CN112215612A - 基于区块链的光伏消纳优化方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例提供一种基于区块链的光伏消纳优化方法及系统，该方法包括：通过光伏消纳日前市场交易模型，获取光伏消纳片区的日前消纳交易价格；获取光伏消纳片区的负荷消纳电量，并基于光伏消纳实时市场交易模型，根据负荷消纳电量和预设实时交易时段，对日前消纳交易价格进行调整，得到预设实时交易时段对应的实时消纳交易价格；根据负荷消纳电量和实时消纳交易价格，构建光伏消纳片区的消纳交易数据，并基于区块链技术，对消纳交易数据进行验证，若验证通过，则完成光伏消纳片区的光伏消纳。本发明实施例通过区块链技术完成光伏消纳的实时交易，可实现交易的去中心化，消除人为因素干扰和破坏，降低交易产生成本，显著提高光伏消纳率。

Description

基于区块链的光伏消纳优化方法及系统
技术领域
本发明涉及电力系统光伏消纳技术领域，尤其涉及一种基于区块链的光伏消纳优化方法及系统。
背景技术
随着光伏分布电源的集约式建设，大量的光伏并网导致农村电网运行承压，由于电网光伏的消纳受限，通过电网的扩建来消纳的成本较高，特别是一些偏远地区的电网改建。
现有光伏消纳技术，主要是通过提高消纳的技术，影响光伏应用地区就地消纳售电能力，主要因素有农村电网结构、电力负荷特性和光伏出力特性。光伏消纳的售电模式主要有直接并网销售，由于目前电力市场交易依然处于局部研究性试用开放，对于新能源电量交易的定价研究处于定性研究，缺少定量性的深入分析。对于新能源的上网电价的分类，主要为固定电价制度、配额制度和竞价上网制度。
当前光伏等分布电源的消纳售电方式，依旧处于初期的研究阶段，特别是偏远地区的个人光伏电站的消纳，由于这些地区的电网非常薄弱，用电负荷较低，光伏的功率无法完全预测，具有波动性和间歇性，导致现有的光伏消纳率较低，且存在人为因素的价格干扰。同时，针对光伏就地消纳的交易方法，目前主要有构建电力交易的非合作模型，分析不同电力市场情况下供电方与用户电价的博弈问题。多数情况下，把购售电双方视为非合作博弈关系，这不利于能源交易各主体之间存在的天然合作优势。
因此，现在亟需一种基于区块链的光伏消纳优化方法及系统来解决上述问题。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明实施例提供一种基于区块链的光伏消纳优化方法及系统。
第一方面，本发明实施例提供了一种基于区块链的光伏消纳优化方法，包括：
通过光伏消纳日前市场交易模型，获取光伏消纳片区的日前消纳交易价格；
获取所述光伏消纳片区的负荷消纳电量，并基于光伏消纳实时市场交易模型，根据所述负荷消纳电量和预设实时交易时段，对所述日前消纳交易价格进行调整，得到所述预设实时交易时段对应的实时消纳交易价格；
根据所述负荷消纳电量和所述实时消纳交易价格，构建所述光伏消纳片区的消纳交易数据，并基于区块链技术，对所述消纳交易数据进行验证，若验证通过，则完成所述光伏消纳片区的光伏消纳。
进一步地，所述通过光伏消纳日前市场交易模型，获取光伏消纳片区的日前消纳交易价格，包括：
获取每个光伏电站的初始消纳售电价格；
获取每个光伏电站在不同时段的日前预测光伏出力，并根据消纳用户的消纳成本、光伏电站的输电损耗成本以及所述日前预测光伏出力，对所述初始消纳售电价格进行调整；
根据初始消纳售电价格调整后的光伏电站，对光伏消纳区域进行划分，得到多个光伏消纳片区以及每个光伏消纳片区的日前消纳交易价格。
进一步地，所述获取所述光伏消纳片区的负荷消纳电量，并基于光伏消纳实时市场交易模型，根据所述负荷消纳电量和预设实时交易时段，对所述日前消纳交易价格进行调整，得到所述预设实时交易时段对应的实时消纳交易价格，包括：
根据每个光伏电站在不同时段的日前预测光伏出力，获取所述光伏消纳片区的负荷消纳电量；
根据预设实时交易时段对应的日前预测光伏出力、实时预测光伏出力和电网运行数据，获取消纳用户的消纳偏差；
根据所述消纳偏差，对所述日前消纳交易价格进行调整，得到所述预设实时交易时段对应的实时消纳交易价格。
进一步地，所述基于区块链技术，对所述消纳交易数据进行验证，若验证通过，则完成所述光伏消纳片区的光伏消纳，包括：
通过智能合约，对本次消纳交易数据的负荷消纳电量和实时消纳交易价格进行验证，若验证通过，则根据所述智能合约生成虚拟代币，以根据所述虚拟代币对本次消纳进行结算。
进一步地，在所述根据所述负荷消纳电量和所述实时消纳交易价格，构建所述光伏消纳片区的消纳交易数据之后，所述方法还包括：
根据所述负荷消纳电量和所述实时消纳交易价格，获取光伏消纳并网售电收益；
获取所述光伏消纳片区的电网直接购电成本，并根据所述电网直接购电成本和所述光伏消纳并网售电收益，获取光伏并网合作剩余价值，并将所述光伏并网合作剩余价值分配到光伏电站、消纳用户和配电网端。
进一步地，所述将所述光伏并网合作剩余价值分配到光伏电站、消纳用户和配电网端，包括：
基于Shapley值法，对所述光伏并网合作剩余价值进行分配。
第二方面，本发明实施例提供了一种基于区块链的光伏消纳优化系统，包括：
第一处理模块，用于通过光伏消纳日前市场交易模型，获取光伏消纳片区的日前消纳交易价格；
第二处理模块，用于获取所述光伏消纳片区的负荷消纳电量，并基于光伏消纳实时市场交易模型，根据所述负荷消纳电量和预设实时交易时段，对所述日前消纳交易价格进行调整，得到所述预设实时交易时段对应的实时消纳交易价格；
光伏消纳交易模块，用于根据负荷消纳电量和所述实时消纳交易价格，构建所述光伏消纳片区的消纳交易数据，并基于区块链技术，对所述消纳交易数据进行验证，若验证通过，则完成所述光伏消纳片区的光伏消纳。
进一步地，所述光伏消纳交易模块包括：
代币结算单元，用于通过智能合约，对本次消纳交易数据的负荷消纳电量和实时消纳交易价格进行验证，若验证通过，则根据所述智能合约生成虚拟代币，以根据所述虚拟代币对本次消纳进行结算。
