Transaction Mechanism of Demand Response Resource Considering Credit in Blockchain Environment

Beibei WANG; Qixin WANG; Yachao LI; Shengnan ZHAO; Min WU

doi:10.7500/AEPS20200403002

您当前的位置：

首页 >

文章列表页 >

Transaction Mechanism of Demand Response Resource Considering Credit in Blockchain Environment

Application of Blockchain Technology in Power System | 更新时间：2025-06-16

- Transaction Mechanism of Demand Response Resource Considering Credit in Blockchain Environment
- Automation of Electric Power Systems Vol. 45, Issue 5, Pages: 30-38(2021)
- 作者机构：
  
  1.东南大学电气工程学院，江苏省南京市210096
  2.国家电网有限公司华东分部，上海市 200120
- 作者简介：
- 基金信息：
  
  National Natural Science Foundation of China
- DOI：10.7500/AEPS20200403002
  CLC：
- Received：03 April 2020，
  
  Revised：2020-09-14，
  
  Published Online：16 November 2020，
  
  Published：10 March 2021
- 稿件说明：
移动端阅览
王蓓蓓,王骐鑫,李雅超等.区块链环境下考虑信用的需求响应资源交易机制[J].电力系统自动化,2021,45(5):30-38.

WANG Beibei,WANG Qixin,LI Yachao,et al.Transaction Mechanism of Demand Response Resource Considering Credit in Blockchain Environment[J].Automation of Electric Power Systems,2021,45(5):30-38.
王蓓蓓,王骐鑫,李雅超等.区块链环境下考虑信用的需求响应资源交易机制[J].电力系统自动化,2021,45(5):30-38. DOI： 10.7500/AEPS20200403002.

WANG Beibei,WANG Qixin,LI Yachao,et al.Transaction Mechanism of Demand Response Resource Considering Credit in Blockchain Environment[J].Automation of Electric Power Systems,2021,45(5):30-38. DOI： 10.7500/AEPS20200403002.

摘要

需求响应（DR）资源参与电网互动丰富了电网调度的手段，然而，由于DR资源的不确定性且个体趋利性难以直接控制，相较于传统电力资源，其交易的违约概率更大，使得结算与惩罚机制复杂化。为有效引导需求侧资源积极参与响应，降低违约风险，从而提高DR参与调度的可用性，提出了基于区块链的DR资源信用管理方法，分别搭建了集中交易和双边交易下考虑信用值的DR资源交易机制，设计交易各阶段的智能合约并部署在以太坊测试链上，探讨在不同信用值下用户的响应效果。算例表明，提出的交易方式有效降低了DR资源的调用成本，守信用户可获得更多利益，从而从长期角度有效引导DR资源参与市场交易，维持DR资源交易市场稳定发展。

Abstract

The participation of demand response (DR) resources in the interaction of power grids enriches the means of power grid dispatching. However

due to the uncertainty of DR resources and the difficulty of direct control of individual interest

the transaction default probability of DR resources is higher than that of traditional power resources

which complicates the settlement and punishment mechanism. In order to effectively guide the demand-side resources to actively participate in response

a blockchain-based DR resource credit management method is proposed to reduce the risk of default

thereby improving the availability of DR for participating in scheduling. A DR resource transaction mechanism considering credit value in centralized transactions and bilateral transactions is established. And the smart contracts at each stage of the transaction are designed and deployed on the Ethereum test chain to explore the response effects of users under different credit values. The example shows that the proposed transaction method can effectively reduce the cost of DR resources

and the trustworthy users can obtain more benefits

thereby effectively guiding DR resources to participate in market transactions from a long-term perspective and maintaining the stable development of DR resource transaction markets.

关键词

Keywords

references

李彬，曹望璋，卢超，等 . 非可信环境下基于区块链的多级DR投标安全管理及技术支撑［J］. 中国电机工程学报， 2018 ， 38 （ 8 ）： 2272 - 2283 .

LI Bin ， CAO Wangzhang ， LU Chao ， et al . Security management and technique support for multi-level DR bidding under untrusted environment based on blockchain ［J］. Proceedings of the CSEE ， 2018 ， 38 （ 8 ）： 2272 - 2283 .

王蓓蓓，李雅超，赵盛楠，等 . 基于区块链的分布式能源交易关键技术［J］. 电力系统自动化， 2019 ， 43 （ 14 ）： 53 - 64 .

