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基于智能合约的配电网去中心化交易机制
  • ISSN号:0258-8013
  • 期刊名称:《中国电机工程学报》
  • 时间:0
  • 分类:TM73[电气工程—电力系统及自动化]
  • 作者机构:[1]电力传输与功率变换控制教育部重点实验室(上海交通大学),上海市闵行区200240, [2]电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室(清华大学),北京市海淀区100084, [3]中国电力科学研究院,北京市海淀区100192
  • 相关基金:国家重点研发计划项目(2016YFB0900100)上海市浦江人才计划;国家电网公司总部科技项目(适应全球能源互联网发展的智能电网软连接机制与模型研究).
中文摘要:

电力体制改革的推进以及分布式能源渗透率的提高给配网运行带来了机遇与挑战。传统上,配网借鉴输电侧经验,以集中的方式管理运行。然而,这一模式在新形势下存在成本高、效率低、透明度低、信息安全风险高等问题。为此,该文提出了去中心化的配网运行模式和方法。首先,提出无须中心机构参与的配网交易机制与模型:配网中的产消者在其实际出力/负荷偏离发用电计划时,可发起实时交易请求,由周边产消者协助消除这一偏差,维持配网的供求动态平衡;采用VCG(Vickrey-Clarke-Groves)拍卖规则激励产消者理性报价;设计安全校核方法消除潮流越限。然后,提出基于以太坊区块链技术的配网运行方法,以确保去中心化交易透明开放、信息对称,并设计了电能多边交易的智能合约。基于以太坊私有区块链的算例表明,文中提出的去中心化电能交易方法可实现偏差电量的多边竞价交易,最小化消除偏差电量的成本,确保配网的经济、安全运行。

英文摘要:

With the deregulation of power industry and increasing penetration of distributed energy resources, both opportunities and challenges arise in distribution networks. Traditionally a distribution network is operated in a centralized way similar to a transmission network. However, this may incur problems such as high transaction costs, inefficiency, lack of transparency, and cyber-security risk. This paper presented a decentralized transactive distribution system operation method. Firstly, a transactive and decentralized mechanism was proposed. When a prosumer's actual generation/load deviates from her day-ahead schedule, she can send a real-time transaction request to neighboring prosumers and ask help to eliminate the deviation. A Vickrey-Clarke-Groves (VCG) auction method was introduced to encourage honest bidding of her neighbors. A security check method was proposed to ensure that power flows are within limits. Then, an operation method of a transactive distribution system, based on Ethereum blockchain that ensures transparency and information symmetry, was proposed. We also designed a smart contract of transactive energy. The simulation result based on Ethereum private blockchain shows that the proposed decentralized transactive method can deliver multilateral bidding of prosumers, minimize the total cost of eliminating deviation,and ensure the economic and secure operation of a distribution network.

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期刊信息
  • 《中国电机工程学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国电机工程学会
  • 主编:张文涛
  • 地址:北京清河小营东路15号 中国电力科学研究院内
  • 邮编:100192
  • 邮箱:pcsee@epri.sgcc.com.cn
  • 电话:010-82812536 82812534 82812545
  • 国际标准刊号:ISSN:0258-8013
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2107/TM
  • 邮发代号:82-327
  • 获奖情况:
  • 1992年全国优秀科技期刊三等奖,1992年中国科协优秀科技期刊二等奖,1996年中国科协优秀科技期刊二等奖,中国期刊方阵“双效”期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,波兰哥白尼索引,德国数学文摘,荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:98970