考虑高能耗用户参与的调频服务跨链交易模型

沈鑫; 束洪春; 方正云; 莫熙

doi:10.7500/AEPS20200903002

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考虑高能耗用户参与的调频服务跨链交易模型

区块链技术在电力系统中的应用 | 更新时间：2025-06-16

- 考虑高能耗用户参与的调频服务跨链交易模型
- Cross-chain Transaction Model of Frequency Regulation Service Considering Participation of Consumers with High Energy Consumption
- 电力系统自动化-方正平台 2021年45卷第9期页码：10-18
- 作者机构：
  
  1.昆明理工大学电力工程学院，云南省昆明市 650051
  2.昆明理工大学机电工程学院，云南省昆明市 650051
  3.云南电网有限责任公司，云南省昆明市 650011
  4.云南电力调度控制中心，云南省昆明市 650011
- 作者简介：
  
  沈鑫（1981—），男，博士研究生,主要研究方向：区块链、智能配用电技术、非侵入式居民负荷量测技术。
  束洪春(1961—)，男，通信作者，教授，博士生导师，主要研究方向：新型继电保护与故障测距、数字信号处理及其应用等。E-mail：kmshc@sina.com.cn
  方正云(1979—),男,博士研究生,高级工程师,主要研究方向：智能电网、电力信息化技术。
- 基金信息：
  
  国家自然科学基金资助项目(52037003);云南省重大科技专项计划资助项目(202002AF080001)
- DOI：10.7500/AEPS20200903002
  中图分类号：
- 收稿日期：2020-09-03，
  
  修回日期：2020-11-30，
  
  网络出版日期：2021-03-05，
  
  纸质出版日期：2021-05-10
- 稿件说明：
移动端阅览
沈鑫,束洪春,方正云等.考虑高能耗用户参与的调频服务跨链交易模型[J].电力系统自动化,2021,45(9):10-18.

SHEN Xin,SHU Hongchun,FANG Zhengyun,et al.Cross-chain Transaction Model of Frequency Regulation Service Considering Participation of Consumers with High Energy Consumption[J].Automation of Electric Power Systems,2021,45(9):10-18.
沈鑫,束洪春,方正云等.考虑高能耗用户参与的调频服务跨链交易模型[J].电力系统自动化,2021,45(9):10-18. DOI： 10.7500/AEPS20200903002.

SHEN Xin,SHU Hongchun,FANG Zhengyun,et al.Cross-chain Transaction Model of Frequency Regulation Service Considering Participation of Consumers with High Energy Consumption[J].Automation of Electric Power Systems,2021,45(9):10-18. DOI： 10.7500/AEPS20200903002.

摘要

随着调频辅助服务市场的发展，用户侧未能充分参与调频市场的问题日益突出，表现在调频服务和调频补偿费用分摊两方面。首先，在结合市场环境的条件下提出优先让高能耗用户参与调频市场的举措，并对可行性进行分析。然后，结合区块链技术中的跨链交易方案构建了调频服务交易框架，并按市场主体划分构建多链结构。接着，在调频服务的报价出清模型中考虑了高能耗用户调频性能对市场的潜在风险；设计了基于链码的调频市场链上交易流程，打破了调频市场中多条区块链间的价值和数据壁垒。最后，通过算例模拟交易过程，实现调频服务交易从出清到结算在日内完成，提高了交易的效率和公开透明度。

Abstract

With the development of the auxiliary service market of frequency regulation

the problem that the user side can not fully participate in the frequency regulation market has become increasingly prominent

which is manifested in two aspects: frequency regulation service and frequency regulation compensation cost-sharing. Firstly

in combination with the market environment

this paper puts forward the measures that the consumers with high energy consumption are given high priority on participation in the frequency regulation market

and analyzes the feasibility. Combined with the cross-chain transaction scheme of blockchain technology

the framework of frequency regulation service transaction is constructed

and the multi-chain structure is constructed according to the market entities. In the quotation clearing model of the frequency regulation service

the potential risk to the market from the frequency regulation performance of consumers with high energy consumption is considered; the on-chain transaction process of the frequency regulation market based on chain code is designed

which breaks the value and data barriers between multiple blockchains in the frequency regulation market. Finally

by simulating the transaction process

the frequency regulation service transaction from clearing to settlement can be completed within a day

which improves the efficiency and transparency of the transaction.