WANG Beibei ， LI Yachao ， ZHAO Shengnan ， et al . Key technologies on blockchain based distributed energy transaction ［J］. Automation of Electric Power Systems ， 2019 ， 43 （ 14 ）： 53 - 64 .

李彬，卢超，曹望璋，等 . 基于区块链技术的自动需求响应系统应用初探［J］. 中国电机工程学报， 2017 ， 37 （ 13 ）： 3691 - 3702 .

LI Bin ， LU Chao ， CAO Wangzhang ， et al . A preliminary study of block chain based automated demand response system ［J］. Proceedings of the CSEE ， 2017 ， 37 （ 13 ）： 3691 - 3702 .

鲁静，宋斌，向万红，等 . 基于区块链的电力市场交易结算智能合约［J］. 计算机系统应用， 2017 ， 26 （ 12 ）： 43 - 50 .

LU Jing ， SONG Bin ， XIANG Wanhong ， et al . Smart contract for electricity transaction and charge settlement based on blockchain ［J］. Computer Systems & Applications ， 2017 ， 26 （ 12 ）： 43 - 50 .

何蒲，于戈，张岩峰，等 . 区块链技术与应用前瞻综述［J］. 计算机科学， 2017 ， 44 （ 4 ）： 1 - 7 .

HE Pu ， YU Ge ， ZHANG Yanfeng ， et al . Survey on blockchain technology and its application prospect ［J］. Computer Science ， 2017 ， 44 （ 4 ）： 1 - 7 .

黄伟，柳思岐，叶波 . 考虑源-荷互动的园区综合能源系统站-网协同优化［J］. 电力系统自动化， 2020 ， 44 （ 14 ）： 44 - 61 .

HUANG Wei ， LIU Siqi ， YE Bo . Station-network cooperative optimization of integrated energy system for park considering source-load interaction ［J］. Automation of Electric Power Systems ， 2020 ， 44 （ 14 ）： 44 - 61 .

祁兵，夏琰，李彬，等 . 基于区块链激励机制的光伏交易机制设计［J］. 电力系统自动化， 2019 ， 43 （ 9 ）： 170 - 180 .

QI Bing ， XIA Yan ， LI Bin ， et al . Photovoltaic trading mechanism design based on blockchain-based incentive mechanism ［J］. Automation of Electric Power Systems ， 2019 ， 43 （ 9 ）： 170 - 180 .

杨晓东，张有兵，卢俊杰，等 . 基于区块链技术的能源局域网储能系统自动需求响应［J］. 中国电机工程学报， 2017 ， 37 （ 13 ）： 3703 - 3716 .

YANG Xiaodong ， ZHANG Youbing ， LU Junjie ， et al . Blockchain-based automated demand response method for energy storage system in an energy local network ［J］. Proceedings of the CSEE ， 2017 ， 37 （ 13 ）： 3703 - 3716 .

平健，严正，陈思捷，等 . 基于区块链的分布式能源交易市场信用风险管理方法［J］. 中国电机工程学报， 2019 ， 39 （ 24 ）： 7137 - 7145 .

PING Jian ， YAN Zheng ， CHEN Sijie ， et al . A credit risk management method for distributed energy trading market based on block chain ［J］. Proceedings of the CSEE ， 2019 ， 39 （ 24 ）： 7137 - 7145 .

ZHAO S ， WANG B ， LI Y ， et al . Integrated energy transaction mechanisms based on blockchain technology ［J］. Energies ， 2018 ， 11 （ 9 ）： 1 - 19 .

KANG J ， YU R ， HUANG X ， et al . Enabling localized peer-to-peer electricity trading among plug-in hybrid electric vehicles using consortium blockchains ［J］. IEEE Transactions on Industrial Informatics ， 2017 ， 13 （ 6 ）： 3154 - 3164 .

CLAUDIA P ， TUDOR C ， MARCEL A ， et al . Blockchain based decentralized management of demand response programs in smart energy grids ［J］. Sensors ， 2018 ， 18 （ 1 ）： 1 - 21 .

孙宇军，王岩，王蓓蓓，等 . 考虑需求响应不确定性的多时间尺度源荷互动决策方法［J］. 电力系统自动化， 2018 ， 42 （ 2 ）： 106 - 113 .

