考虑绿色属性的多微网间电能可信自治交易方法

王栋; 李达; 冯景丽; 贾乾罡; 平健; 严正

doi:10.7500/AEPS20211027002

您当前的位置：

首页 >

文章列表页 >

考虑绿色属性的多微网间电能可信自治交易方法

区块链技术在电力系统中的应用 | 更新时间：2025-06-16

- 考虑绿色属性的多微网间电能可信自治交易方法
- Trustworthy and Autonomous Electricity Trading Method Among Multiple Microgrids Considering Green Property
- 电力系统自动化 2022年46卷第23期页码：1-10
- 作者机构：
  
  1.国网数字科技控股有限公司,北京市 100053
  2.国家电网有限公司区块链技术实验室,北京市 100053
  3.国网区块链科技(北京)有限公司,北京市 100053
  4.电力传输与功率变换控制教育部重点实验室(上海交通大学),上海市 200240
  5.上海交通大学国家电投智慧能源创新学院,上海市 200240
- 作者简介：
  
  王栋（1985—），男，硕士，高级工程师，主要研究方向：区块链、信息安全。E-mail：wangdong@sgec.sgcc.com.cn
  李达（1991—），男，硕士，工程师，主要研究方向：电力系统自动化、能源区块链技术。E-mail：lida@sgec.sgcc.com.cn
  冯景丽（1993—），女，硕士，工程师，主要研究方向：能源区块链技术。E-mail：fengjl1024@163.com
  平健(1994—)，男，通信作者，博士后，主要研究方向：能源区块链、电力市场。E-mail：ppjj1994@sjtu.edu.cn
- 基金信息：
  
  国家电网公司科技项目(5700-202019374A-0-0-00)
- DOI：10.7500/AEPS20211027002
  中图分类号：
- 收稿：2021-10-27，
  
  修回：2022-04-19，
  
  网络出版：2022-08-15，
  
  纸质出版：2022-12-10
- 稿件说明：
移动端阅览
王栋,李达,冯景丽等.考虑绿色属性的多微网间电能可信自治交易方法[J].电力系统自动化,2022,46(23):1-10.

WANG Dong,LI Da,FENG Jingli,et al.Trustworthy and Autonomous Electricity Trading Method Among Multiple Microgrids Considering Green Property[J].Automation of Electric Power Systems,2022,46(23):1-10.
王栋,李达,冯景丽等.考虑绿色属性的多微网间电能可信自治交易方法[J].电力系统自动化,2022,46(23):1-10. DOI： 10.7500/AEPS20211027002.

WANG Dong,LI Da,FENG Jingli,et al.Trustworthy and Autonomous Electricity Trading Method Among Multiple Microgrids Considering Green Property[J].Automation of Electric Power Systems,2022,46(23):1-10. DOI： 10.7500/AEPS20211027002.

摘要

绿色电力交易是厘清可再生能源绿色属性、激励能源低碳化转型的重要举措。当前，微网的分布式可再生能源消纳方式仍以“自发自用，余量上网”为主，未能合理量化分布式可再生能源的绿色属性，也未能充分利用需求侧消纳绿色电力的诉求和潜力。为此，提出了考虑绿色属性的多微网间电能可信自治交易方法。首先，建立了微网间绿色电力交易机制，以交易手段引导绿色电力资源的合理配置；然后，提出了基于纳什议价的微网间绿色电力交易滚动出清及结算方法，保证绿色电力交易的资源配置的最优性以及市场红利分配的公平性；最后，建立了基于联盟链的绿色电力交易实现方法，设计了绿色电力交易智能合约及基于简化代理拜占庭容错(SDBFT)的绿色电力交易共识过程，实现了可信自治的多微网间绿色电力交易。仿真算例验证了文中机制及模型的有效性。

Abstract

Green electricity trading is an important measure to clarify the “green property” of renewable energy and encourage the low-carbon energy transition. At present

the accommodation of distributed renewable energy in microgrids still mainly relies on the principle of “the electricity generated by it is provided for itself first and the left is integrated to the grid”

but it neither quantifies the “green property” of distributed renewable energy reasonably nor fully considers the requirement and potential for the green electricity accommodation on the demand side. To this end

a trustworthy and autonomous electricity trading method among multiple microgrids considering the “green property” is proposed. First

a green electricity trading mechanism among microgrids is established to guide the rational allocation of green electricity resources by means of trading. Then

a rolling clearing and settlement method for the green electricity trading among microgrids based on Nash bargaining is proposed to guarantee the optimality of the resource allocation of green electricity trading and the fairness of the market dividend distribution. Finally

an implementation method for the green electricity trading based on a consortium blockchain is established

and a smart contract of green electricity trading and a consensus process of the green electricity trading based on the simplified delegated Byzantine fault tolerance (SDBFT) are designed. The proposed method enables the trustworthy and autonomous green electricity trading among multiple microgrids. Simulation examples verify the effectiveness of the proposed mechanism and model.