关键词

Keywords

references

国家能源局南方监管局 . 广东调频辅助服务市场交易规则［EB/OL］.［ 2018-08-08 ］. http：//nfj.nea.gov.cn/adminContent/initView Content.do http://nfj.nea.gov.cn/adminContent/initViewContent.do ？pk= 402881 e 564 f399bb 01651 c 8 a97dd 0024 .

Southern Energy Regulatory Bureau of National Energy Administration . Trading rules of FM auxiliary services market in Guangdong Province of China ［EB/OL］. ［ 2018-08-08 ］. http：//nfj.nea.gov.cn/adminContent/initViewContent.do http://nfj.nea.gov.cn/adminContent/initViewContent.do ？pk= 402881 e 564 f399bb 01651 c 8 a97dd 0024 .

MIRANBEIGI M ， IMAN-EINI H . Hybrid modulation technique for grid-connected cascaded photovoltaic systems ［J］. IEEE Transactions on Industrial Electronics ， 2016 ， 63 （ 12 ）： 7843 - 7853 .

国家发展改革委办公厅，国家能源局综合司 . 关于深化电力现货市场建设试点工作的意见［EB/OL］.［ 2019-08-07 ］. https：//www.ndrc.gov.cn/xxgk/zcfb/ghxwj/201908/t20190807_960970.html https://www.ndrc.gov.cn/xxgk/zcfb/ghxwj/201908/t20190807_960970.html .

General Office of the National Development and Reform Commission， General Department of the National Energy Administration . Opinions on deepening the pilot work in the construction of the spot market for electricity ［EB/OL］. ［ 2019-08-07 ］. https：//www.ndrc.gov.cn/xxgk/zcfb/ghxwj/201908/t20190807_960970.html https://www.ndrc.gov.cn/xxgk/zcfb/ghxwj/201908/t20190807_960970.html .

WANG J ， LIU C ， TON D ， et al . Impact of plug-in hybrid electric vehicles on power systems with demand response and wind power ［J］. Energy Policy ， 2011 ， 39 （ 7 ）： 4016 - 4021 .

WEI Wei ， LIU Feng ， MEI Shengwei ， et al . Charging strategies of EV aggregator under renewable generation and congestion： a normalized Nash equilibrium approach ［J］. IEEE Transactions on Smart Grid ， 2016 ， 7 （ 3 ）： 1630 - 1641 .

MARGELLOS K ， OREN S . Capacity controlled demand side management： a stochastic pricing analysis ［J］. IEEE Transactions on Power Systems ， 2016 ， 31 （ 1 ）： 706 - 717 .

MOCANU E ， NGUYEN H P ， GIBESCU M ， et al . Deep learning for estimating building energy consumption ［J］. Sustainable Energy ， Grids and Networks ， 2016 ， 6 （ 6 ）： 91 - 99 .

WU C ， TANG W ， POOLLA K ， et al . Predictability， constancy and contingency in electric load profiles ［C］// 2016 IEEE International Conference on Smart Grid Communications ， November 6 - 9 ， 2016 ， Sydney， Australia： 662 - 66 .

ZHANG X ， HUG G . Optimal regulation provision by aluminum smelters ［C］// 2014 IEEE PES General Meeting | Conference & Exposition ， July 27 - 31 ， 2014 ， National Harbor， USA： 1 - 5 .

ZHANG Xiao ， HUG G . Bidding strategy in energy and spinning reserve markets for aluminum smelters' demand response ［C］// IEEE Power & Energy Society Innovative Smart Grid Technologies Conference ， February 18 - 20 ， 2015 ， Washington DC， USA： 1 - 5 .

