基于區(qū)塊鏈技術(shù)的微電網(wǎng)區(qū)域經(jīng)濟(jì)運(yùn)行機(jī)制研究
發(fā)布時(shí)間：2021-06-15 18:02
微電網(wǎng)作為一種搭建分布式能源接入大型電網(wǎng)的橋梁,近年來逐漸受到社會(huì)的關(guān)注。而在金融領(lǐng)域風(fēng)頭正勁的區(qū)塊鏈技術(shù),無論從數(shù)據(jù)存儲(chǔ)還是價(jià)值轉(zhuǎn)移角度,與我國(guó)電力市場(chǎng)改革的方向如出一轍。目前微電網(wǎng)市場(chǎng)存在共享性偏低、安全風(fēng)險(xiǎn)偏高、電力電量電價(jià)區(qū)分匹配難、透明度公信力不足等問題,其電力系統(tǒng)本身也存在著可再生能源利用率低、電能質(zhì)量無法保證等物理性問題。區(qū)塊鏈本質(zhì)上作為分布式數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù),能進(jìn)行智能化清分結(jié)算、存儲(chǔ)各方數(shù)據(jù)、多節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)共享等,與微電網(wǎng)有良好的契合度,能夠?yàn)槲㈦娋W(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行提供一套公平公開公正的方案。因此,本文引入?yún)^(qū)塊鏈技術(shù)服務(wù)微電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行機(jī)制,其中主要研究?jī)?nèi)容如下:首先,對(duì)國(guó)內(nèi)外電力市場(chǎng)交易及能源區(qū)塊鏈的研究現(xiàn)狀進(jìn)行簡(jiǎn)單總結(jié),介紹了區(qū)塊鏈基本結(jié)構(gòu)和關(guān)鍵技術(shù),從原理上證明了與微電網(wǎng)契合的可行性。在此基礎(chǔ)上,看到區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用于微網(wǎng)存在的問題并提出解決辦法。其次,針對(duì)目前參與市場(chǎng)用戶的積極性問題,制定了一套生產(chǎn)者積極參與市場(chǎng)交易的方案,并且搭建了用戶間進(jìn)行電力交易的智能合約平臺(tái),演示了智能合約的注冊(cè)、競(jìng)價(jià)、匹配到結(jié)算的步驟。最后,提出了基于智能合約并計(jì)及安全校驗(yàn)和懲罰機(jī)制的微電網(wǎng)電力市場(chǎng)交易...
【文章來源】：中國(guó)礦業(yè)大學(xué)江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】：66 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【部分圖文】：
能源區(qū)塊鏈的應(yīng)用Figure1-3Applicationofenergyblockchain國(guó)務(wù)院于2016年12月發(fā)布的《“十三五”國(guó)家信息化規(guī)劃》將區(qū)塊鏈技術(shù)
工程碩士專業(yè)學(xué)位論文14葉節(jié)點(diǎn)位于最底端，一旦下面的節(jié)點(diǎn)發(fā)生變動(dòng)，則會(huì)一直向上延伸到樹根。所有的節(jié)點(diǎn)都包含哈希值[13]。區(qū)塊鏈基礎(chǔ)架構(gòu)模型包含了數(shù)據(jù)層、網(wǎng)絡(luò)層、共識(shí)層、激勵(lì)層、合約層和應(yīng)用層。各種為了實(shí)現(xiàn)不可篡改性的ECC（橢圓加密算法）等非對(duì)稱加密算法和時(shí)間戳技術(shù)，被封裝在以默克爾數(shù)為核心的數(shù)據(jù)層；網(wǎng)絡(luò)層主要是起數(shù)據(jù)傳輸、驗(yàn)證作用；共識(shí)層則主要封裝各種不同的共識(shí)算法，決定著網(wǎng)絡(luò)中各種節(jié)點(diǎn)將通過怎樣的證明機(jī)制來形成新的區(qū)塊網(wǎng)絡(luò)。