SUN Yujun ， WANG Yan ， WANG Beibei ， et al . Multi-time scale decision method for source-load interaction considering demand response uncertainty ［J］. Automation of Electric Power Systems ， 2018 ， 42 （ 2 ）： 106 - 113 .

王蓓蓓 . 面向智能电网的用户需求响应特性和能力研究综述［J］. 中国电机工程学报， 2014 ， 34 （ 22 ）： 3654 - 3663 .

WANG Beibei . Research on consumers’ response characteristics and ability under smart grid： a literatures survey ［J］. Proceedings of the CSEE ， 2014 ， 34 （ 22 ）： 3654 - 3663 .

谢畅，王蓓蓓，李然，等 . 基于信用等级的虚拟电厂需求响应效果后评估［J］. 电力建设， 2017 ， 38 （ 9 ）： 67 - 72 .

XIE Chang ， WANG Beibei ， LI Ran ， et al . Evaluation of demand response effect of virtual power plant based on credit rating ［J］. Electric Power Construction ， 2017 ， 38 （ 9 ）： 67 - 72 .

阮文骏，刘莎，李扬 . 美国需求响应综述［J］. 电力需求侧管理， 2013 ， 15 （ 2 ）： 61 - 64 .

RUAN Wenjun ， LIU Sha ， LI Yang . Overview of demand response in the U.S.A ［J］. Power Demand Side Management ， 2013 ， 15 （ 2 ）： 61 - 64 .

KHAQQI K N ， SIKORSKI J J ， HADINOTO K ， et al . Incorporating seller/buyer reputation-based system in blockchain-enabled emission trading application ［J］. Applied Energy ， 2018 ， 209 ： 8 - 19 .

郭亦宗，冯斌，岳铂雄，等 . 负荷聚合商模式下考虑需求响应的超短期负荷预测［J/OL］. 电力系统自动化［ 2020-09-11 ］. http：//kns.cnki.net/kcms/detail/32.1180.TP.20200907.1321.004.html http://kns.cnki.net/kcms/detail/32.1180.TP.20200907.1321.004.html .

GUO Yizong ， FENG Bin ， YUE Boxiong ， et al . Ultra-short-term load forecasting considering demand response under load aggregator mode ［J/OL］. Automation of Electric Power Systems ［ 2020-09-11 ］. http：//kns.cnki.net/kcms/detail/32.1180.TP.20200907.1321.004.html http://kns.cnki.net/kcms/detail/32.1180.TP.20200907.1321.004.html .

袁勇，王飞跃 . 区块链技术发展现状与展望［J］. 自动化学报， 2016 ， 42 （ 4 ）： 481 - 494 .

YUAN Yong ， WANG Feiyue . Development status and prospect of blockchain technology ［J］. Journal of Automation ， 2016 ， 42 （ 4 ）： 481 - 494 .

蔡金棋，李淑贤，樊冰，等 . 能源互联网中基于区块链的能源交易［J］. 电力建设， 2017 ， 38 （ 9 ）： 24 - 31 .

CAI Jinqi ， LI Shuxian ， FAN Bing ， et al . Blockchain based energy trading in energy internet ［J］. Electric Power Construction ， 2017 ， 38 （ 9 ）： 24 - 31 .

王胜寒，郭创新，冯斌，等 . 区块链技术在电力系统中的应用：前景与思路［J/OL］. 电力系统自动化［ 2020-06-04 ］. http：//kns.cnki.net/kcms/detail/32.1180.TP.20200416.1709.045.html http://kns.cnki.net/kcms/detail/32.1180.TP.20200416.1709.045.html .

WANG Shenghan ， GUO Chuangxin ， FENG Bin ， et al . The application of blockchain technology in power system： prospects and ideas ［J/OL］. Automation of Electric Power Systems ［ 2020-06-04 ］. http：//kns.cnki.net/kcms/detail/32.1180.TP.20200416.1709.045.html http://kns.cnki.net/kcms/detail/32.1180.TP.20200416.1709.045.html .

杨德昌，赵肖余，徐梓潇，等 . 区块链在能源互联网中应用现状分析和前景展望［J］. 中国电机工程学报， 2017 ， 37 （ 13 ）： 3664 - 3671 .

