基于区块链技术的光伏微电网交易系统研究

摘要：由于化石能源枯竭、环境污染等问题，清洁可再生分布式新能源发电逐渐成为人们关注的焦点。但新能源发电输出功率不稳定，并网时对电网影响较大。人们正在寻找通过分布式新能源发电参与电力市场的方式。在过去几年比特币、以太坊等新事物火热发展的背景下，其底层技术——区块链技术逐渐为人们所熟知。区块链技术作为一种去中心化的分布式共享数据库光伏发电挖比特币，可以实现去中心化的点对点交易光伏发电挖比特币，是当前学术界和商界的研究热点。目前，区块链技术主要应用于金融领域。其去信任和不可篡改的特点使其在数字货币、交易支付、分布式记账等方面具有广阔的应用前景。由于区块链带来的商业模式为其他行业的未来发展提供了机遇，能源领域提出能源区块链的概念。能源区块链包含广泛的应用场景。从规模上看，能源区块链可以在能源互联网的供电、电网、负荷等不同主体的计量认证方式、市场组织、能源金融等方面发挥作用；在小范围内，能源区块链技术可以改变人们交易电力的方式。例如，微电网中的用户可以通过点对点交易进行电力交易。然而，目前还没有完整的交易系统使用区块链技术进行电力交易，因此研究基于区块链的电力交易模型具有重要意义。本文在将电力市场引入微电网的基础上，提出了区块链技术在光伏微电网电力交易中的应用。然后，讨论了使用区块链技术进行光伏微网电力交易的物理基本要求，指出了双向电表和用户能源管理系统在区块链交易模式下的必要性。双向电表为用户卖电和买电提供单独的计量方式，能源管理系统为用户的用电行为提供指导，预测用户的光伏输出功率。然后，建立用户用电数学模型，根据用户购电和售电行为将微电网用户划分为购电者和售电者。其参与微网电力共享的目的是降低购电成本，提高用电效率，并为其建立相应的数学模型。然后，在售电用户和购电用户追求各自目标的情况下，建立了一个非合作的不完全信息静态博弈模型。证明博弈模型有一个平衡点，该平衡点是博弈模型的最优解。最后，通过光伏微电网的实际运行数据，验证了文中提出的交易模型能够有效降低购电者的购电成本，增加售电者的用电收益。尽量减少微电网对大型电网的影响。