关键词

Keywords

references

刘振亚 . 实现碳达峰碳中和的根本途径［EB/OL］.（ 2021-03-16 ）［ 2021-10-26 ］. http：//www.xinhuanet.com/politics/2021-03/16/c_1127216053.htm http://www.xinhuanet.com/politics/2021-03/16/c_1127216053.htm .

LIU Zhenya . Fundamental way to achieve carbon peak and carbon neutrality ［EB/OL］. （ 2021-03-16 ）［ 2021-10-26 ］. http：//www.xinhuanet.com/politics/2021-03/16/c_1127216053.htm http://www.xinhuanet.com/politics/2021-03/16/c_1127216053.htm .

国家发展改革委 . 试行可再生能源绿色电力证书核发及自愿认购交易制度的通知［EB/OL］.（ 2017-02-03 ）［ 2021-10-26 ］. http：//www.gov.cn/xinwen/2017-02/03/content_5164836.htm http://www.gov.cn/xinwen/2017-02/03/content_5164836.htm .

National Development and Reform Commission . Notice on trial implementation of renewable energy green electricity certificate issuance and voluntary subscription trading system ［EB/OL］. （ 2017-02-03 ）［ 2021-10-26 ］. http：//www.gov.cn/xinwen/2017-02/03/content_5164836.htm http://www.gov.cn/xinwen/2017-02/03/content_5164836.htm .

国网浙江省电力有限公司 . 浙江达成首笔点对点“绿电交易” ［EB/OL］.（ 2020-12-08 ）［ 2021-10-26 ］. https：//news.bjx.com.cn/html/20201208/1120846.shtml https://news.bjx.com.cn/html/20201208/1120846.shtml .

State Grid Zhejiang Electric Power Co.， Ltd . Zhejiang reaches the first point-to-point “green electricity trading” ［EB/OL］. （ 2020-12-08 ）［ 2021-10-26 ］. https：//news.bjx.com.cn/html/20 201208/1120846.shtml https://news.bjx.com.cn/html/20201208/1120846.shtml .

经济日报 . 我国绿色电力交易试点正式启动，绿电消费有了“中国方案” ［EB/OL］.（ 2021-09-09 ）［ 2022-02-12 ］. https：//jingji.cctv.com/2021/09/09/ARTI7sdPkKzTqF7V6SS2aShq210909.shtml https://jingji.cctv.com/2021/09/09/ARTI7sdPkKzTqF7V6SS2aShq210909.shtml .

Economic Daily . China’s green electricity trading pilot was officially launched， and green electricity consumption has a “Chinese plan” ［EB/OL］. （ 2021-09-09 ）［ 2022-02-12 ］. https：//jingji.cctv.com/2021/09/09/ARTI7sdPkKzTqF7V6SS2aShq210909.shtml https://jingji.cctv.com/2021/09/09/ARTI7sdPkKzTqF7V6SS2aShq210909.shtml .

帅轩越，王秀丽，原晟淇，等 . 电力市场环境下基于改进纳什议价方法的多微网能源交易机制设计［J］. 西安交通大学学报， 2021 ， 55 （ 11 ）： 97 - 105 .

SHUAI Xuanyue ， WANG Xiuli ， YUAN Shengqi ， et al . Design of multi-microgrid energy trading mechanism based on improved Nash bargaining method in electricity market environment ［J］. Journal of Xi’an Jiaotong University ， 2021 ， 55 （ 11 ）： 97 - 105 .

游祥，李华强，陆杨，等 . 考虑配网潮流的多微网集中式交易定价策略［J］. 电网技术， 2022 ， 46 （ 4 ）： 1297 - 1309 .

YOU Xiang ， LI Huaqiang ， LU Yang ， et al . Pricing strategy for multi-microgrid centralized trading considering distribution network power flow ［J］. Power System Technology ， 2022 ， 46 （ 4 ）： 1297 - 1309 .

龚钢军，张心语，张哲宁，等 . 基于区块链动态合作博弈的多微网共治交易模式［J］. 中国电机工程学报， 2021 ， 41 （ 3 ）： 803 - 819 .

GONG Gangjun ， ZHANG Xinyu ， ZHANG Zhening ， et al . Multi-microgrid co-governance transaction model based on dynamic cooperation game of blockchain ［J］. Proceedings of the CSEE ， 2021 ， 41 （ 3 ）： 803 - 819 .

芮涛，李国丽，王群京，等 . 配电侧多微电网日前电能交易纳什议价方法［J］. 电网技术， 2019 ， 43 （ 7 ）： 2576 - 2585 .

