【摘 要】
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近年来,随着新能源技术的快速发展,越来越多的社区配备了风能和光能等分布式发电设备,社区居民可以将多余的电力向外出售,由以往的电力消费者转变为生产与消费一体的“产销者”。分布式能源市场迫切需要一种无第三方监管的分布式可信交易机制,而最近得到广泛关注的区块链技术为此提供了可行的解决方案。区块链技术的去中心化分布式数据库、不依赖第三方的全局共识及智能合约等特性可以较好的满足分布式能源交易需求。然而,现有
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近年来,随着新能源技术的快速发展,越来越多的社区配备了风能和光能等分布式发电设备,社区居民可以将多余的电力向外出售,由以往的电力消费者转变为生产与消费一体的“产销者”。分布式能源市场迫切需要一种无第三方监管的分布式可信交易机制,而最近得到广泛关注的区块链技术为此提供了可行的解决方案。区块链技术的去中心化分布式数据库、不依赖第三方的全局共识及智能合约等特性可以较好的满足分布式能源交易需求。然而,现有的基于区块链的能源交易机制的研究在用户隐私保护和交易吞吐量等性能指标方面仍有待完善。针对这些问题,本文基于有向无环图型区块链,提出了智能合约和智能体驱动的能源市场交易模型和基于双向拍卖的交易策略。首先,根据分布式电力交易的特点,设计了智能电网的电力交易流程,基于双向拍卖机制制定了电力交易的规则,并在以太坊Remix开发环境下编写了智能合约,通过调试合约验证了所设计的电力交易模型和制定的交易规则的可行性。其次,提出了更加适用于分布式电力交易的量化自适应进取(Quantitative Adaptive Aggressiveness,QAA)策略。在电力交易模型下对QAA策略进行了仿真实验,结果表明,采用不同策略的交易者在同一市场的情况下,QAA策略的收益指标分别是零知识(Zero Intelligence,ZI)策略、自适应进取(Adaptive Aggressiveness,AA)策略和杰斯塔德-迪豪(Gjerstad-Dickhaut,GD)策略的2.18倍、1.83倍、1.20倍。最后,设计了智能电网的电力交易模型,分析了该模型的层次结构,以低耦合的原则确定各层次需采用的技术和应实现的功能,以此对各层次安排相应的工作。在此基础上实现了智能电网电力交易的系统,介绍了运行环境的搭建流程以及各模块的功能,展示了相应模块的实现结果。总之,本文提出的基于区块链的分布式能源市场交易模型和交易策略更能够保证市场的自我调节与电力分配,实现了无第三方监管下的智能电网可信交易,在市场收益和公平性等指标上有良好表现。
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