基于区块链的能源互联网去中心化电能交易关键技术研究

发布时间：2021-03-10 11:18

　　能源互联网的内涵是将分布式可再生能源与信息技术全方位融合,从而推动分布式可再生能源的大规模利用,最终改变当前极度依赖化石能源的格局。随着大量电能消费者安装分布式电源,能源互联网中能源供应者和能源消费者的角色和权责可相互转换。这种能源供求关系的转变,将不可避免的引起能源互联网交易模式的变革。目前电力系统对于分布式发电资源采用集中调度、余电上网或者全额并网的方式进行管理,随着售电侧市场的放开,由电力调度、交易机构采取集中化的方式管控所有的机组、负荷及交易信息,将导致分布式发电主体和能源消费者获取信息难度大、成本高。而区块链技术由于具有去中心化、强隐私保护和公开透明的优点,在解决分布式电能交易的信息共享、交易结算等问题方面具有天然的优势。因此,研究分布式发电资源的交易模式和基于区块链的去中心化电能交易具有非常重要的现实意义。论文首先针对能源互联网设计过程中需要解决的数据保护、主体信任、智能控制、优化决策和协调调度五个层面的问题,分析了通过区块链技术的数据层、网络层、共识层、激励层和合约层等各个层次中所用到的技术和算法来解决以上五个问题的可行性。由此构建了能源互联网和区块链技术深度融合的能源区... 

【文章来源】：长沙理工大学湖南省

【文章页数】：66 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

区块链基础架构

｜?Ｐ２ｆ？网络?ｊ?传＊机？?ｋｉｔｆｌｔｌ????Ｍ??图２．１区块链基础架构??２．２．１数据层??数据层封装了区块链的数据结构和数据加密相关的内容。每个分布式节点通过共识??算法，例如工作量证明（ｐｒｏｏｆ?ｏｆ?ｗｏｒｋ．ＰＯＷ）机制对随机数进行哈希计兑，得到满足特定??条件的目标值之后即为“挖矿”成功，可将该时间段内所有的交易数据打包为一个区块??上传到整个区块链系统，其他参与者可对该结果进行验证，经验证成功则将该区块连接??到当前最长的主链上形成最新的区块。??数据区块：区块链当中的每个数据区块均具有相同的结构，即由区块头和区块体两??部分组成。其中区块头封装了前一区块的哈希地址，以及当前区块的版本号、时间戳、??随机数、难度系数和该区块中Ｍｅｒｋｌｅ树根哈希值。其中时间戳是区块的生成时间，随??机数是最先找到正确的解随机数（Ｎｏｎｃｅ）并经过全体矿工验证的难度系数，整个区块链的??共识机制就是基于求解随机哈希值的难度

?数据?数据??图２．?２哈希指针链??Ｍｅｒｋｌｅ树：为了方便数据的校验，区块链中的交易数据都以Ｍｅｒｋｌｅ树的形式来存??储。Ｍｅｒｋｌｅ树的工作原理为通过将交易数据进行分组哈希，将将得到的哈希值插入到??Ｍｅｒｋｌｅ树中进行递归哈希运算，最终形成Ｍｅｒｋｌｅ树根哈希值。在Ｍｅｒｋｌｅ树中任何节点??的数据发生改变，都会造成通往该节点的路径中的所有节点的哈希值发生改变，因此将??Ｍｅｒｋｌｅ树根哈希值封装到区块链头中，只需要校验根哈希值便可以校验；区块所有交易的??正确性。??１０??


本文编号：3074569