电/需求侧交易链的博弈参与者的报价策略，初始化粒子位置和速度；
(3)采用分布式算法对售/购电智能体在当前报价下自身的售/购电量进行优化，并得到售/购电智能体之间的最优交易电量；
(4)采用势函数作为适应度函数，分别确定当前售电/需求侧交易链的当前最优解；
(5)更新粒子位置和速度；
(6)当前适应度函数大于等于当前最优解，则更新当前最优解；否则，返回(5)；
(7)满足迭代数量大于MaxIteration，输出最优解，实现市场出清；否则，返回(5)。
一种基于区块链技术的电力市场多边交易系统及方法，主要技术思路为：
区块链技术的去中心化、共享性、可信性、可追溯性的特点，使其在交易、结算等领域具备显著的优势。区别于传统集中式交易模式，区块链技术的引入将对含大量分布式电源的配电侧市场提供公共链、联盟链、私有链的多应用场景方案，使得大规模点对点交易得以高效实现。
本发明的一种基于区块链技术的电力市场多边交易系统及方法，与现有技术相比，有益效果为：
本发明针对新形势下含大量分布式电源的电力市场现状，引入区块链技术中的联盟链场景，对配电网中大规模点对点交易的多边交易博弈进行优化。售/购电智能体根据当前报价对自身的售电量或购电量进行个体的分布式优化，得出最优多边交易电量。在应用联盟链场景中，读取交易信息，对售电/需求侧的交易进行利益势博弈，实现了能量传输层和信息传输层的双层优化。通过区块链技术的应用，分布式点对点多边交易淘汰了传统的集中式交易结算中心，减小了单一中心化带来的高成本和数据安全问题；同时，自主决策的售/购电智能体之间根据博弈均衡完成自主定价交易，实现了电力市场中大规模多边交易的高效运行，提高了市场竞争性，有利于新形势下配电侧电力市场的发展。
附图说明
图1本发明基于区块链技术的电力市场多边交易系统模块图；
图2本发明售/购电智能体的多边博弈优化结构图；
图3本发明多边交易的双层优化算法流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明具体实施方式加以详细的说明。
一种基于区块链技术的电力市场多边交易系统，如图1所示，包括售/购电智能体、售电/需求侧交易链、密钥权限模块、双边信息采集模块、合约生成模块、区块链数据库；
所述售/购电智能体为电力市场中基于多智能体技术的售/购电主体，能够自主决定售/购电报价、售/购电电量，具有数量大、分散性、自主性的特点；
所述售电/需求侧交易链采用区块链技术中的联盟链应用场景，在售电/需求侧预选多个主节点作为记账人，记录售电/需求侧的全部交易信息，余下的轻节点记录自身交易信息，其中，交易链成员为取得准入资格的售/购电智能体；
所述双边信息采集模块用于获取待交易的售/购电智能体产生的相邻节点的网络潮流信息；
所述密钥权限模块用于在售电/需求侧交易链中节点对信息进行权限设定，使用私钥对所在节点数据进行加密，而获得权限许可的其他节点使用公钥揭秘其相关信息；轻节点可以向所在交易链中的全节点申请读取全部交易信息；
所述合约生成模块用于在区块链中记录信息，确定售电/需求侧交易链多边交易信息，生成最终交易合约。
时前市场，单个售/购电智能体根据当前的自身报价，使用双边信息采集器采集相邻节点的相关潮流信息，分布式优化得到个体的售电电量(购电电量)和交易电量；个体交易信息记录到所属的售电/需求侧交易链中，通过密钥权限模块读取当前交易链中的交易信息，进行利益博弈。
具体为，双边信息采集模块对相邻节点的节点相角θ、支路电抗Xij数据及分布式优化需要的迭代参数进行实时采集存储；单个售/购电智能体根据当前自身报价，利用采集到的相邻局域信息，采用分布式算法计算出自身的售电电量PSi(购电电量PBj)和购电的交易电量Pij'(售电的交易电量Pji')；售/购电智能体分别将当前交易信息(售/购电价格，交易电量)记录到所属的售电/需求侧交易链中，由主节点记录全部历史交易信息，轻节点记录自身交易信息；售/购电智能体所在节点通过密钥权限模块读取当前交易信息，构建势博弈函数GB(GS)来计算当前报价是否达到纳什均衡，并对报价进行调节。
