基于区块链技术的微电网区域经济运行机制研究
发布时间：2021-06-15 18:02
微电网作为一种搭建分布式能源接入大型电网的桥梁,近年来逐渐受到社会的关注。而在金融领域风头正劲的区块链技术,无论从数据存储还是价值转移角度,与我国电力市场改革的方向如出一辙。目前微电网市场存在共享性偏低、安全风险偏高、电力电量电价区分匹配难、透明度公信力不足等问题,其电力系统本身也存在着可再生能源利用率低、电能质量无法保证等物理性问题。区块链本质上作为分布式数据库技术,能进行智能化清分结算、存储各方数据、多节点数据共享等,与微电网有良好的契合度,能够为微电网经济运行提供一套公平公开公正的方案。因此,本文引入区块链技术服务微电网的经济运行机制,其中主要研究内容如下:首先,对国内外电力市场交易及能源区块链的研究现状进行简单总结,介绍了区块链基本结构和关键技术,从原理上证明了与微电网契合的可行性。在此基础上,看到区块链技术应用于微网存在的问题并提出解决办法。其次,针对目前参与市场用户的积极性问题,制定了一套生产者积极参与市场交易的方案,并且搭建了用户间进行电力交易的智能合约平台,演示了智能合约的注册、竞价、匹配到结算的步骤。最后,提出了基于智能合约并计及安全校验和惩罚机制的微电网电力市场交易...
【文章来源】：中国矿业大学江苏省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：66 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
能源区块链的应用Figure1-3Applicationofenergyblockchain国务院于2016年12月发布的《“十三五”国家信息化规划》将区块链技术
工程硕士专业学位论文14叶节点位于最底端，一旦下面的节点发生变动，则会一直向上延伸到树根。所有的节点都包含哈希值[13]。区块链基础架构模型包含了数据层、网络层、共识层、激励层、合约层和应用层。各种为了实现不可篡改性的ECC（椭圆加密算法）等非对称加密算法和时间戳技术，被封装在以默克尔数为核心的数据层；网络层主要是起数据传输、验证作用；共识层则主要封装各种不同的共识算法，决定着网络中各种节点将通过怎样的证明机制来形成新的区块网络。激励层顾名思义以相关经济刺激机制加入区块链体系，主要包括经济的发行机制和分配机制等；而保障系统稳定运行、交易成功达到的各类脚本和算法被封装在合约层，通过编码触发各类扳机条件，是智能合约实现的前提；最后应用层再依据不同的交易制定规则，封装不用的服务与应用场景[14]。如图2-1展示了区块链结构及原理图2-1区块链结构原理图Figure2-1Blockchainstructureandschematic2.2.2区块链的共识算法共识层中封装着各类共识算法，通俗来说，共识算法就是全部节点协商一致后的一种契约。目前对共识算法的改进也是研究的一大热门。最基础的共识算法有四种：工作量证明、权益证明、股份授权证明和拜占庭容错算法[15]。
辑运算。用于处理现实复杂的数学计算，实现起来还是有一定的困难。但是在编程语言逐步完善后将能处理越来越复杂的问题。 2）运行成本高。以太坊的计算和存储是需要支付成本费用的，并且随着功能调用的复杂程度增加，支付的成本费用也会呈正比增长。这与区块链应用为了节约成本的初衷相悖，但是在未来拥有更先进的硬件，时效性所节约的时间成本将与高额手续费相抵消。 3）随着交易规模的扩大，智能合约也将不断随之完善，其编写者和审核者的主观因素非常重要，代表的利益主体不同必然会造成公平和公信的缺失，所以编写者和审核者必须为中立的第三方不参与任何一方的利益博弈，或者得到参与双方的同意许可。
【参考文献】：
期刊论文
[1]区块链技术下的电力智能交易研究[J]. 赵文婷,沈蒙,金智新,王盈森,李懿. 太原理工大学学报. 2020(03)
[2]基于非合作博弈的独立售电公司最优规划方法[J]. 林伟伟,胡志坚,谢仕炜,宁月,易辰颖,郑云飞. 电力自动化设备. 2020(03)
[3]区块链在电力设备泛在物联网应用的关键技术及方案[J]. 江秀臣,罗林根,余钟民,傅晓飞,盛戈皞,刘亚东,钱勇. 高电压技术. 2019(11)
[4]智能合约技术下电动汽车入网竞价机制研究[J]. 刘维扬,王冰,王敏,陈桂儒. 电网技术. 2019(12)
[5]基于用户偏好的电力资源去中心化配置方法[J]. 佘维,杨晓宇,田钊,马建红,李正泽,刘炜. 电力系统自动化. 2019(13)
[6]基于多智能体的微网群内电力市场交易策略[J]. 窦春霞,罗维,岳东,齐航,孟驰华,张亚民,张占强,张博,刘丽. 电网技术. 2019(05)
[7]基于区块链的电力现货交易市场研究[J]. 龚钢军,王慧娟,张桐,陈志敏,魏沛芳,苏畅,文亚凤,刘向军. 中国电机工程学报. 2018(23)
[8]基于区块链和连续双向拍卖机制的微电网直接交易模式及策略[J]. 王健,周念成,王强钢,王鹏. 中国电机工程学报. 2018(17)
[9]基于物理–信息–价值的能源区块链分析[J]. 宁晓静,张毅,林湘宁,魏繁荣,程晨. 电网技术. 2018(07)
[10]基于区块链的微电网系统[J]. 朱兴雄,陈绍真,何清素. 电子技术与软件工程. 2018(01)
博士论文
[1]基于连续双向拍卖市场的报价策略选择研究[D]. 邵嫄.华中科技大学 2014
硕士论文
[1]基于博弈论的微电网群能量优化调度研究[D]. 张晓晨.哈尔滨工业大学 2019