第三方面，本发明实施例提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如第一方面所提供的方法的步骤。
第四方面，本发明实施例提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如第一方面所提供的方法的步骤。
本发明实施例提供的一种基于区块链的光伏消纳优化方法及系统，通过区块链技术完成光伏消纳的实时交易，不仅可以实现交易的去中心化，消除人为因素的干扰和破坏，也可以降低交易产生的成本，通过日前市场和实时市场构建实时交易模型，可实现光伏消纳率的显著提高。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的基于区块链的光伏消纳优化方法的流程示意图；
图2为本发明实施例提供的应用区块链技术构成光伏消纳交易框架的结构示意图；
图3为本发明实施例提供的哈希算法的应用示意图；
图4为本发明实施例提供的智能合约的框架示意图；
图5为本发明实施例提供的基于智能合约的光伏消纳交易的外链交易和内链博弈的示意图；
图6为本发明实施例提供的日前市场出清的流程示意图；
图7为本发明实施例提供的光伏消纳实时市场交易的流程示意图；
图8为本发明实施例提供的基于区块链交易的虚拟代币流通关系示意图；
图9为本发明实施例提供的光伏电站消纳联盟的示意图；
图10为本发明实施例提供的光伏消纳的整体流程示意图；
图11为本发明实施例提供的产业园负荷与光伏功率曲线的示意图；
图12为本发明实施例提供的各时段联盟合作联盟的消纳光伏最优成本示意图；
图13为本发明实施例提供的光伏消纳实时交易时的各时段电价示意图；
图14为本发明实施例提供的农业产业园负荷消纳光伏的功率曲线示意图；
图15为本发明实施例提供的基于区块链的光伏消纳优化系统的结构示意图；
图16为本发明实施例提供的电子设备结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
图1为本发明实施例提供的基于区块链的光伏消纳优化方法的流程示意图，如图1所示，本发明实施例提供了一种基于区块链的光伏消纳优化方法，包括：
步骤101，通过光伏消纳日前市场交易模型，获取光伏消纳片区的日前消纳交易价格；
步骤102，获取所述光伏消纳片区的负荷消纳电量，并基于光伏消纳实时市场交易模型，根据所述负荷消纳电量和预设实时交易时段，对所述日前消纳交易价格进行调整，得到所述预设实时交易时段对应的实时消纳交易价格。
在本发明实施例中，光伏消纳的实时交易分为2个部分，首先，通过日前市场确定基本的日前交易价格，然后，通过实时市场交易来对光伏消纳过程中的供能平衡进行调整。本发明实施例中以农业产业园的光伏消纳进行说明，光伏电站(可以为农业产业园周边的个人光伏)的附近会有多个消纳负荷用户个体(消纳用户)，可以根据农业产业园的位置划分为多个片区，彼此之间消纳光伏形成竞争的状态，而不同的光伏电站也会形成供电的价格及发电竞争，每个光伏消纳片区主要由光伏电站、消纳负荷用户个体和配电网等组成，光伏电站向周围农业产业园负荷提供电能，通过配电网输送。由于负荷与光伏的出力不可能完全匹配，光伏电站首先就近消纳，当还有剩余功率时，可以扩展输送范围来完成就地消纳，但是会增加线路损耗，影响配网的电压波动。
步骤103，根据所述负荷消纳电量和所述实时消纳交易价格，构建所述光伏消纳片区的消纳交易数据，并基于区块链技术，对所述消纳交易数据进行验证，若验证通过，则完成所述光伏消纳片区的光伏消纳。
在本发明实施例中，区块链的基本结构分为6层，包括：数据层、网络层、共识层、激励层、合约层和应用层。图2为本发明实施例提供的应用区块链技术构成光伏消纳交易框架的结构示意图，可参考图2所示，区块链的加密算法是区块链技术的核心，加密算法指的是通过一种算法将明文信息转化为密文信息，接受信息者通过密钥，将密文信息解开为明文信息的算法，区块链加密技术应用的是非对称算法，而目前主要使用的哈希算法是SHA-256。图3为本发明实施例提供的哈希算法的应用示意图，哈希函数SHA-256在区块链中的应用可参考图3所示。
进一步地，可参考图2所示，在区块链合约层中，智能合约作为运行在以太坊虚拟机中的应用，可以接受外部的交易请求和事件，光伏电站和消纳用户之间的交易过程，通过触发运行提前编写好的代码逻辑，进一步生成新的交易和事件，可以进一步调用其他智能合约。智能合约的执行结果可能对以太坊网络上的账本状态进行更新，这些修改由于经过了以太坊网络中的共识，因此一旦确认后，智能合约具有分布式存储、可追溯、不可篡改和不可伪造等特性。图4为本发明实施例提供的智能合约的框架示意图，可参考图4所示，智能合约确定交易多方的具体定价和交易量主要是双层交易，光伏电站与农业产业园区之间的交易电量流通，是通过各个农业产业园片区与扶贫光伏的输电线路形成的联通，光伏电站的售电不仅存在与农业产业园片区的价格博弈，也存在着距离运输成本的问题，各个输电线路在确定供电的输送量时，也需要考虑输电的运维成本和输电线路安全。因此，光伏的消纳不仅存在交易三方的外链之间的博弈，配电网的内链也存在着运营安全与效益的博弈。图5为本发明实施例提供的基于智能合约的光伏消纳交易的外链交易和内链博弈的示意图，可参考图5所示，农业产业园根据地理位置和负荷特性划分为多个片区参与光伏电站的消纳，基于区块链技术的基础构建消纳扶贫光伏的智能合约，每个时段满足交易的各方执行智能合约内容，完成相应的合约条款，然后通过记账的方式共同构成一次成功的交易。优选地，在本发明实施例中，可在区块链的平台上通过虚拟代币进行交易，当合约双方完成条约，平台会自动对各方的账户进行清算，然后发送至各个账号进行统一确认记账，以使得整个交易过程无法篡改交易内容和金额，保证的了交易的可靠性和公平性。
本发明实施例提供的基于区块链的光伏消纳优化方法，通过区块链技术完成光伏消纳的实时交易，不仅可以实现交易的去中心化，消除人为因素的干扰和破坏，也可以降低交易产生的成本，通过日前市场和实时市场构建实时交易模型，可实现光伏消纳率的显著提高。