一种基于区域链的电力市场多边交易方法，具体步骤如下：
步骤1：时前市场中，区块链技术以分布式点对点对等网络方式将电力市场的售购电智能体相连接，在联盟链应用场景下，按照售/购电信息将售/购电智能体纳入售电/需求侧交易链；
步骤2：选用具有3个购电智能体、2个售电智能体的5节点系统，售/购电智能体可以与多个相邻节点的购/售电智能体进行双向报价的电力交易，交易价格为双方报价的平均值，当前待交易的售/购电智能体面向需求/售电侧的购/售电智能体，形成多对多的多边交易模式，多边交易体现在售/购电智能体的总售/购电电量是与相邻节点的购/售电智能体交易的电量总和，具体如下：
其中，ΩS表示电力市场中售电智能体的集合，i表示ΩS中第i个售电智能体；ΩB表示电力市场中购电智能体的集合，j表示ΩB中第j个购电智能体；表示第i个售电智能体的相邻购电智能体的集合，j'表示内第j'个购电智能体；PSi表示第i个售电智能体的总售电电量，Pij'表示相邻第j'个购电智能体的交易电量；表示第j个购电智能体的相邻售电智能体的集合，i'表示内第i'个购电智能体；PBj表示第j个购电智能体的总购电电量，Pji'表示相邻第i'个购电智能体的交易电量。
步骤3：各个售/购电智能体根据当前自身出价，通过双边信息采集模块获取相邻节点的相关潮流信息，基于网络的潮流物理约束，以电力市场福利最大为目标函数，对多边交易中自身的售/购电电量及待交易个体之间的交易电量进行优化，其中，物理约束条件依次是节点的功率平衡约束、售电电量上下限约束、购电电量上下限约束、支路潮流上下限约束，具体如下：
其中，Ω表示系统的节点集合；PGu表示节点k的第u个发电机功率；PDk表示节点k的负荷功率；θ表示节点相角；Xkk'表示支路kk’的电抗，节点k、k’分别表示支路kk’的首末端节点；Pl,kk' 、分别表示支路kk’的有功潮流上下限；λSi、λBj分别表示第i个售电智能体、第j个购电智能体的报价；PSi(λSi)、分别表示第i个售电智能体的售电电量上下限；PBj (λBj)、分别表示第j个购电智能体的购电电量上下限；
售电量上下限约束中使用一次函数表示价格与电量的需求关系，具体如下：
其中，PS0,i 、分别表示第i个售电智能体的初始售电电量上下限；αSi、βSi表示第i个售电智能体需求函数的系数；
购电量上下限约束中使用一次函数表示价格与电量的需求关系，具体如下：
其中，PB0,j 、分别表示第j个购电智能体的初始购电电量上下限；αBj、βBj表示第j个购电智能体需求函数的系数。
目标函数具体如下：
其中，采用二次函数表示售/购电智能体的成本或效用函数，aSi,bSi,cSi表示第i个售电智能体成本函数的系数，aBj,bBj,cBj表示第j个购电智能体效用函数的系数。
通过拉格朗日乘子法、分布式梯度法对目标函数及约束条件的求解方程进行处理：
其中，σ、μ+、μ-、η+、η-、ψ+、ψ-表示拉格朗日函数的乘子。
函数对变量PBj、PSi、θ以及各拉格朗日乘子分别求导，得到[x(k)]，使用以下更新规则进行分布式计算：
其中，P是投影函数来确保拉格朗日乘子区间在[0,∞)以及PSi、PBj在 区间内；A,C表示更新系数。
步骤4：在售电/需求侧交易链内分别记录当前售/购电智能体的出价信息和电量信息，对面向同一购/售电群体的多售/购电智能体进行利益博弈，通过密钥权限模块获取各节点交易信息，构造势博弈将博弈问题转化成最优化问题，确定纳什均衡，完成市场出清；利益博弈过程中，以售电侧交易链中的多个售电智能体和需求侧交易链中的多个购电智能体作为博弈参与者，以售/购电智能体的报价作为博弈策略，采用如图2售/购电智能体的多边博弈优化结构图，根据售/购电智能体的效益函数构造势函数，具体如下：
其中，λSi ,表示第i个售电智能体的报价上下限；λBj ,表示第j个购电智能体的报价上下限；
其中，GB表示需求侧交易链中购电智能体之间博弈的势函数；GS表示售电侧交易链中售电智能体之间博弈的势函数；λSi'表示与第j个购电智能体交易的第i'个售电智能体的报价；λBj'表示与第i个售电智能体交易的第j'个购电智能体的报价。