激勵(lì)層顧名思義以相關(guān)經(jīng)濟(jì)刺激機(jī)制加入?yún)^(qū)塊鏈體系，主要包括經(jīng)濟(jì)的發(fā)行機(jī)制和分配機(jī)制等；而保障系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行、交易成功達(dá)到的各類腳本和算法被封裝在合約層，通過編碼觸發(fā)各類扳機(jī)條件，是智能合約實(shí)現(xiàn)的前提；最后應(yīng)用層再依據(jù)不同的交易制定規(guī)則，封裝不用的服務(wù)與應(yīng)用場(chǎng)景[14]。如圖2-1展示了區(qū)塊鏈結(jié)構(gòu)及原理圖2-1區(qū)塊鏈結(jié)構(gòu)原理圖Figure2-1Blockchainstructureandschematic2.2.2區(qū)塊鏈的共識(shí)算法共識(shí)層中封裝著各類共識(shí)算法，通俗來說，共識(shí)算法就是全部節(jié)點(diǎn)協(xié)商一致后的一種契約。目前對(duì)共識(shí)算法的改進(jìn)也是研究的一大熱門。最基礎(chǔ)的共識(shí)算法有四種：工作量證明、權(quán)益證明、股份授權(quán)證明和拜占庭容錯(cuò)算法[15]。
輯運(yùn)算。用于處理現(xiàn)實(shí)復(fù)雜的數(shù)學(xué)計(jì)算，實(shí)現(xiàn)起來還是有一定的困難。但是在編程語(yǔ)言逐步完善后將能處理越來越復(fù)雜的問題。 2）運(yùn)行成本高。以太坊的計(jì)算和存儲(chǔ)是需要支付成本費(fèi)用的，并且隨著功能調(diào)用的復(fù)雜程度增加，支付的成本費(fèi)用也會(huì)呈正比增長(zhǎng)。這與區(qū)塊鏈應(yīng)用為了節(jié)約成本的初衷相悖，但是在未來?yè)碛懈冗M(jìn)的硬件，時(shí)效性所節(jié)約的時(shí)間成本將與高額手續(xù)費(fèi)相抵消。 3）隨著交易規(guī)模的擴(kuò)大，智能合約也將不斷隨之完善，其編寫者和審核者的主觀因素非常重要，代表的利益主體不同必然會(huì)造成公平和公信的缺失，所以編寫者和審核者必須為中立的第三方不參與任何一方的利益博弈，或者得到參與雙方的同意許可。
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]區(qū)塊鏈技術(shù)下的電力智能交易研究[J]. 趙文婷,沈蒙,金智新,王盈森,李懿. 太原理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2020(03)
[2]基于非合作博弈的獨(dú)立售電公司最優(yōu)規(guī)劃方法[J]. 林偉偉,胡志堅(jiān),謝仕煒,寧月,易辰穎,鄭云飛. 電力自動(dòng)化設(shè)備. 2020(03)
[3]區(qū)塊鏈在電力設(shè)備泛在物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)及方案[J]. 江秀臣,羅林根,余鐘民,傅曉飛,盛戈皞,劉亞東,錢勇. 高電壓技術(shù). 2019(11)
[4]智能合約技術(shù)下電動(dòng)汽車入網(wǎng)競(jìng)價(jià)機(jī)制研究[J]. 劉維揚(yáng),王冰,王敏,陳桂儒. 電網(wǎng)技術(shù). 2019(12)
[5]基于用戶偏好的電力資源去中心化配置方法[J]. 佘維,楊曉宇,田釗,馬建紅,李正澤,劉煒. 電力系統(tǒng)自動(dòng)化. 2019(13)
[6]基于多智能體的微網(wǎng)群內(nèi)電力市場(chǎng)交易策略[J]. 竇春霞,羅維,岳東,齊航,孟馳華,張亞民,張占強(qiáng),張博,劉麗. 電網(wǎng)技術(shù). 2019(05)
[7]基于區(qū)塊鏈的電力現(xiàn)貨交易市場(chǎng)研究[J]. 龔鋼軍,王慧娟,張桐,陳志敏,魏沛芳,蘇暢,文亞鳳,劉向軍. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2018(23)
[8]基于區(qū)塊鏈和連續(xù)雙向拍賣機(jī)制的微電網(wǎng)直接交易模式及策略[J]. 王健,周念成,王強(qiáng)鋼,王鵬. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2018(17)
[9]基于物理–信息–價(jià)值的能源區(qū)塊鏈分析[J]. 寧曉靜,張毅,林湘寧,魏繁榮,程晨. 電網(wǎng)技術(shù). 2018(07)
[10]基于區(qū)塊鏈的微電網(wǎng)系統(tǒng)[J]. 朱興雄,陳紹真,何清素. 電子技術(shù)與軟件工程. 2018(01)
博士論文
[1]基于連續(xù)雙向拍賣市場(chǎng)的報(bào)價(jià)策略選擇研究[D]. 邵嫄.華中科技大學(xué) 2014