WANG W ， ABDOLRASHIDI A ， YU N ， et al . Frequency regulation service provision in data center with computational flexibility ［J］. Applied Energy ， 2019 ， 251 ： 1 - 8 .

FERNÁNDEZ-MUÑOZ D ， PÉREZ-DÍAZ J I ， GUISÁNDEZ I ， et al . Fast frequency control ancillary services： an international review ［J］. Renewable & Sustainable Energy Reviews ， 2020 ， 120 ： 1 - 17 .

FERNÁNDEZ M D ， PÉREZ-DÍAZ J I ， GUISÁNDEZ I ， et al . Fast frequency control services in Europe ［C］// 2018 15th International Conference on the European Energy Market ， June 27 - 29 ， 2018 ， Lodz ， Poland .

BANSHWAR A ， SHARMA N K ， SOOD Y R ， et al . An international experience of technical and economic aspects of ancillary services in deregulated power industry： lessons for emerging BRIC electricity markets ［J］. Renewable & Sustainable Energy Reviews ， 2018 ， 90 ： 774 - 801 .

王娟娟，吕泉，李卫东，等 . 电力市场环境下需求侧AGC成本的分摊策略［J］. 电力自动化设备， 2012 ， 32 （ 6 ）： 31 - 35 .

WANG Juanjuan ， LÜ Quan ， LI Weidong ， et al . Demand-side AGC cost allocation strategy in power market environment ［J］. Power Automation Equipment ， 2012 ， 32 （ 6 ）： 31 - 35 .

龚钢军，王慧娟，杨晟，等 . 区块链技术下的综合能源服务［J］. 中国电机工程学报， 2020 ， 40 （ 5 ）： 1397 - 1408 .

GONG Gangjun ， WANG Huijuan ， YANG Sheng ， et al . Integrated energy service based on blockchain technology ［J］. Proceedings of the CSEE ， 2020 ， 40 （ 5 ）： 1397 - 1408 .

荆江平，杨梓俊，陆晓，等 . 计及补偿效果的需求侧资源调频辅助服务市场机制研究［J］. 电力建设， 2020 ， 41 （ 2 ）： 30 - 39 .

JING Jiangping ， YANG Zijun ， LU Xiao ， et al . Research on market mechanism of demand side resource frequency modulation auxiliary service considering compensation effect ［J］. Electric Power Construction ， 2020 ， 41 （ 2 ）： 30 - 39 .

何永秀，周丽，庞越侠，等 . 新电改下基于引发责任的调频辅助服务成本分摊机制设计［J］. 电力系统自动化， 2019 ， 43 （ 18 ）： 88 - 94 .

HE Yongxiu ， ZHOU Li ， PANG Yuexia ， et al . Design of causing responsibility based cost allocation mechanism for frequency regulation ancillary service in new electricity reform ［J］. Automation of Electric Power Systems ， 2019 ， 43 （ 18 ）： 88 - 94 .

刘秋华，袁浩，杨争林，等 . 可再生能源配额制下绿色证书补偿辅助服务方案探讨［J］. 电力系统自动化， 2020 ， 44 （ 6 ）： 1 - 8 .

LIU Qiuhua ， YUAN Hao ， YANG Zhenglin ， et al . Discussion on compensation ancillary service scheme of green certificates based on renewable portfolio standard ［J］. Automation of Electric Power Systems ， 2020 ， 44 （ 6 ）： 1 - 8 .

文福拴，林鸿基，胡嘉骅 . 需求响应的商业机制与市场框架初探［J］. 电力需求侧管理， 2019 ， 21 （ 1 ）： 4 - 9 .

WEN Fushuan ， LIN Hongji ， HU Jiahua . A preliminary study on the business mechanism and market framework of demand response ［J］. Power Demand Side Management ， 2019 ， 21 （ 1 ）： 4 - 9 .

赵曰浩，彭克，徐丙垠，等 . 能源区块链应用工程现状与展望［J］. 电力系统自动化， 2019 ， 43 （ 7 ）： 14 - 22 .