本实施例中售/购电智能体交易电量优化和利益博弈是双层优化，双层优化分为外层优化和内层优化，外层为售电/需求侧交易链的势博弈优化，体现为信息传输层的多中心优化，采用粒子群算法求解；内层为基于潮流物理约束的多边交易电量优化，体现为单个智能体在能量传输层的分布式优化，采用分布式算法求解，具体采用如图3所示的多边交易双层优化算法流程图，求解步骤如下：
(1)对惯性因子ω，学习因子c1、c2进行初始化，设定种群规模N、最大迭代次数MaxIteration，具体采用如表1所示的粒子群算法参数设置；
表1
惯性因子ω 1
学习因子c1 2
学习因子c2 2
种群规模N 50
最大迭代次数MaxIteration 500
(2)采用售电/需求侧交易链的博弈参与者的报价策略，初始化粒子位置和速度，具体采用如表2所示的售/购电智能体的报价区间：
表2
(3)采用分布式算法对售/购电智能体在当前报价下自身的售/购电量进行优化，并得到售/购电智能体之间的最优交易电量，具体采用如下更新系数：
A＝[0.1465,0.005,0.008]
C＝[0.0055,0,0]
(4)采用势函数作为适应度函数，分别确定当前售电/需求侧交易链的当前最优解；
(5)更新粒子位置和速度；
(6)当前适应度函数大于等于当前最优解，则更新当前最优解；否则，返回(5)；
(7)满足迭代数量大于MaxIteration，输出最优解，实现市场出清；否则，返回(5)。
步骤5：售电侧交易链和需求侧交易链确定最终多边交易信息，通过合约生成模块生成交易合约，将信息打包生成区块并加密，广播后经联盟链的预选主节点共同认证并备份数据，完成时前售购电计划。

Claims (6)

1.一种基于区块链技术的电力市场多边交易系统，其特征在于，包括售/购电智能体、售电/需求侧交易链、密钥权限模块、双边信息采集模块、合约生成模块、区块链数据库；
所述售/购电智能体为电力市场中基于多智能体技术的售/购电主体，能够自主决定售/购电报价、售/购电电量；
所述售电/需求侧交易链采用区块链技术中的联盟链应用场景，在售电/需求侧预选多个主节点作为记账人，记录售电/需求侧的全部交易信息，余下的轻节点记录自身交易信息，其中，交易链成员为取得准入资格的售/购电智能体；
所述双边信息采集模块用于获取待交易的售/购电智能体产生的相邻节点的网络潮流信息；
所述密钥权限模块用于在售电/需求侧交易链中节点对信息进行权限设定，使用私钥对所在节点数据进行加密，而获得权限许可的其他节点使用公钥揭秘其相关信息；轻节点可以向所在交易链中的全节点申请读取全部交易信息；
所述合约生成模块用于在区块链中记录信息，确定售电/需求侧交易链多边交易信息，生成最终交易合约。
2.一种基于区块链技术的电力市场多边交易方法，采用权利要求1所述的一种基于区块链技术的电力市场多边交易系统，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：时前市场中，区块链技术以分布式点对点的网络方式将电力市场的售/购电智能体相连接，在联盟链应用场景下，按照售/购电信息将售/购电智能体纳入售电/需求侧交易链；
步骤2：当前待交易的售/购电智能体面向需求/售电侧的购/售电智能体，形成多对多的多边交易模式；
步骤3：各个售/购电智能体根据当前自身出价，通过双边信息采集模块获取相邻节点的相关潮流信息，基于网络的潮流物理约束，以电力市场福利最大为目标函数，对多边交易中自身的售/购电电量及待交易个体之间的交易电量进行优化；
步骤4：在售电/需求侧交易链内分别记录当前售/购电智能体的出价信息和电量信息，对面向同一购/售电群体的多个售/购电智能体进行利益博弈，通过密钥权限模块获取各节点交易信息，进而构造势博弈，将博弈问题转化成最优化问题，确定纳什均衡，完成市场出清；
步骤5：确定售电/需求侧交易链的最终多边交易信息，通过合约生成模块生成交易合约，将信息打包生成区块并加密，广播后经联盟链的预选主节点共同认证并备份数据，完成时前售购电计划。