碩士論文
[1]基于博弈論的微電網(wǎng)群能量?jī)?yōu)化調(diào)度研究[D]. 張曉晨.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2019
[2]電力市場(chǎng)環(huán)境下多微電網(wǎng)博弈調(diào)度研究[D]. 林赟.華南理工大學(xué) 2018
[3]基于分布式優(yōu)化的微電網(wǎng)群經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方法[D]. 王程.華北電力大學(xué)(北京) 2017
[4]基于動(dòng)態(tài)授權(quán)的拜占庭容錯(cuò)共識(shí)算法的區(qū)塊鏈性能改進(jìn)研究[D]. 劉肖飛.浙江大學(xué) 2017
[5]基于區(qū)塊鏈的去中心化交易關(guān)鍵技術(shù)研究及應(yīng)用[D]. 安慶文.東華大學(xué) 2017
[6]市場(chǎng)模式下微電網(wǎng)的隨機(jī)匹配競(jìng)價(jià)交易機(jī)制[D]. 史開拓.華北電力大學(xué)(北京) 2016
本文編號(hào)：3231521
【文章來源】：中國(guó)礦業(yè)大學(xué)江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】：66 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【部分圖文】：
能源區(qū)塊鏈的應(yīng)用Figure1-3Applicationofenergyblockchain國(guó)務(wù)院于2016年12月發(fā)布的《“十三五”國(guó)家信息化規(guī)劃》將區(qū)塊鏈技術(shù)
工程碩士專業(yè)學(xué)位論文14葉節(jié)點(diǎn)位于最底端，一旦下面的節(jié)點(diǎn)發(fā)生變動(dòng)，則會(huì)一直向上延伸到樹根。所有的節(jié)點(diǎn)都包含哈希值[13]。區(qū)塊鏈基礎(chǔ)架構(gòu)模型包含了數(shù)據(jù)層、網(wǎng)絡(luò)層、共識(shí)層、激勵(lì)層、合約層和應(yīng)用層。各種為了實(shí)現(xiàn)不可篡改性的ECC（橢圓加密算法）等非對(duì)稱加密算法和時(shí)間戳技術(shù)，被封裝在以默克爾數(shù)為核心的數(shù)據(jù)層；網(wǎng)絡(luò)層主要是起數(shù)據(jù)傳輸、驗(yàn)證作用；共識(shí)層則主要封裝各種不同的共識(shí)算法，決定著網(wǎng)絡(luò)中各種節(jié)點(diǎn)將通過怎樣的證明機(jī)制來形成新的區(qū)塊網(wǎng)絡(luò)。激勵(lì)層顧名思義以相關(guān)經(jīng)濟(jì)刺激機(jī)制加入?yún)^(qū)塊鏈體系，主要包括經(jīng)濟(jì)的發(fā)行機(jī)制和分配機(jī)制等；而保障系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行、交易成功達(dá)到的各類腳本和算法被封裝在合約層，通過編碼觸發(fā)各類扳機(jī)條件，是智能合約實(shí)現(xiàn)的前提；最后應(yīng)用層再依據(jù)不同的交易制定規(guī)則，封裝不用的服務(wù)與應(yīng)用場(chǎng)景[14]。如圖2-1展示了區(qū)塊鏈結(jié)構(gòu)及原理圖2-1區(qū)塊鏈結(jié)構(gòu)原理圖Figure2-1Blockchainstructureandschematic2.2.2區(qū)塊鏈的共識(shí)算法共識(shí)層中封裝著各類共識(shí)算法，通俗來說，共識(shí)算法就是全部節(jié)點(diǎn)協(xié)商一致后的一種契約。目前對(duì)共識(shí)算法的改進(jìn)也是研究的一大熱門。最基礎(chǔ)的共識(shí)算法有四種：工作量證明、權(quán)益證明、股份授權(quán)證明和拜占庭容錯(cuò)算法[15]。