在上述实施例的基础上，所述通过光伏消纳日前市场交易模型，获取光伏消纳片区的日前消纳交易价格，包括：
获取每个光伏电站的初始消纳售电价格；
获取每个光伏电站在不同时段的日前预测光伏出力，并根据消纳用户的消纳成本、光伏电站的输电损耗成本以及所述日前预测光伏出力，对所述初始消纳售电价格进行调整；
根据初始消纳售电价格调整后的光伏电站，对光伏消纳区域进行划分，得到多个光伏消纳片区以及每个光伏消纳片区的日前消纳交易价格。
在本发明实施例中，日前市场交易是指提前24小时做好第二天的电力交易，日前交易市场的设置可以提前时间应对短期的光伏电站与负荷消纳的不平衡。日前市场的主要部分为日前市场的出清，图6为本发明实施例提供的日前市场出清的流程示意图，消纳光伏日前市场出清的主要步骤可参考图6所示。
进一步地，以某一时段内单个片区的简化模型为例进行说明，消纳负荷的目标函数和约束条件分别为：
Figure BDA0002707196200000081
Figure BDA0002707196200000082
其中，Epc表示某时段负荷消纳的最小购电费用；Pj和Fj分别表示该时段j用户负荷消纳的功率及报价；D表示该时段光伏预测出力；Pj.min和Pj.max表示j用户负荷消纳的最小值约束和最大值约束；NL表示所有消纳光伏的消纳用户。在本发明实施例中，光伏电站的最初报价依据电网时段电价作为参考，通过不断调节价格关系来实现消纳的功率平衡，各用电负荷用户(即消纳用户)根据报价以及自身负荷消纳的成本来上报可消纳的电量。通过市场出清来完成电价的初步确定，各光伏电站和农业产业园消纳负荷确定各时段的交易电价及消纳量，通过上述方式，各用户可以提前对自身的消纳负荷工作时间进行调整规划。需要说明的是，在本发明实施例中，每个光伏消纳片区的售电价格随着消纳转移成本的增加而增加，并且光伏电站和消纳用户之间的交易距离(输电距离)的增加也会增加输电损耗成本，同时，需要消纳的电量越多则会影响售电价格的下调。
在上述实施例的基础上，所述获取所述光伏消纳片区的负荷消纳电量，并基于光伏消纳实时市场交易模型，根据所述负荷消纳电量和预设实时交易时段，对所述日前消纳交易价格进行调整，得到所述预设实时交易时段对应的实时消纳交易价格，包括：
根据每个光伏电站在不同时段的日前预测光伏出力，获取所述光伏消纳片区的负荷消纳电量；
根据预设实时交易时段对应的日前预测光伏出力、实时预测光伏出力和电网运行数据，获取消纳用户的消纳偏差；
根据所述消纳偏差，对所述日前消纳交易价格进行调整，得到所述预设实时交易时段对应的实时消纳交易价格。
在本发明实施例中，实时交易指的是在实际生产前几分钟到几个小时，根据光伏出力预测得出系统未平衡量而需要组织的电力交易，本发明实施例将实时交易中的时段按照15分钟一个交易时段进行说明。实时电量市场有3种类型，分别是实时竞价、过发电管理、阻塞管理。具体地，图7为本发明实施例提供的光伏消纳实时市场交易的流程示意图，可参考图7所示，首先导入日前市场和实时市场以及电网运行情况等数据，然后根据导入的数据计算实时偏差，从而生成市场的出清模型，然后进行市场出清计算，最后根据结果发布消除偏差。
在上述实施例的基础上，所述基于区块链技术，对所述消纳交易数据进行验证，若验证通过，则完成所述光伏消纳片区的光伏消纳，包括：
通过智能合约，对本次消纳交易数据的负荷消纳电量和实时消纳交易价格进行验证，若验证通过，则根据所述智能合约生成虚拟代币，以根据所述虚拟代币对本次消纳进行结算。
在本发明实施例中，当在实时交易时通过价格补偿和激励的方式消除偏差并确定价格后，需要在每个时段的交割时刻完成结算，当实时交易时段消纳完成时，按照日前市场交易计划价格和实时交易价格进行结算，则各方交易结算费用为：
Figure BDA0002707196200000101
Figure BDA0002707196200000102
Figure BDA0002707196200000103
Figure BDA0002707196200000104
其中，Epvi表示光伏时段的发电收益；Eci表示农业产业园片区(光伏消纳片区)用能支出的费用(本发明实施例的农业产业园电费支出有2部分，一部分为消纳光伏电站的用电支出，一部分为与电网的峰谷时段交易电量费用)，Etei表示配电网供电及输电服务费，在本发明实施例中，日前市场该时段的电网购电价格和光伏售电价格一致；epv-i表示光伏各时段的销售电价，Mcom表示光伏电站给消纳负荷用户的功率补偿；Eli表示不同时段负荷消纳扶贫光伏的电价，ewc表示配电网输送电能的价格，Metl-con表示发生阻塞输电时补偿的费用。
进一步地，多个产业园片区和多个光伏电站，基于区块链交易，通过实现多主体互动，使得消纳光伏的实时交易时产生的“虚拟代币”的价值等价于电网售电的平时电价。在本发明实施例中，一个虚拟代币换算该地区一度电的平时电价值，通过等价换算使得虚拟代币可以流通交易兑换，并且虚拟代币的价值不仅体现在交易的便捷和快速性上，也体现在等值货币价值上的购买力。图8为本发明实施例提供的基于区块链交易的虚拟代币流通关系示意图，光伏交易“虚拟代币”的基本流通关系可图8所示。
具体地，在本发明实施例中，通过引入虚拟代币的方式来完成实时交易。由于虚拟代币是按照该地区电网平时电价来等价的，在月度结算时，多主体交易方可以更新自己账号拥有的虚拟币，并和电网进行等价换算，若虚拟币为负数则为需要向电网缴费，若为正数则电网将根据换算所得真实货币与持有虚拟币者进行结算，基本方式为：
Mcny＝Nvi-tok×Eaot；