3.根据权利要求2所述的一种基于区块链技术的电力市场多边交易方法，其特征在于，售/购电智能体与相邻节点的购/售电智能体进行双向报价的电力交易，交易价格为双方报价的平均值，多边交易体现在售/购电智能体的总售/购电电量是与相邻节点的购/售电智能体交易的电量总和，即：
其中，ΩS表示电力市场中售电智能体的集合，i表示ΩS中第i个售电智能体；ΩB表示电力市场中购电智能体的集合，j表示ΩB中第j个购电智能体；表示第i个售电智能体的相邻购电智能体的集合，j'表示内第j'个购电智能体；PSi表示第i个售电智能体的总售电电量，Pij'表示相邻第j'个购电智能体的交易电量；表示第j个购电智能体的相邻售电智能体的集合，i'表示内第i'个购电智能体；PBj表示第j个购电智能体的总购电电量，Pji'表示相邻第i'个购电智能体的交易电量。
4.根据权利要求3所述的一种基于区块链技术的电力市场多边交易方法，其特征在于，目标函数具体如下：
其中，采用二次函数表示售/购电智能体的成本或效用函数，aSi,bSi,cSi表示第i个售电智能体成本函数的系数，aBj,bBj,cBj表示第j个购电智能体效用函数的系数；
物理约束条件依次是节点的功率平衡约束、售电电量上下限约束、购电电量上下限约束、支路潮流上下限约束，具体如下：
其中，Ω表示系统的节点集合；PGu表示节点k的第u个发电机功率；PDk表示节点k的负荷功率；θ表示节点相角；Xkk'表示支路kk’的电抗，节点k、k’分别表示支路kk’的首末端节点；Pl,kk' 、分别表示支路kk’的有功潮流上下限；λSi、λBj分别表示第i个售电智能体、第j个购电智能体的报价；PSi(λSi)、分别表示第i个售电智能体的售电电量上下限；PBj (λBj)、分别表示第j个购电智能体的购电电量上下限；
售电量上下限约束中使用一次函数表示价格与电量的需求关系，具体如下：
其中，PS0,i 、分别表示第i个售电智能体的初始售电电量上下限；αSi、βSi表示第i个售电智能体需求函数的系数；
购电量上下限约束中使用一次函数表示价格与电量的需求关系，具体如下：
其中，PB0,j 、分别表示第j个购电智能体的初始购电电量上下限；αBj、βBj表示第j个购电智能体需求函数的系数。
5.根据权利要求4所述的一种基于区块链技术的电力市场多边交易方法，其特征在于，利益博弈过程中，以售电侧交易链中的多个售电智能体和需求侧交易链中的多个购电智能体作为博弈参与者，以售/购电智能体的报价作为博弈策略，根据售/购电智能体的效益函数构造势函数，具体如下：
其中，λSi ,表示第i个售电智能体的报价上下限；λBj ,表示第j个购电智能体的报价上下限；
其中，GB表示需求侧交易链中购电智能体之间博弈的势函数；GS表示售电侧交易链中售电智能体之间博弈的势函数；λSi'表示与第j个购电智能体交易的第i'个售电智能体的报价；λBj'表示与第i个售电智能体交易的第j'个购电智能体的报价。
6.根据权利要求5所述的一种基于区块链技术的电力市场多边交易方法，其特征在于，售/购电智能体交易电量优化和利益博弈是双层优化，具体步骤如下：
(1)对惯性因子ω，学习因子c1、c2进行初始化，设定种群规模N、最大迭代次数MaxIteration；
(2)采用售电/需求侧交易链的博弈参与者的报价策略，初始化粒子位置和速度；
(3)采用分布式算法对售/购电智能体在当前报价下自身的售/购电量进行优化，并得到售/购电智能体之间的最优交易电量；
(4)采用势函数作为适应度函数，分别确定当前售电/需求侧交易链的当前最优解；
(5)更新粒子位置和速度；
(6)当前适应度函数大于等于当前最优解，则更新当前最优解；否则，返回(5)；
(7)满足迭代数量大于MaxIteration，输出最优解，实现市场出清；否则，返回(5)。
CN201810987864.5A 2018-08-28 2018-08-28 一种基于区块链技术的电力市场多边交易系统及方法 Pending CN108985766A (zh)