YANG Dechang ， ZHAO Xiaoyu ， XU Zixiao ， et al . Developing status and prospect analysis of blockchain in Energy Internet ［J］. Proceedings of the CSEE ， 2017 ， 37 （ 13 ）： 3664 - 3671 .

崔树银，陆奕，常啸 . 考虑信用评分机制的电力碳排放交易区块链模型［J］. 电力建设， 2019 ， 40 （ 1 ）： 104 - 111 .

CUI Shuyin ， LU Yi ， CHANG Xiao . Research on model of blockchain-enabled power carbon emission trade considering credit scoring mechanism ［J］. Electric Power Construction ， 2019 ， 40 （ 1 ）： 104 - 111 .

王蓓蓓，孙宇军，李扬 . 不确定性需求响应建模在电力积分激励决策中的应用［J］. 电力系统自动化， 2015 ， 39 （ 10 ）： 93 - 99 .

WANG Beibei ， SUN Yujun ， LI Yang . Application of uncertain demand response modeling in power-score incentive decision ［J］. Automation of Electric Power Systems ， 2015 ， 39 （ 10 ）： 93 - 99 .

龚钢军，杨晟，王慧娟，等 . 综合能源服务区块链的网络架构、交互模型与信用评价［J/OL］. 中国电机工程学报［ 2020-06-05 ］. https：//doi.org/10.13334/j.0258-8013.pcsee.191041 https://doi.org/10.13334/j.0258-8013.pcsee.191041 .

GONG Gangjun ， YANG Sheng ， WANG Huijuan ， et al . Network architecture ， interaction model and credit evaluation of integrated energy service blockchain ［J/OL］. Proceedings of the CSEE ［ 2020-06-05 ］. https：//doi.org/10.13334/j.0258-8013.pcsee.191041 https://doi.org/10.13334/j.0258-8013.pcsee.191041 .

ZHANG Xiaoyan ， ZHU Shanying ， HE Jianping ， et al . Credit rating based real-time energy trading in microgrids ［J］. Applied Energy ， 2019 ， 236 ： 985 - 996 .

平健，陈思捷，张宁，等 . 基于智能合约的配电网去中心化交易机制［J］. 中国电机工程学报， 2017 ， 37 （ 13 ）： 3682 - 3690 .

PING Jian ， CHEN Sijie ， ZHANG Ning ， et al . Decentralized transactive mechanism in distribution network based on smart contract ［J］. Proceedings of the CSEE ， 2017 ， 37 （ 13 ）： 3682 - 3690 .

沈泽宇，陈思捷，严正，等 . 基于区块链的分布式能源交易技术［J/OL］. 中国电机工程学报［ 2020-08-13 ］. https：//doi.org/10.13334/j.0258-8013.pcsee.200060 https://doi.org/10.13334/j.0258-8013.pcsee.200060 .

SHEN Zeyu ， CHEN Sijie ， YAN Zheng ， et al . Distributed energy trading technology based on block chain ［J/OL］. Proceedings of the CSEE ［ 2020-08-13 ］. https：//doi.org/10.13334/j.0258-8013.pcsee.200060 https://doi.org/10.13334/j.0258-8013.pcsee.200060 .

CAISO Department of Market Monitoring . 2019 second quarter report on market issues and performance ［R］. 2019 .

Views

下载量

CSCD

Alert me when the article has been cited

提交

Tools

Publicity Resources

Blockchain-based Multi-party Co-governance Transaction Mode for Load Aggregator and Residential Users

Demand Response Transaction Mechanism for Virtual Load Aggregator Considering User Credit

Distributed Energy Trading Mechanism and Consensus Method Considering Reputation Management

Blockchain-based Renewable Energy Power Tracking Method in Background of Renewable Portfolio Standard

Related Author

ZHANG Jingchen

JIANG Quanyuan

GENG Guangchao

MA Junchao

WANG Chenxu

JIA Hongjie

TANG Wanxin

JIN Xiaolong

Related Institution

College of Electrical Engineering, Zhejiang University

Electric Power Research Institute of State Grid Zhejiang Electric Power Co., Ltd.

Key Laboratory of Smart Grid of Ministry of Education (Tianjin University)

Institute of Energy Storage Science and Engineering (Tianjin University)

Information and Communication Company of State Grid Fujian Electric Power Co., Ltd.

⁰