其中，Mcny表示月度真实货币结算值，Nvi-tok表示虚拟代币值，Eaot表示该地区平时单位电价。配电网虽然是作为交易的中心，也不是唯一的供电方，但是配电网拥有完整的电能结算体系、智能电表、线路运维及安全防控技术。在光伏电站的消纳过程中，配电网是物理贯通所有参与者的媒介，区块链技术是信息价值连接所有参与者的媒介。虽然虚拟货币是由区块链中的合约生成，不具有法律货币职能，但是通过虚拟代币完成了电力的交易，持有虚拟币负数的用户终端也要月度与电网进行结算，并根据等价计算支付相应的真实货币。
本发明实施例通过智能合约产生虚拟代币，记账存入各个账户中，实现交易的不可篡改，无法违约的可信赖环境。并以月度或者定期将自己账号的虚拟代币在交易服务中心进行等价变现，变现的方式为该地区的电网时段电价平时段一度电的价格等值一个虚拟代币。
在上述实施例的基础上，在所述根据所述负荷消纳电量和所述实时消纳交易价格，构建所述光伏消纳片区的消纳交易数据之后，所述方法还包括：
根据所述负荷消纳电量和所述实时消纳交易价格，获取光伏消纳并网售电收益；
获取所述光伏消纳片区的电网直接购电成本，并根据所述电网直接购电成本和所述光伏消纳并网售电收益，获取光伏并网合作剩余价值，并将所述光伏并网合作剩余价值分配到光伏电站、消纳用户和配电网端。
在本发明实施例中，图9为本发明实施例提供的光伏电站消纳联盟的示意图，可参考图9所示，光伏电站通过和农业产业园进行电力消纳交易，产生超额利润，农业产业园则降低了耗能的支出，但是双方的交易需要配电网的协调并进行输电服务；配电网降低了消纳光伏电站的扩建成本，同时也失去购销光伏电能的差价利润，配电网可以在合作中收取相应的国网服务费，从而作为合作联盟的合作成本。具体地，农业产业园片区的购电成本和光伏电站的售电收益为如下公式：
Figure BDA0002707196200000121
Figure BDA0002707196200000122
其中，Mec表示为农业产业园直接电网购电的成本，Mne-pro表示为光伏电站直接并网的售电收益，th表示产业园片区峰值电价时段的用电时间，Ph-pvi表示光伏峰值电价时段的用电功率，tl表示产业园片区谷值电价时段的用电时间，Pl-pvi表示光伏谷值电价时段的用电功率，ta表示产业园片区平段电价的用电时间，Pa-pvi表示光伏平段电价的用电功率，Egrid-sell表示光伏直接售电的单位电价；
Figure BDA0002707196200000123
和
Figure BDA0002707196200000124
分别表示峰值电价的电能、谷值电价的电能和平段电价的电能。
具体地，在本发明实施例中，光伏电站消纳联盟之间的合作产生的剩余价值，是由光伏电站直接售电产生的价格差，由于配电网的职能转换为提供输电服务，光伏售电交易需要支付部分电能输送费用，为了提高光伏电站消纳的优质匹配，光伏电站售电给农业产业园存在的线路损耗，以及稳定调节费用由光伏电站产生，则综合产生的剩余价值为：
Figure BDA0002707196200000125
Xco-sur＝max(Mec-Mne-pro-Mloss-sub)；
其中，Xco-sur表示光伏电站消纳联盟的合作博弈产生的综合剩余价值，Mec表示农业产业园片区的购电成本之和，Mne-pro表示光伏电站的售电收益之和，Mloss-sub表示不同线路输电损耗费用之和，Etra-i.j表示光伏为节点i、j之间输电线路的服务费，Ppv-i,j表示为光伏为节点i、j输送的功率。由上式可以看出，综合剩余价值，与输电线路的损耗以及电压偏差稳定调节费用有关，最主要是由光伏的消纳交易量来决定剩余价值。
在上述实施例的基础上，所述将所述光伏并网合作剩余价值分配到光伏电站、消纳用户和配电网端，包括：
基于Shapley值法，对所述光伏并网合作剩余价值进行分配。
Shapley值法是一种用于处理多人合作的博弈问题的数学求解算法，可以将剩余价值按成员对联盟的边际贡献进行分配，参与成员个体获得的收益等于该个体对联盟边际贡献的平均值。合作联盟产生的合作剩余的分配按照Shapley值法进行分配，初始的分配主要分为光伏售电额外收益、消纳用户购电降成本的收益和配电网输送电能的服务费用，光伏的收益和用户的合作剩余分配通过各个时段的竞价确定，以满足光伏的完全消纳为前提，然后根据剩余的价值进行比例分配。在本发明实施例中，多主体互动参与光伏电站消纳的实时交易方法适合应用Shapley值法，可以通过该算法实现对各参与方剩余价值进行合理的分配。应用Shapley值法需要满足的条件为：
Figure BDA0002707196200000131
Figure BDA0002707196200000132
其中，M(S1∪S2)表示各主体参与合作产生的效益，M(S1)表示联盟中的成员个体独自经营的效益。根据农业产业园片区、光伏电站和配电网的需求关系分析，多主体互动参与消纳光伏的合作模型需要满足上述条件。
进一步地，当多主体互动参与消纳光伏的合作模式满足Shapley值法的剩余价值分配条件时，则可以根据参与主体对剩余价值贡献，来计算参与的各主体的收益，则对于任意一个参与主体的收益分配计算公式为：
Figure BDA0002707196200000133
Figure BDA0002707196200000134
其中，Mi表示为任意参与主体的分配收益，si表示合作联盟中所有参与个体的子集，|s|表示联盟的子集参与个数，w(|s|)表示分配的加权系数，M(s)表示联盟产生的收益，M(s/i)表示在联盟中没有个体i参与的情况下，其余个体形成的合作联盟所产收益之和。在本发明实施例中，配电网的输电服务费用由输电各项服务成本组成，主要分为固定成本、变动成本和附加成本，而固定成本分为折旧费用、运行维护费用以及财务费用。由于光伏电能的输送过程中的网损及安全运行调控作为合作过程的附加成本，则光伏消纳过程中输配电消纳的利益分配为：
Figure BDA0002707196200000141
w(|s|)＝α；
其中，Mgrid表示配电网的合作剩余价值收益，α表示配电网Shapley值加权系数。
