摘要:区块链技术因其支撑的比特币系统而在金融领域受到了广泛关注，也在能源电力领域获得了一些应用尝试。介绍了区块链技术的基本原理，归纳了区块链技术的分权化、不变性、可扩展和分布式4项主要特征。根据服务与管理对象的差别，将区块链技术在电力系统环境中的应用划分为物理、金融、社会3种属性和信息安全、监测分析、交易平台、合约执行、智能决策、行为管理6项功能，分析了各项功能的针对问题和技术原理，并各选取一例典型场景进行具体说明。对于电力系统中规模较大的系统应用，提出基于雾计算与侧链结构的智能调度系统和基于公证人机制的碳排放权与绿证交易系统2套区块链架构。最后，总结区块链技术在电力系统环境下应用面临的瓶颈，并提出解决思路。

摘要:需求响应（DR）资源参与电网互动丰富了电网调度的手段，然而，由于DR资源的不确定性且个体趋利性难以直接控制，相较于传统电力资源，其交易的违约概率更大，使得结算与惩罚机制复杂化。为有效引导需求侧资源积极参与响应，降低违约风险，从而提高DR参与调度的可用性，提出了基于区块链的DR资源信用管理方法，分别搭建了集中交易和双边交易下考虑信用值的DR资源交易机制，设计交易各阶段的智能合约并部署在以太坊测试链上，探讨在不同信用值下用户的响应效果。算例表明，提出的交易方式有效降低了DR资源的调用成本，守信用户可获得更多利益，从而从长期角度有效引导DR资源参与市场交易，维持DR资源交易市场稳定发展。

摘要:在能源领域跨区互联、多能互补和数据互通的发展趋势下，区块链有望在能源系统中发挥重要作用。首先，文中从区块链价值出发，阐述了区块链技术在能源领域的应用价值，探讨了公有链、联盟链和私有链这3类区块链在能源领域的适用性，归纳了区块链在能源领域的4类应用场景和相应的工程应用。然后，介绍了当前主流能源区块链平台，阐述不同区块链平台在技术架构上的差异。最后，提出了对能源区块链的发展建议。

摘要:在开放的售电侧市场中，具有电能生产和消费双重特性的产消者开展灵活对等的点对点交易。针对单链式区块链无法同时满足产消者交易的网络安全校核与去中心化问题，提出一种交易链和电能链耦合运行的双链式区块链及其点对点交易决策模型。其中交易链(公有链)实现产消者自主博弈的点对点交易，以市场方式最大化各产消者之间的经济利益；电能链(联盟链)以网络潮流为约束，实现市场交易方案的安全校核和调整。基于以太坊区块链开发平台，搭建IEEE 14节点配电系统点对点交易仿真场景。仿真结果表明，所设计的双链式区块链比单链式具有更高的交易处理效率和性能，能实现产消者点对点自主交易，保证了交易方案的安全自动执行。

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。

摘要:建立电力碳排放权交易市场，开展碳排放权交易是推动中国实现低碳目标的可选途径之一。文中从电力市场出发，将碳排放权交易市场作为其衍生市场，开展以电力不平衡量为依据的独立碳排放权交易市场机制研究，提出了耦合电力交易的碳排放权责任市场规则。结合区块链技术，引入碳排放权交易“泛双边”交易机制，构建“多对多”的多轮碳排放权交易匹配与出清方式。其次，根据区块链技术特征，设计了碳排放权交易应用，提出了“泛双边”碳排放权交易机制模型。最后，通过算例验证了所提碳排放权市场机制的可行性。

摘要:用户侧分布式源储资源单体容量小、分布零散，归属主体多样，难以被现有电网调度系统直接调控。为能够在聚合层有效利用用户侧泛在资源，文中设计并实现了一种能源互联网区块链（ENBC）平台，将分布式发电资源和负荷侧资源进行聚合及协同优化调控。并进一步研究了基于物联网和ENBC平台的分布式虚拟电厂内部能量优化调度方法，从参与主体、数据结构、优化调度、安全校核、价值结算等方面进行了框架设计，进而提出了面向可信交易的用户侧泛在资源调控实现方法。最后，以实际算例对系统的可用性进行了验证。