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Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109784545A (zh) * 2018-12-24 2019-05-21 深圳供电局有限公司 一种基于多智能体的分布式能源枢纽的调度方法
CN110348643A (zh) * 2019-07-18 2019-10-18 国网冀北电力有限公司技能培训中心 一种基于能源区块链的分布式电力交易合约共识方法
CN111178632A (zh) * 2019-12-31 2020-05-19 东南大学 基于区块链技术的多能源多边分布式交易方法
CN111461890A (zh) * 2020-04-21 2020-07-28 上海积成能源科技有限公司 基于多种预测和区块链技术的分布式发电交易系统和方法
CN111740845A (zh) * 2020-07-08 2020-10-02 中科全维科技(苏州)有限公司 一种基于区块链的机群协同通信网络系统及通信方法
CN112365119A (zh) * 2020-09-23 2021-02-12 四川大学 一种基于分布式数据库支撑的配电网电能分布式交易模型
CN112767148A (zh) * 2021-01-08 2021-05-07 合肥工业大学 基于区块链和分布式优化的电力交易方法和系统
CN112837126A (zh) * 2021-02-10 2021-05-25 合肥工业大学 基于区块链的工业园区分布式能源交易方法和系统
CN113036756A (zh) * 2021-03-15 2021-06-25 四川电力设计咨询有限责任公司 一种微电网去中心化的组网系统及方法
CN113689295A (zh) * 2021-08-27 2021-11-23 华北电力大学（保定） 一种多元参与主体间的分布式能源交易方法及系统
CN115423622A (zh) * 2022-08-12 2022-12-02 国网江苏省电力有限公司淮安供电分公司 一种基于区块链的电力需求响应交易结算方法及系统

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105321103A (zh) * 2015-12-01 2016-02-10 东南大学 一种基于主从博弈的直购电双边交易的合同电价制定方法
CN107240016A (zh) * 2017-05-19 2017-10-10 国网上海市电力公司 一种基于网络安全约束的双边协商交易仿真方法
CN107358418A (zh) * 2017-06-27 2017-11-17 上海霸贤网络科技有限公司 基于区块链技术的电力交易弱中心化管理方法
WO2018032369A1 (zh) * 2016-08-13 2018-02-22 深圳市樊溪电子有限公司 基于区块链技术的分布式光伏电力交易平台
CN108347062A (zh) * 2018-01-12 2018-07-31 华南理工大学 基于势博弈的微电网能量管理分布式多目标协同优化算法
CN108376296A (zh) * 2018-02-07 2018-08-07 国网山西省电力公司阳泉供电公司 一种支持双向复合报价的电能交易优化出清方法和系统

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105321103A (zh) * 2015-12-01 2016-02-10 东南大学 一种基于主从博弈的直购电双边交易的合同电价制定方法
WO2018032369A1 (zh) * 2016-08-13 2018-02-22 深圳市樊溪电子有限公司 基于区块链技术的分布式光伏电力交易平台
CN107240016A (zh) * 2017-05-19 2017-10-10 国网上海市电力公司 一种基于网络安全约束的双边协商交易仿真方法
CN107358418A (zh) * 2017-06-27 2017-11-17 上海霸贤网络科技有限公司 基于区块链技术的电力交易弱中心化管理方法