在本发明实施例中，光伏电站作为主要的电能供应方，农业产业园负荷作为实现了光伏的消纳。为了使得光伏电站的最大化消纳的联盟产生剩余价值，光伏电站和农业产业园负荷所占的剩余价值比例会相对较高，且根据交易的具体情况进行调整，则光伏电站和农业产业园负荷的分配利润分别为：
Figure BDA0002707196200000142
w(|s|)＝β；
Figure BDA0002707196200000143
w(|s|)＝λ；
其中，Mpv表示合作博弈联盟(即光伏电站消纳联盟)产生的剩余价值对光伏电站的分配收益，MLoad表示合作博弈联盟产生的剩余价值对农业产业园的分配收益，β表示光伏电站的剩余价值分配加权系数，λ表示农业产业园负荷的剩余价值分配加权系数，各加权系数之和、分配价值为：
Mpv+MLoad+Mgrid＝M(s)；
α+β+λ＝1。
进一步地，在本发明实施例中，日前市场的电力交易方式为分时段电价进行交易，为了光伏消纳的精确匹配选择15min为一个实时的交易时段，根据各个农业产业园片区消纳做的贡献值来提供分配效益，合作模型基于预测光伏全消纳的前提下进行剩余利润分配，但是实际过程中可能出现过不应求或者供过于求的情况，光伏电站跟各个农业产业园消纳片区进行电能交易不仅考虑的是交易价格，同时也要考虑输电的距离，以及输电线路的电能质量安全问题，因为输电的电能损耗及线路安全调度费用由光伏电站负责支出，则光伏电站会选择供电成本较低的负荷用户，这样不仅能降低送电成本也能提高各方的收益，节省的成本可以反馈给消纳负荷及光伏电站，同时也会降低配电网的运行风险。
日前市场交易的初步电价根据产生剩余价值并进行分配，得出每度电的初步单位降价，从而根据电网的时段电价确定不同时段的交易电价，则：
Figure BDA0002707196200000151
Eday-tra-th＝Eth-epri；
Eday-tra-ta＝Eta-epri；
Eday-tra-tl＝Etl-epri；
其中，epri表示根据Shapley值分配利益得出的农业产业园片区购电单位降价值，Eday-tra-th表示初步确定的电网峰段的电力消纳交易电价，Eday-tra-ta表示初步确定的电网平段的电力消纳交易电价，Eday-tra-tl表示初步确定的电网谷段的电力消纳交易电价，Eth表示原始峰值电网售电交易电价，Eta表示原始平值电网售电交易电价，Etl表示原始谷值电网售电交易电价。
由于光伏消纳会存在电力供不应求或者供过于求的情况，当上报可以消纳的农业产业园片区功率曲线总值高于光伏出力曲线时，则光伏电站根据电能交易成本最小的原则进行排序，从低耗能交易农业产业园片区依次增加消纳负荷直到满足了消纳曲线需求。光伏电站选择排序的原则为：
Figure BDA0002707196200000152
Figure BDA0002707196200000161
其中，Mloss-i表示光伏电站和农业产业园片区i进行交易的日损耗成本，Etra-i表示单位功率产生的损耗单价，由上式可以看出电力交易的损耗单价与交易节点的电压偏差以及交易距离有关。进一步地，当日前负荷交易出现上报的消纳电能小于光伏的出力曲线，则通过调节农业产业园与光伏电站的Shapley值的比例，来增加降价的幅度，从而提高农业产业园片区的消纳量，因为降低了电价那么就扩大了农业产业园片区负荷的调峰成本转移的区间，根据降低的电价幅度与小幅消纳量的增值幅度关系可以重新定价，通过不断的调节直到满足条件，但是光伏电站的分配收益不能低于电力交易的损耗支出费用，则基本的关系式为：
Figure BDA0002707196200000162
λ＝(1-α-(β+kΔPload))；
λXco-sur-day-Mloss-i≥0；
其中，Xco-sur-day表示合作联盟产生的日剩余价值，这个值是通过合作才产生额外收益，各个合作主体来根据贡献系数进行分配各自的额外收益，相当于合作联盟合作产生的价值，然后进行划分，有部分的额外收益是要转移给消纳负荷和光伏电站的，这个转移就是通过电价的方式来转移，以一日组为总计，然后在划分到实时的电价中。通过提高农业产业园Shapley值的比例来降低购电价格，提高了农业产业园片区的利润空间，也扩大了消纳光伏的负荷交易范围，而交易的范围扩大及光伏电站的利润缩小，提高了有效解决的光伏的完全消纳。需要说明的是，在本发明实施例中，光伏参与合作博弈过程中，不能出现负的剩余分配价值，否则消纳光伏交易时光伏电站处于亏损的状态不符合合作博弈的基本原则。
本发明实施例主要分为两部分，第一部分是基于区块链技术构建光伏消纳实时交易的平台，在以太坊虚拟机上运行智能合约，智能合约是代码合约，由计算机处理，并且不可更改，合约协议由所有的参与者进行认证编译，具有公信力。智能合约的基本组成包括电网业务内链和多方交易内链，实现光伏交易过程中达到各方的利益均衡和消纳策略的优化调整。第二部分是构建光伏消纳实时交易的基础模型，首先是通过日常交易和实时交易的方式结合，首先将交易节点划分多片段，针对每个节点不同时刻的电能运行状态和光伏出力的数值来调节交易的价格，根据日前交易的方式来确定各时段的交易电价，然后在实时运行时，进一步精确调节价格，从而提高价格导向调节光伏消纳的作用，构建基于合作博弈的方式来确定实时交易的各时段定价，从而实现农业产业园消纳光伏的目标。图10为本发明实施例提供的光伏消纳的整体流程示意图，基于区块链的光伏消纳优化方法具体可参考图10所示。
在本发明一实施例中，通过对甘肃省某马铃薯种植产业园与该区域光伏的就地消纳进行应用分析，农业种植产业园的安装负荷为892kW，由于产业园区分为3期工程，分布距离较大，用电特性差异也较大，可以根据距离和负荷特性将农业产业园分为5个片区，扶贫光伏电站功率为413kW，则农业产业园区的各片区划分的负荷以及与光伏电站的距离如表1所示：
表1
负荷名称 功率/kW 送电距离/km
片区1 336 0.15
片区2 217 0.50
片区3 140 0.98
片区4 108 1.20
片区5 91 2.50