RUI Tao ， LI Guoli ， WANG Qunjing ， et al . Nash bargaining method for multi-microgrid energy trading in distribution network ［J］. Power System Technology ， 2019 ， 43 （ 7 ）： 2576 - 2585 .

葛少云，李吉峰，刘洪，等 . 考虑智能建筑特性的多微网端对端能量交易方法［J］. 电力系统自动化， 2021 ， 45 （ 6 ）： 203 - 214 .

GE Shaoyun ， LI Jifeng ， LIU Hong ， et al . Peer-to-peer energy trading method for multiple microgrids considering characteristics of smart building ［J］. Automation of Electric Power Systems ， 2021 ， 45 （ 6 ）： 203 - 214 .

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 .

PING J ， YAN Z ， CHEN S J ， et al . Coordinating EV charging via blockchain ［J］. Journal of Modern Power Systems and Clean Energy ， 2020 ， 8 （ 3 ）： 573 - 581 .

马腾，刘洋，许立雄，等 . 基于区块链的配电侧多微电网电能去中心化交易模型［J］. 电网技术， 2021 ， 45 （ 6 ）： 2237 - 2247 .

MA Teng ， LIU Yang ， XU Lixiong ， et al . Energy decentralized transaction model of multi-microgrid in distribution side based on blockchain ［J］. Power System Technology ， 2021 ， 45 （ 6 ）： 2237 - 2247 .

黄家晖，李超，黄微，等 . 基于区块链的园区级多边用电权交易机制及实现方法［J］. 电力自动化设备， 2022 ， 42 （ 1 ）： 93 - 100 .

HUANG Jiahui ， LI Chao ， HUANG Wei ， et al . Park-level multilateral power usage quota trading mechanism and implementation method based on blockchain ［J］. Electric Power Automation Equipment ， 2022 ， 42 （ 1 ）： 93 - 100 .

王毅，赵辉辉，侯兴哲，等 . 基于链码和多阶段混合拍卖机制的微电网分布式电能交易模型［J］. 电网技术， 2020 ， 44 （ 4 ）： 1302 - 1309 .

WANG Yi ， ZHAO Huihui ， HOU Xingzhe ， et al . Distributed electricity transaction mode in microgrid based on chaincode and multi-stage hybrid auction mechanism ［J］. Power System Technology ， 2020 ， 44 （ 4 ）： 1302 - 1309 .

JIANG Y N ， ZHOU K L ， LU X H ， et al . Electricity trading pricing among prosumers with game theory-based model in energy blockchain environment ［J］. Applied Energy ， 2020 ， 271 ： 115239 .

NASH J F . The bargaining problem ［M］. Princeton， USA ： Princeton University Press ， 2002 ： 37 - 48 .

PING J ， YAN Z ， CHEN S J . A two-stage autonomous EV charging coordination method enabled by blockchain ［J］. Journal of Modern Power Systems and Clean Energy ， 2021 ， 9 （ 1 ）： 104 - 113 .

MORSTYN T ， MCCULLOCH M D . Multiclass energy management for peer-to-peer energy trading driven by prosumer preferences ［J］. IEEE Transactions on Power Systems ， 2019 ， 34 （ 5 ）： 4005 - 4014 .

PAUDEL A ， SAMPATH L P M I ， YANG J W ， et al . Peer-to-peer energy trading in smart grid considering power losses and network fees ［J］. IEEE Transactions on Smart Grid ， 2020 ， 11 （ 6 ）： 4727 - 4737 .

郭明萱，穆云飞，肖迁，等 . 考虑电池寿命损耗的园区综合能源电/热混合储能优化配置［J］. 电力系统自动化， 2021 ， 45 （ 13 ）： 66 - 75 .

GUO Mingxuan ， MU Yunfei ， XIAO Qian ， et al . Optimal configuration of electric/thermal hybrid energy storage for park-level integrated energy system considering battery life loss ［J］. Automation of Electric Power Systems ， 2021 ， 45 （ 13 ）： 66 - 75 .

CHEN S J ， MI H N ， PING J ， et al . A blockchain consensus mechanism that uses Proof of Solution to optimize energy dispatch and trading ［J/OL］. Nature Energy ： 1 - 9 ［ 2022-06-24 ］. https：//doi.org/10.1038/s41560-022-01027-4 https://doi.org/10.1038/s41560-022-01027-4 .

Basic economics of power generation ， transmission and distribution ［EB/OL］. ［ 2022-01-05 ］. https：//www.e-educa tion.psu.edu/eme801/node/530 https://www.e-education.psu.edu/eme801/node/530 .

浏览量

下载量

CSCD

文章被引用时，请邮件提醒。

提交

工具集

关联资源

计及电热需求响应的共享储能容量配置与动态租赁模型

基于区块链智能合约的分布式储能系统共享运营策略