輯運(yùn)算。用于處理現(xiàn)實(shí)復(fù)雜的數(shù)學(xué)計(jì)算，實(shí)現(xiàn)起來還是有一定的困難。但是在編程語(yǔ)言逐步完善后將能處理越來越復(fù)雜的問題。 2）運(yùn)行成本高。以太坊的計(jì)算和存儲(chǔ)是需要支付成本費(fèi)用的，并且隨著功能調(diào)用的復(fù)雜程度增加，支付的成本費(fèi)用也會(huì)呈正比增長(zhǎng)。這與區(qū)塊鏈應(yīng)用為了節(jié)約成本的初衷相悖，但是在未來?yè)碛懈冗M(jìn)的硬件，時(shí)效性所節(jié)約的時(shí)間成本將與高額手續(xù)費(fèi)相抵消。 3）隨著交易規(guī)模的擴(kuò)大，智能合約也將不斷隨之完善，其編寫者和審核者的主觀因素非常重要，代表的利益主體不同必然會(huì)造成公平和公信的缺失，所以編寫者和審核者必須為中立的第三方不參與任何一方的利益博弈，或者得到參與雙方的同意許可。
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]區(qū)塊鏈技術(shù)下的電力智能交易研究[J]. 趙文婷,沈蒙,金智新,王盈森,李懿. 太原理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2020(03)
[2]基于非合作博弈的獨(dú)立售電公司最優(yōu)規(guī)劃方法[J]. 林偉偉,胡志堅(jiān),謝仕煒,寧月,易辰穎,鄭云飛. 電力自動(dòng)化設(shè)備. 2020(03)
[3]區(qū)塊鏈在電力設(shè)備泛在物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)及方案[J]. 江秀臣,羅林根,余鐘民,傅曉飛,盛戈皞,劉亞東,錢勇. 高電壓技術(shù). 2019(11)
[4]智能合約技術(shù)下電動(dòng)汽車入網(wǎng)競(jìng)價(jià)機(jī)制研究[J]. 劉維揚(yáng),王冰,王敏,陳桂儒. 電網(wǎng)技術(shù). 2019(12)
[5]基于用戶偏好的電力資源去中心化配置方法[J]. 佘維,楊曉宇,田釗,馬建紅,李正澤,劉煒. 電力系統(tǒng)自動(dòng)化. 2019(13)
[6]基于多智能體的微網(wǎng)群內(nèi)電力市場(chǎng)交易策略[J]. 竇春霞,羅維,岳東,齊航,孟馳華,張亞民,張占強(qiáng),張博,劉麗. 電網(wǎng)技術(shù). 2019(05)
[7]基于區(qū)塊鏈的電力現(xiàn)貨交易市場(chǎng)研究[J]. 龔鋼軍,王慧娟,張桐,陳志敏,魏沛芳,蘇暢,文亞鳳,劉向軍. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2018(23)
[8]基于區(qū)塊鏈和連續(xù)雙向拍賣機(jī)制的微電網(wǎng)直接交易模式及策略[J]. 王健,周念成,王強(qiáng)鋼,王鵬. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2018(17)
[9]基于物理–信息–價(jià)值的能源區(qū)塊鏈分析[J]. 寧曉靜,張毅,林湘寧,魏繁榮,程晨. 電網(wǎng)技術(shù). 2018(07)
[10]基于區(qū)塊鏈的微電網(wǎng)系統(tǒng)[J]. 朱興雄,陳紹真,何清素. 電子技術(shù)與軟件工程. 2018(01)
博士論文
[1]基于連續(xù)雙向拍賣市場(chǎng)的報(bào)價(jià)策略選擇研究[D]. 邵嫄.華中科技大學(xué) 2014
碩士論文
[1]基于博弈論的微電網(wǎng)群能量?jī)?yōu)化調(diào)度研究[D]. 張曉晨.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2019
[2]電力市場(chǎng)環(huán)境下多微電網(wǎng)博弈調(diào)度研究[D]. 林赟.華南理工大學(xué) 2018
[3]基于分布式優(yōu)化的微電網(wǎng)群經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方法[D]. 王程.華北電力大學(xué)(北京) 2017
[4]基于動(dòng)態(tài)授權(quán)的拜占庭容錯(cuò)共識(shí)算法的區(qū)塊鏈性能改進(jìn)研究[D]. 劉肖飛.浙江大學(xué) 2017
[5]基于區(qū)塊鏈的去中心化交易關(guān)鍵技術(shù)研究及應(yīng)用[D]. 安慶文.東華大學(xué) 2017
[6]市場(chǎng)模式下微電網(wǎng)的隨機(jī)匹配競(jìng)價(jià)交易機(jī)制[D]. 史開拓.華北電力大學(xué)(北京) 2016
本文編號(hào)：3231521
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