由于每一个农业产业园片区的负荷功率曲线存在差异，距离光伏电站的距离也不同，则通过时移负荷消纳光伏的成本也不一样，图11为本发明实施例提供的产业园负荷与光伏功率曲线的示意图，可参考图11所示，选取某日晴朗天气时，扶贫光伏出力与农业产业园负荷的功率进行实时交易算例分析。
首先，对光伏消纳实时交易进行分析，通过合作博弈的方式选出最优的合作联盟，合作的组成形式有多种，每一个时段的合作消纳成本存在差异，合作联盟的组成形式有25-1＝31，图12为本发明实施例提供的各时段联盟合作联盟的消纳光伏最优成本示意图，可参考图12所示，通过寻优算法得出各时段消纳光伏最低成本。
在本发明实施例中，基于合作博弈多主体消纳光伏的方式，首先优选出各时段的最优联盟，由于不同农业产业园片区消纳光伏的成本不一样，优选参与消纳的合作联盟需要满足消纳光伏曲线的完全消纳需求，然后通过选择合适的联盟组合来降低光伏消纳总的交易成本，则可以实现最大的合作剩余，图13为本发明实施例提供的光伏消纳实时交易时的各时段电价示意图，可参考图13所示，根据光伏电站与各个产业园片区的距离，以及节点的电压偏移量来选择合适的合作联盟，满足光伏完全消纳的基础上选择了消纳成本最低的联盟来完成各时段的交易，则各方通过合作博弈各方产生的收益与直接并网消纳的收益如表2所示：
表2
Figure BDA0002707196200000181
通过构建农业产业园与光伏进行实时交易的模式来实现光伏的消纳，实现该地区某晴朗天气光伏3099.25度电的完全就地消纳，光伏效益相较于直接并网提高了42.2％，农业产业园消纳扶贫光伏购电的成本降低了20.6％，通过优选最佳的合作联盟来降低交易过程的输电损耗及运维费用，实现全日交易额外成本164.06元，同比直接交易配电网的运维成本降低了16.58％。光伏电站年度发电量约506870度电，则该光伏电站基于合作博弈实时交易的方式可实现年增加收益大约为62683.1元，相比较直接并网提高收益16.67％，极大提高了光伏提供方的收入，农业产业园消纳光伏相较于直接购电节约62683.1元，农业产业园耗能总成本降低12.37％。增加了农业产业园的经济效益。由于农业产业园负荷具有可时移特性，通过合作博弈的方式实现扶贫光伏与农业产业园负荷的实时交易，不仅可以消纳光伏也改变了农业产业园负荷运行的功率曲线，有利于辅助大电网的调峰，图14为本发明实施例提供的农业产业园负荷消纳光伏的功率曲线示意图，通过价格调节后农业产业园的负荷功率曲线可参考图14所示。在本发明实施例中，由于月度结算无法准确预测光伏的出力曲线，只能当农业产业园负荷与扶贫光伏存在供需时完成部分消纳，而实时结算的方式通过日前预测与时段预测实现扶贫光伏的高精度预测，当自然实时结算农业产业园消纳扶贫光伏的电力交易中，光伏消纳率73.6％，而通过合作博弈的方式来消纳光伏，农业产业园消纳光伏的消纳率达到98.3％。
在本发明实施例中，通过区块链技术，编辑智能合约实现光伏消纳电力实时交易平台，在交易过程中通过产生虚拟代币实现交易各方实现价值转移。智能合约记账周期分为长时段和短时段执行电力交易规约，长时段为日前交易间隔时间为间隔24小时，短时段为实时交易中的15min为一个交易时段。本发明实施例的电力实时交易为日前市场和实时市场的结合，日前市场是通过日前预测光伏出力，根据不同时段的光伏出力进行依次报价，根据购电用户自身的消纳成本及输送损耗成本选择合适的光伏消纳群体，从而以光伏消纳成本最低进行购电排序，直到满足该时段光伏的完全消纳。实时市场是通过对光伏出力和购电用户消纳偏差进行微调实现实时的电能供需平衡，当光伏功率超发时进行降价调节来提高消纳量，若欠发时则通过消纳成本来解除部分用户的供能并给与该时段的电网购电差价补偿。在电力交易中，通过合作博弈的方式，实现购售双方消纳光伏过程中形成双赢的局面，根据各个不同购电用户的输电距离、电能质量和用能转移成本，优选出最佳的消纳合作联盟，其中，合作产生的剩余价值为用户直接电网购电成本与光伏直接并网的售电差。
图15为本发明实施例提供的基于区块链的光伏消纳优化系统的结构示意图，如图15所示，本发明实施例提供了一种基于区块链的光伏消纳优化系统，包括：第一处理模块1501用于通过光伏消纳日前市场交易模型，获取光伏消纳片区的日前消纳交易价格；第二处理模块1502用于获取所述光伏消纳片区的负荷消纳电量，并基于光伏消纳实时市场交易模型，根据所述负荷消纳电量和预设实时交易时段，对所述日前消纳交易价格进行调整，得到所述预设实时交易时段对应的实时消纳交易价格；光伏消纳交易模块1503用于根据负荷消纳电量和所述实时消纳交易价格，构建所述光伏消纳片区的消纳交易数据，并基于区块链技术，对所述消纳交易数据进行验证，若验证通过，则完成所述光伏消纳片区的光伏消纳。
本发明实施例提供的基于区块链的光伏消纳优化系统，通过区块链技术完成光伏消纳的实时交易，不仅可以实现交易的去中心化，消除人为因素的干扰和破坏，也可以降低交易产生的成本，通过日前市场和实时市场构建实时交易模型，可实现光伏消纳率的显著提高。
在上述实施例的基础上，所述光伏消纳交易模块包括：
代币结算单元，用于通过智能合约，对本次消纳交易数据的负荷消纳电量和实时消纳交易价格进行验证，若验证通过，则根据所述智能合约生成虚拟代币，以根据所述虚拟代币对本次消纳进行结算。
本发明实施例提供的系统是用于执行上述各方法实施例的，具体流程和详细内容请参照上述实施例，此处不再赘述。
图16为本发明实施例提供的电子设备结构示意图，参照图16，该电子设备可以包括：处理器(processor)1601、通信接口(Communications Interface)1602、存储器(memory)1603和通信总线1604，其中，处理器1601，通信接口1602，存储器1603通过通信总线1604完成相互间的通信。处理器1601可以调用存储器1603中的逻辑指令，以执行如下方法：通过光伏消纳日前市场交易模型，获取光伏消纳片区的日前消纳交易价格；获取所述光伏消纳片区的负荷消纳电量，并基于光伏消纳实时市场交易模型，根据所述负荷消纳电量和预设实时交易时段，对所述日前消纳交易价格进行调整，得到所述预设实时交易时段对应的实时消纳交易价格；根据所述负荷消纳电量和所述实时消纳交易价格，构建所述光伏消纳片区的消纳交易数据，并基于区块链技术，对所述消纳交易数据进行验证，若验证通过，则完成所述光伏消纳片区的光伏消纳。