摘要:随着可再生能源发电技术的发展和普及，通过市场手段鼓励绿色能源发展的绿证配额制以及限制碳排放量的碳排放权交易制度得到了广泛的应用。目前,中国尚未形成成熟有效的绿证市场与碳排放市场，现行的绿证制度在鼓励可再生能源并网、缓解财政补贴压力等方面的表现不佳，且现行的碳市场对促进减排效果也不明显。文中提出一种绿证和碳联合交易市场模式，将绿色发电企业与传统化石能源发电企业联系起来，通过全局优化配置绿证和碳排放权资源以激励可再生能源发电和限制传统化石能源机组的碳排放量，从而推动能源转型。为保护绿证与碳排放市场交易数据的安全性和用户隐私，文中基于以太坊平台构建“去中心化”的双边联合交易市场。最后，算例仿真结果验证了所提基于区块链技术的双边联合交易模式的有效性。

摘要:综合能源系统（IES）调度中存在难以维护供能主体隐私、难以辨别数据真伪、安全性和可靠性低等问题。文中利用分散式调度方法和区块链中分布式数据存储、智能合约、共识机制、多链扩容和加密技术，提出了包括迭代链、终值链以及数据层、网络层、合约层、共识层、应用层的IES调度构架。该构架以数据层为基础，采用无向联通结构建立主体间的通信网络；在合约层封装基于拉格朗日乘子法的分散式调度模型；在共识层,针对分散式调度的数据一致性，迭代链和终值链分别应用一致性协议算法和拜占庭容错共识机制。算例验证结果表明，所提IES调度构架基于少量通信数据可有效运行，能够防止主体背叛、削弱服务器宕机的影响，提高了IES调度的隐私性、安全性和可靠性。

摘要:近年来，区块链技术发展迅速，国内外均在尝试将区块链应用于能源行业。然而能源行业从业者对区块链的认知并不一致，对于区块链在能源互联网应用的必要性等存在诸多争议。通过对区块链的深入分析，提出能源区块链的基本概念和研究框架，以期形成比较系统的理论和应用体系，并为潜在的实际应用提供思路与参考。首先，文中分析了能源互联网的发展趋势与困境，阐述了区块链的概念和应用价值等。接着，通过对比能源互联网和区块链的特征，提出能源区块链的定义与内涵。然后，分析能源区块链应用，提出能源区块链研究框架，并阐述能源区块链共性关键技术。最后，给出了能源区块链的发展路径。

摘要:基于共享模式的储能交易模式可有效降低投资成本与使用成本，其所依赖的去中心化以及去信任化的特性与区块链的交易特性相符合。提出一种点对点交易下兼具储能共享和电能自营模式的储能聚合商交易模型，所有的用户交易匹配均通过智能合约进行，单交易周期内同时进行储能租赁和电能购售，缩短了链上用户的交易周期。此外，针对链上用户的违约行为，分别建立了违约惩罚模型和被违约补偿模型。最后，基于Remix和MATLAB的仿真结果表明，该交易模型在便利性和经济性的提升上具有可行性和有效性。

摘要:电力业务快速发展使其网络安全边界不断扩大，而电力业务系统大多停留在中心化身份或联盟身份阶段，难以应对海量接入、异构认证、频繁交互等新需求。首先，文中提出适用于电力行业的基于区块链的联盟信任分布式认证体系。然后，从网络架构、用户身份控制和隐私保护3个角度分析该体系的适用性，阐述其体系架构及运行机制。该体系设计了联盟数字身份，并按照共识和隐私保护策略将身份信息存储在分布式身份账本中，提供数字身份的全生命周期管理，实现身份数据的跨域安全共享和自主控制以及用户的跨域身份认证。最后，针对充电桩充电生态圈、电网人员安全管理、电力供应链金融3个行业场景面临的身份认证瓶颈，提出了基于该体系的解决思路。

摘要:目前，中国可再生能源发电量快速增长，绿色电力交易作为促进可再生能源电力消纳的市场化手段广受关注。随着绿色电力参与市场交易逐渐放开，交易系统面临信任和效率的双重挑战，亟须优化机制设计，构建可信高效的交易环境以适应大规模多主体交易的可信性和时效性需求。为此，构建了基于区块链的绿色电力交易系统。首先，提出了用户侧绿色电力消纳凭证生成、交易、溯源机制。然后，设计了基于区块链的总体架构体系，建成了具有高效共识、链上交易、身份认证等核心能力的绿色电力交易系统。最后，通过系统测试及绿色电力交易、绿色电力消纳凭证交易的实例应用，验证了系统的完备性与实用性。