ZHAO Yuehao ， PENG Ke ， XU Bingyin ， et al . Status and prospect of pilot project of energy blockchain ［J］. Automation of Electric Power Systems ， 2019 ， 43 （ 7 ）： 14 - 22 .

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］. 电力系统自动化， 2020 ， 44 （ 11 ）： 10 - 24 .

WANG Shenghan ， GUO Chuangxin ， FENG Bin ， et al . Application of blockchain technology in power systems： prospects and ideas ［J］. Automation of Electric Power Systems ， 2020 ， 44 （ 11 ）： 10 - 24 .

贾乾罡，陈思捷，严正，等 . 基于区块链的空调负荷用电权分配：模式与方法［J］. 中国电机工程学报， 2020 ， 40 （ 11 ）： 3393 - 3401 .

JIA Qiangang ， CHEN Sijie ， YAN Zheng ， et al . Blockchain-enabled power usage quotas allocation method for air conditioning loads ［J］. Proceedings of the CSEE ， 2020 ， 40 （ 11 ）： 3393 - 3401 .

韩冬，张程正浩，孙伟卿，等 . 基于区块链技术的智能配售电交易平台架构设计［J］. 电力系统自动化， 2019 ， 43 （ 7 ）： 89 - 96 .

HAN Dong ， ZHANG Chengzhenghao ， SUN Weiqing ， et al . Framework design of smart distribution trading platform based on blockchain technology ［J］. Automation of Electric Power Systems ， 2019 ， 43 （ 7 ）： 89 - 96 .

ABRISHAMBAF O ， FARIA P ， VALE Z ， et al . Real-time simulation of a curtailment service provider for demand response participation ［C］// 2018 IEEE/PES Transmission and Distribution Conference and Exposition （T&D）， April 16 - 19 ， 2018 ， Denver， USA： 1 - 9 .

HE H ， LUO Z ， WANG Q ， et al . Joint operation mechanism of distributed photovoltaic power generation market and carbon market based on cross-chain trading technology ［J］. IEEE Access ， 2020 （ 8 ）： 66116 - 66130 .

仇进，吴继平，滕贤亮，等 . 适应辅助服务市场化的自动发电控制调频容量实时计算方法［J］. 电力系统自动化， 2018 ， 42 （ 8 ）： 16 - 21 .

QIU Jin ， WU Jiping ， TENG Xianliang ， et al . Real-time calculation method for frequency modulation capacity of automatic generation control adapting to auxiliary service marketization ［J］. Automation of Electric Power Systems ， 2018 ， 42 （ 8 ）： 16 - 21 .

王浩然，陈思捷，严正，等 . 基于区块链的电动汽车充电站充电权交易：机制、模型和方法［J］. 中国电机工程学报， 2020 ， 40 （ 2 ）： 425 - 435 .

WANG Haoran ， CHEN Sijie ， YAN Zheng ， et al . Blockchain-enabled charging right trading among EV charging stations： mechanism， model， and method ［J］. Proceedings of the CSEE ， 2020 ， 40 （ 2 ）： 425 - 435 .

娄素华，吕梦璇，王永灿，等 . 考虑投资风险的含风电系统电源投资扩展规划研究［J］. 中国电机工程学报， 2019 ， 39 （ 7 ）： 1944 - 1955 .

LOU Suhua ， LÜ Mengxuan ， WANG Yongcan ， et al . Generation investment expansion planning for wind power accommodation considering investment risk ［J］. Proceedings of the CSEE ， 2019 ， 39 （ 7 ）： 1944 - 1955 .

Polkadot white paper ［EB/OL］. ［ 2019-02-05 ］. https：//wiki.polkadot.network/docs/en/l.earn-introduction https://wiki.polkadot.network/docs/en/l.earn-introduction .

Z-Ledger deployment ［EB/OL］. ［ 2019-07-13 ］. https：//baas.Zhigui.com/production/5bfe3cf465987b001b008d5b https://baas.Zhigui.com/production/5bfe3cf465987b001b008d5b .

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