此外，上述的存储器1603中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
另一方面，本发明实施例还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以执行上述各实施例提供的基于区块链的光伏消纳优化方法，例如包括：通过光伏消纳日前市场交易模型，获取光伏消纳片区的日前消纳交易价格；获取所述光伏消纳片区的负荷消纳电量，并基于光伏消纳实时市场交易模型，根据所述负荷消纳电量和预设实时交易时段，对所述日前消纳交易价格进行调整，得到所述预设实时交易时段对应的实时消纳交易价格；根据所述负荷消纳电量和所述实时消纳交易价格，构建所述光伏消纳片区的消纳交易数据，并基于区块链技术，对所述消纳交易数据进行验证，若验证通过，则完成所述光伏消纳片区的光伏消纳。
以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种基于区块链的光伏消纳优化方法，其特征在于，包括：
通过光伏消纳日前市场交易模型，获取光伏消纳片区的日前消纳交易价格；
获取所述光伏消纳片区的负荷消纳电量，并基于光伏消纳实时市场交易模型，根据所述负荷消纳电量和预设实时交易时段，对所述日前消纳交易价格进行调整，得到所述预设实时交易时段对应的实时消纳交易价格；
根据所述负荷消纳电量和所述实时消纳交易价格，构建所述光伏消纳片区的消纳交易数据，并基于区块链技术，对所述消纳交易数据进行验证，若验证通过，则完成所述光伏消纳片区的光伏消纳。
2.根据权利要求1所述的基于区块链的光伏消纳优化方法，其特征在于，所述通过光伏消纳日前市场交易模型，获取光伏消纳片区的日前消纳交易价格，包括：
获取每个光伏电站的初始消纳售电价格；
获取每个光伏电站在不同时段的日前预测光伏出力，并根据消纳用户的消纳成本、光伏电站的输电损耗成本以及所述日前预测光伏出力，对所述初始消纳售电价格进行调整；
根据初始消纳售电价格调整后的光伏电站，对光伏消纳区域进行划分，得到多个光伏消纳片区以及每个光伏消纳片区的日前消纳交易价格。
3.根据权利要求2所述的基于区块链的光伏消纳优化方法，其特征在于，所述获取所述光伏消纳片区的负荷消纳电量，并基于光伏消纳实时市场交易模型，根据所述负荷消纳电量和预设实时交易时段，对所述日前消纳交易价格进行调整，得到所述预设实时交易时段对应的实时消纳交易价格，包括：
根据每个光伏电站在不同时段的日前预测光伏出力，获取所述光伏消纳片区的负荷消纳电量；
根据预设实时交易时段对应的日前预测光伏出力、实时预测光伏出力和电网运行数据，获取消纳用户的消纳偏差；
根据所述消纳偏差，对所述日前消纳交易价格进行调整，得到所述预设实时交易时段对应的实时消纳交易价格。
4.根据权利要求1所述的基于区块链的光伏消纳优化方法，其特征在于，所述基于区块链技术，对所述消纳交易数据进行验证，若验证通过，则完成所述光伏消纳片区的光伏消纳，包括：
通过智能合约，对本次消纳交易数据的负荷消纳电量和实时消纳交易价格进行验证，若验证通过，则根据所述智能合约生成虚拟代币，以根据所述虚拟代币对本次消纳进行结算。
5.根据权利要求1所述的基于区块链的光伏消纳优化方法，其特征在于，在所述根据所述负荷消纳电量和所述实时消纳交易价格，构建所述光伏消纳片区的消纳交易数据之后，所述方法还包括：
根据所述负荷消纳电量和所述实时消纳交易价格，获取光伏消纳并网售电收益；
获取所述光伏消纳片区的电网直接购电成本，并根据所述电网直接购电成本和所述光伏消纳并网售电收益，获取光伏并网合作剩余价值，并将所述光伏并网合作剩余价值分配到光伏电站、消纳用户和配电网端。
6.根据权利要求5所述的基于区块链的光伏消纳优化方法，其特征在于，所述将所述光伏并网合作剩余价值分配到光伏电站、消纳用户和配电网端，包括：
基于Shapley值法，对所述光伏并网合作剩余价值进行分配。
7.一种基于区块链的光伏消纳优化系统，其特征在于，包括：
第一处理模块，用于通过光伏消纳日前市场交易模型，获取光伏消纳片区的日前消纳交易价格；
第二处理模块，用于获取所述光伏消纳片区的负荷消纳电量，并基于光伏消纳实时市场交易模型，根据所述负荷消纳电量和预设实时交易时段，对所述日前消纳交易价格进行调整，得到所述预设实时交易时段对应的实时消纳交易价格；
光伏消纳交易模块，用于根据负荷消纳电量和所述实时消纳交易价格，构建所述光伏消纳片区的消纳交易数据，并基于区块链技术，对所述消纳交易数据进行验证，若验证通过，则完成所述光伏消纳片区的光伏消纳。
8.根据权利要求7所述的基于区块链的光伏消纳优化系统，其特征在于，所述光伏消纳交易模块包括：
代币结算单元，用于通过智能合约，对本次消纳交易数据的负荷消纳电量和实时消纳交易价格进行验证，若验证通过，则根据所述智能合约生成虚拟代币，以根据所述虚拟代币对本次消纳进行结算。
9.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1至6任一项所述基于区块链的光伏消纳优化方法的步骤。
10.一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至6任一项所述基于区块链的光伏消纳优化方法的步骤。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113343571A (zh) * 2021-06-15 2021-09-03 中国农业大学 一种农村配电网中的分布式光伏电能消纳方法

