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

ZHANG Jingchen; JIANG Quanyuan; GENG Guangchao; MA Junchao; WANG Chenxu

doi:10.7500/AEPS20230209004

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

Application Research | 更新时间：2025-06-16

- Blockchain-based Multi-party Co-governance Transaction Mode for Load Aggregator and Residential Users
- Automation of Electric Power Systems Vol. 48, Issue 1, Pages: 109-118(2024)
- 作者机构：
  
  1.浙江大学电气工程学院，浙江省杭州市 310027
  2.国网浙江省电力有限公司电力科学研究院，浙江省杭州市 310014
- 作者简介：
- 基金信息：
  
  Science and Technology Project of State Grid Zhejiang Electric Power Co., Ltd(B311DS210010)
- DOI：10.7500/AEPS20230209004
  CLC：
- Received：09 February 2023，
  
  Revised：2023-07-08，
  
  Published Online：18 August 2023，
  
  Published：10 January 2024
- 稿件说明：
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张靖琛,江全元,耿光超等.基于区块链的负荷聚合商及居民用户多方共治交易模式[J].电力系统自动化,2024,48(1):109-118.

ZHANG Jingchen,JIANG Quanyuan,GENG Guangchao,et al.Blockchain-based Multi-party Co-governance Transaction Mode for Load Aggregator and Residential Users[J].Automation of Electric Power Systems,2024,48(1):109-118.
张靖琛,江全元,耿光超等.基于区块链的负荷聚合商及居民用户多方共治交易模式[J].电力系统自动化,2024,48(1):109-118. DOI： 10.7500/AEPS20230209004.

ZHANG Jingchen,JIANG Quanyuan,GENG Guangchao,et al.Blockchain-based Multi-party Co-governance Transaction Mode for Load Aggregator and Residential Users[J].Automation of Electric Power Systems,2024,48(1):109-118. DOI： 10.7500/AEPS20230209004.

摘要

居民用户以负荷聚合商为中介参与需求响应，在交易中往往不具有话语权和选择权，由此产生信息不透明、第三方权力过大等信任问题；同时，居民用户因信息获取能力差以及负荷实时控制能力弱，难以在聚合响应中享受平等决策权、知情权和话语权。因此，基于区块链技术设计负荷聚合商及居民用户多方共治交易模式，针对包含3类柔性负荷的居民用户及聚合商的区块链节点，以自治共享为基本原则建立区块链节点模型和配置方法；基于负荷聚合商及居民用户节点间的聚合响应新模式，构建了基于聚合商非合作博弈、居民用户间演化博弈及聚合商与居民用户间主从博弈的激励机制，设计了激励相容的智能合约算法和区块数据结构，并提出响应标识因数和激励理性系数来评估所提交易模式的有效性；最后，经算例仿真验证表明，所提交易模式在保证各交易节点效用的基础上，可确保聚合服务高效可信，有利于唤醒海量需求侧沉睡资源。

Abstract

Residential users take load aggregators as intermediaries to participate in demand response

and often do not have the right to speak and choose in transactions

thus resulting in the trust problems such as opaque information and excessive third-party power. At the same time

due to the poor information acquisition ability and the weak real-time load control ability

it is difficult for residents to share equal decision-making rights

informed rights and discourse rights in aggregation response. Therefore

based on the blockchain technology

a multi-party co-governance transaction mode for load aggregators and residential users is designed

and a blockchain node model and configuration method are established based on the basic principle of autonomous sharing among the blockchain nodes of residential users and aggregators with three types of flexible loads; Based on the new mode of aggregate response between load aggregators and residential user nodes

an incentive mechanism supported by non-cooperative game between aggregators

evolutionary game between residential users

Stackelberg game between aggregators and residential users is constructed. An incentive compatible smart contract algorithm and block data structure are designed

and the response identification factor and incentive rationality coefficient are proposed to evaluate the effectiveness of the proposed transaction mode. Finally

the simulation results of a case show that the proposed transaction mode can ensure the efficiency and credibility of aggregation services on the basis of ensuring the utility of each transaction node

and is conducive to waking up massive sleeping resources on the demand side.

关键词

Keywords

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