CN108347062A (zh) * 2018-01-12 2018-07-31 华南理工大学 基于势博弈的微电网能量管理分布式多目标协同优化算法
CN108376296A (zh) * 2018-02-07 2018-08-07 国网山西省电力公司阳泉供电公司 一种支持双向复合报价的电能交易优化出清方法和系统

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
刘一欣 等: "多微电网参与下的配电侧电力市场竞价博弈方法", 《电网技术》 *
张忠会 等: "基于博弈论的电力系统供给侧多方交易决策", 《电网技术》 *
比特币交易平台5186: "区块链知识讲解：SPV简单支付验证", 《HTTP://BLOG.SINA.COM.CN/S/BLOG_18614D07A0102X4BX.HTML》 *

Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109784545A (zh) * 2018-12-24 2019-05-21 深圳供电局有限公司 一种基于多智能体的分布式能源枢纽的调度方法
CN110348643A (zh) * 2019-07-18 2019-10-18 国网冀北电力有限公司技能培训中心 一种基于能源区块链的分布式电力交易合约共识方法
CN110348643B (zh) * 2019-07-18 2023-09-01 国网冀北电力有限公司技能培训中心 一种基于能源区块链的分布式电力交易合约共识方法
CN111178632A (zh) * 2019-12-31 2020-05-19 东南大学 基于区块链技术的多能源多边分布式交易方法
CN111461890A (zh) * 2020-04-21 2020-07-28 上海积成能源科技有限公司 基于多种预测和区块链技术的分布式发电交易系统和方法
CN111461890B (zh) * 2020-04-21 2024-02-02 上海积成能源科技有限公司 基于多种预测和区块链技术的分布式发电交易系统和方法
CN111740845A (zh) * 2020-07-08 2020-10-02 中科全维科技(苏州)有限公司 一种基于区块链的机群协同通信网络系统及通信方法
CN112365119B (zh) * 2020-09-23 2023-04-25 四川大学 一种基于分布式数据库支撑的配电网电能分布式交易模型
CN112365119A (zh) * 2020-09-23 2021-02-12 四川大学 一种基于分布式数据库支撑的配电网电能分布式交易模型
CN112767148A (zh) * 2021-01-08 2021-05-07 合肥工业大学 基于区块链和分布式优化的电力交易方法和系统
CN112767148B (zh) * 2021-01-08 2022-09-06 合肥工业大学 基于区块链和分布式优化的电力交易方法和系统
CN112837126A (zh) * 2021-02-10 2021-05-25 合肥工业大学 基于区块链的工业园区分布式能源交易方法和系统
CN113036756A (zh) * 2021-03-15 2021-06-25 四川电力设计咨询有限责任公司 一种微电网去中心化的组网系统及方法
CN113036756B (zh) * 2021-03-15 2023-01-20 四川电力设计咨询有限责任公司 一种微电网去中心化的组网系统及方法
CN113689295A (zh) * 2021-08-27 2021-11-23 华北电力大学（保定） 一种多元参与主体间的分布式能源交易方法及系统
CN115423622A (zh) * 2022-08-12 2022-12-02 国网江苏省电力有限公司淮安供电分公司 一种基于区块链的电力需求响应交易结算方法及系统

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