[2]电力市场环境下多微电网博弈调度研究[D]. 林赟.华南理工大学 2018
[3]基于分布式优化的微电网群经济运行方法[D]. 王程.华北电力大学(北京) 2017
[4]基于动态授权的拜占庭容错共识算法的区块链性能改进研究[D]. 刘肖飞.浙江大学 2017
[5]基于区块链的去中心化交易关键技术研究及应用[D]. 安庆文.东华大学 2017
[6]市场模式下微电网的随机匹配竞价交易机制[D]. 史开拓.华北电力大学(北京) 2016
本文编号：3231521
【文章来源】：中国矿业大学江苏省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：66 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
能源区块链的应用Figure1-3Applicationofenergyblockchain国务院于2016年12月发布的《“十三五”国家信息化规划》将区块链技术
工程硕士专业学位论文14叶节点位于最底端，一旦下面的节点发生变动，则会一直向上延伸到树根。所有的节点都包含哈希值[13]。区块链基础架构模型包含了数据层、网络层、共识层、激励层、合约层和应用层。各种为了实现不可篡改性的ECC（椭圆加密算法）等非对称加密算法和时间戳技术，被封装在以默克尔数为核心的数据层；网络层主要是起数据传输、验证作用；共识层则主要封装各种不同的共识算法，决定着网络中各种节点将通过怎样的证明机制来形成新的区块网络。激励层顾名思义以相关经济刺激机制加入区块链体系，主要包括经济的发行机制和分配机制等；而保障系统稳定运行、交易成功达到的各类脚本和算法被封装在合约层，通过编码触发各类扳机条件，是智能合约实现的前提；最后应用层再依据不同的交易制定规则，封装不用的服务与应用场景[14]。如图2-1展示了区块链结构及原理图2-1区块链结构原理图Figure2-1Blockchainstructureandschematic2.2.2区块链的共识算法共识层中封装着各类共识算法，通俗来说，共识算法就是全部节点协商一致后的一种契约。目前对共识算法的改进也是研究的一大热门。最基础的共识算法有四种：工作量证明、权益证明、股份授权证明和拜占庭容错算法[15]。
辑运算。用于处理现实复杂的数学计算，实现起来还是有一定的困难。但是在编程语言逐步完善后将能处理越来越复杂的问题。 2）运行成本高。以太坊的计算和存储是需要支付成本费用的，并且随着功能调用的复杂程度增加，支付的成本费用也会呈正比增长。这与区块链应用为了节约成本的初衷相悖，但是在未来拥有更先进的硬件，时效性所节约的时间成本将与高额手续费相抵消。 3）随着交易规模的扩大，智能合约也将不断随之完善，其编写者和审核者的主观因素非常重要，代表的利益主体不同必然会造成公平和公信的缺失，所以编写者和审核者必须为中立的第三方不参与任何一方的利益博弈，或者得到参与双方的同意许可。
【参考文献】：
期刊论文
[1]区块链技术下的电力智能交易研究[J]. 赵文婷,沈蒙,金智新,王盈森,李懿. 太原理工大学学报. 2020(03)
[2]基于非合作博弈的独立售电公司最优规划方法[J]. 林伟伟,胡志坚,谢仕炜,宁月,易辰颖,郑云飞. 电力自动化设备. 2020(03)
[3]区块链在电力设备泛在物联网应用的关键技术及方案[J]. 江秀臣,罗林根,余钟民,傅晓飞,盛戈皞,刘亚东,钱勇. 高电压技术. 2019(11)
[4]智能合约技术下电动汽车入网竞价机制研究[J]. 刘维扬,王冰,王敏,陈桂儒. 电网技术. 2019(12)
[5]基于用户偏好的电力资源去中心化配置方法[J]. 佘维,杨晓宇,田钊,马建红,李正泽,刘炜. 电力系统自动化. 2019(13)
[6]基于多智能体的微网群内电力市场交易策略[J]. 窦春霞,罗维,岳东,齐航,孟驰华,张亚民,张占强,张博,刘丽. 电网技术. 2019(05)
[7]基于区块链的电力现货交易市场研究[J]. 龚钢军,王慧娟,张桐,陈志敏,魏沛芳,苏畅,文亚凤,刘向军. 中国电机工程学报. 2018(23)
[8]基于区块链和连续双向拍卖机制的微电网直接交易模式及策略[J]. 王健,周念成,王强钢,王鹏. 中国电机工程学报. 2018(17)
[9]基于物理–信息–价值的能源区块链分析[J]. 宁晓静,张毅,林湘宁,魏繁荣,程晨. 电网技术. 2018(07)
[10]基于区块链的微电网系统[J]. 朱兴雄,陈绍真,何清素. 电子技术与软件工程. 2018(01)
博士论文
[1]基于连续双向拍卖市场的报价策略选择研究[D]. 邵嫄.华中科技大学 2014
硕士论文
[1]基于博弈论的微电网群能量优化调度研究[D]. 张晓晨.哈尔滨工业大学 2019
[2]电力市场环境下多微电网博弈调度研究[D]. 林赟.华南理工大学 2018
[3]基于分布式优化的微电网群经济运行方法[D]. 王程.华北电力大学(北京) 2017
[4]基于动态授权的拜占庭容错共识算法的区块链性能改进研究[D]. 刘肖飞.浙江大学 2017
[5]基于区块链的去中心化交易关键技术研究及应用[D]. 安庆文.东华大学 2017
[6]市场模式下微电网的随机匹配竞价交易机制[D]. 史开拓.华北电力大学(北京) 2016
本文编号：3231521
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