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107798430A (zh) * 2017-10-25 2018-03-13 国网新疆电力公司电力科学研究院 计及可再生能源跨区消纳的竞价优化方法
CN108711077A (zh) * 2018-05-25 2018-10-26 电子科技大学 一种基于区块链技术的光伏型微电网交易方法
CN108829925A (zh) * 2018-05-07 2018-11-16 上海电力学院 一种考虑电磁环境约束的海上风电集电系统优化设计方法
CN109410014A (zh) * 2018-11-09 2019-03-01 大连大学 卫星网络下基于定价机制的虚拟资源共享分配方法及应用
KR20190120474A (ko) * 2018-04-16 2019-10-24 (주)마켓디자이너스 트랜잭션 처리 방법 및 장치
CN110796541A (zh) * 2019-09-18 2020-02-14 国家电网公司华中分部 一种适用于光伏发电企业的能源环境衍生品交易方法
CN110910159A (zh) * 2019-10-09 2020-03-24 四川西部能源股份有限公司 电力报价方法和终端设备
CN111105254A (zh) * 2018-10-27 2020-05-05 天津大学青岛海洋技术研究院 一种用于微网能量路由器的去中心化调度修正模型
CN111160880A (zh) * 2019-12-10 2020-05-15 国网天津市电力公司 基于区块链的面向工业用户需求响应交易结算控制方法
CN111260132A (zh) * 2020-01-16 2020-06-09 西华大学 风电项目效益评价方法及装置
US20200234256A1 (en) * 2019-01-22 2020-07-23 Spera, Inc. Techniques to Link Transactions with Cryptocurrency Payments

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107798430A (zh) * 2017-10-25 2018-03-13 国网新疆电力公司电力科学研究院 计及可再生能源跨区消纳的竞价优化方法
KR20190120474A (ko) * 2018-04-16 2019-10-24 (주)마켓디자이너스 트랜잭션 처리 방법 및 장치
CN108829925A (zh) * 2018-05-07 2018-11-16 上海电力学院 一种考虑电磁环境约束的海上风电集电系统优化设计方法
CN108711077A (zh) * 2018-05-25 2018-10-26 电子科技大学 一种基于区块链技术的光伏型微电网交易方法
CN111105254A (zh) * 2018-10-27 2020-05-05 天津大学青岛海洋技术研究院 一种用于微网能量路由器的去中心化调度修正模型
CN109410014A (zh) * 2018-11-09 2019-03-01 大连大学 卫星网络下基于定价机制的虚拟资源共享分配方法及应用
US20200234256A1 (en) * 2019-01-22 2020-07-23 Spera, Inc. Techniques to Link Transactions with Cryptocurrency Payments
CN110796541A (zh) * 2019-09-18 2020-02-14 国家电网公司华中分部 一种适用于光伏发电企业的能源环境衍生品交易方法
CN110910159A (zh) * 2019-10-09 2020-03-24 四川西部能源股份有限公司 电力报价方法和终端设备
CN111160880A (zh) * 2019-12-10 2020-05-15 国网天津市电力公司 基于区块链的面向工业用户需求响应交易结算控制方法
CN111260132A (zh) * 2020-01-16 2020-06-09 西华大学 风电项目效益评价方法及装置

Non-Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
CLAUDIA POP 等: "Blockchain based decentralized management of demand response programs in smart energy grids", 《SENSORS》 *
JOAKIM WIDÉN: "Improved photovoltaic self-consumption with appliance scheduling in 200 single-family buildings", 《APPLIED ENERGY》 *
YANG HU 等: "A Two-Layer Volt-Var Control Method in Rural Distribution Networks Considering Utilization of Photovoltaic Power", 《IEEE ACCESS》 *
宋阳 等: "计及预测偏差的光伏消纳多时间尺度调度研究", 《电力工程技术》 *
郭策 等: "基于区块链技术的异构微电网交易系统设计", 《电子世界》 *
马剑 等: "提高微网光伏消纳率的价格激励需求响应分层优化方法", 《中国电力》 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113343571A (zh) * 2021-06-15 2021-09-03 中国农业大学 一种农村配电网中的分布式光伏电能消纳方法

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