基于智能合约的“源储网荷”本地能源微网交易模型设计
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２０１８年 ６月 ２５曰第 ３５卷 第 ６期
ｄｏｉ：１０．１９３９９／ｊ．ｃｎｋｉ．ｔｐｔ．２０１８．０６．０３９
ห้องสมุดไป่ตู้
通 镶 电．潦 技 术
Ｔｅｌｅｃｏｍ Ｐｏｗｅｒ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
Ｊｕｎ．２５，２０１８，Ｖｏ１．３５ Ｎｏ．６
一竣计 用０
基 于 智 能 合 约 的 “源 储 网荷 ＂本 地 能 源 微 网交 易 模 型 设 计
甘 萌 莹 （华 北 电力大 学 ，河 北 保 定 ０７１００３）
摘 要 ：提 出 了一种 基 于智 能 合 约 的 “源 储 网荷 ” 本地 能 源微 网 交 易模 型， 旨在 为 区块链 技 术初 步 应 用 到 分布 式 能源 市 场化 交 易 试 点提 供 思路 。 该 模 型 强调 在 电能 交 易过 程 中运 用 智 能 电表 不断 监 测 电能 数据 进 行 判 断。 当分布 式发 电机 供 电能 力盈 余 Ｏ １－界 条件 优 越 ） 时， 自动 利 用 余 力 向储 能 装 置发 电储 能 ： 当分 布 式发 电机供 电能 力 不足 时， 自动 启 动 储 能 装 置 和 ＤＧ 并行 发 电。 因此 ，描 述 了该 模 型 框 架， 并 对 该 智 能 合 约 方案 的 设计 做 了较 为 详 细 的介 绍 。研 究显 示 ， 这种 交 易模 型 能 实 现储 能 的 自调 度 。 为 用户 提 供 更好 的服 务 ， 带 来 更 高 的经 济 效 益。
关 键 词 ：源储 网荷 ；智 能 合 约 ；分 布 式发 电 ；储 能 技 术
Ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ ａ Ｌｏｃａｌ Ｅｎｅｒｇｙ Ｍ ｉｃｒｏ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎ Ｍ ｏｄｅ１ Ｂａｓｅｄ ｏｎ Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ Ｃｏｎｔｒａｃｔ
ＧＡＮ Ｍ ｅｎｇ－ ｙｉｎｇ （Ｎ ｏｒｔｈ Ｃｈｉｎａ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｐｏｗ ｅｒ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ， Ｂａｏｄｉｎｇ ０７１００３， Ｃｈｉｎａ）
Ａ ｂｓｔｒａｃｔ： Ｔ ｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｐｒｏｐｏｓｅｓ ａ ”ｓｏｕｒｃｅ ｓｔｏｒａｇｅ ｎｅｔｗ ｏｒｋ ｃｈａｒｇｅ” ｌｏｃａｌ ｅｎｅｒｇｙ ｍ ｉｃｒｏｎｅｔ ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎ ｍ ｏｄｅｌ ｂａｓｅｄ ｏｎ Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ ｃｏｎｔｒａｃｔ，ｗｈｉｃｈ ａｉｍｓ ｔｏ ｐｒｏｖｉｄｅ ｔｈｅ ｉｄｅａ ｆｏｒ ｔｈｅ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｂｌｏｃｋ ｃｈａｉｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｔｏ ｔｈｅ ｐｉｌｏｔ ｐｒｏｊｅｃｔ ｏｆ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ ｅｎｅｒｇｙ ｍ ａｒｋｅｔ．Ｔｈｅ ｍ ｏｄｅ１ ｅｍ ｐｈａｓｉｚｅｓ ｔｈｅ ｕｓｅ ｏｆ ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ ｍ ｅｔｅｒ ｔｏ ｍ ｏｎｉｔｏｒ ｔｈｅ ｐｏｗ ｅｒ ｄａｔａ ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｌｙ ｄｕｒｉｎｇ ｔｈｅ ｐｒｏｃｅｓｓ ｏｆ ｅｌｅｃｔｒｉｃｉｔｙ ｔｒａｄｉｎｇ．Ｗ ｈｅｎ ｔｈｅ ｐｏｗｅｒ ｓｕｐｐｌｙ ｓｕｒｐｌｕｓ ｏｆ ｔｈｅ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ ｇｅｎｅｒａｔｏｒ ｉｓ ｓｕｐｅｒｉｏｒ，ｉｔ ａｕｔｏｍａｔｉｃａｌｌｙ ｕｓｅｓ ｓｕｒｐｌｕｓ ｐｏｗ ｅｒ ｔｏ ｇｅｎｅｒａｔｅ ｅｎｅｒｇｙ ｆｏｒ ｅｎｅｒｇｙ ｓｔｏｒａｇｅ ｄｅｖｉｃｅ．Ｗ ｈｅｎ ｔｈｅ ｐｏｗ ｅｒ ｓｕｐｐｌｙ ｃａｐａｃｉｔＹ ｏｆ ｔｈｅ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ ｇｅｎｅｒａｔｏｒ ｉＳ ｉｎｓｕｆｉｃｉｅｎｔ， ｔｈｅ ａｕｔｏｍ ａｔｉｃ ｐｏｗ ｅｒ ｓｔｏｒａｇｅ ｄｅｖｉｃｅ ａｎｄ ＤＧ ａｒｅ ａｕｔｏｍ ａｔｉｃａｌｌｙ ｇｅｎｅｒａｔｅｄ．Ｔ ｈｅ ｆｒａｍ ｅｗ ｏｒｋ ｏｆ ｔｈｅ ｍ ｏｄｅｌ ｉＳ ｄｅｓｃｒｉｂｅｄ ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ， ａｎｄ ｔｈｅ ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ ｔｈｅ ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ ｃｏｎｔｒａｃｔ ｓｃｈｅｍ ｅ ｉＳ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ ｉｎ ｄｅｔａｉｌ．Ｔ ｈｅ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｓｈｏｗｓ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎ ｍ ｏｄｅｌ ｃａｎ ｒｅａｌｉｚｅ ｔｈｅ ｓｅｌｆ ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ ｏｆ ｅｎｅｒｇｙ ｓｔｏｒａｇｅ， ａｎｄ ｐｒｏｖｉｄｅ ｂｅｔｔｅｒ ｓｅｒｖｉｃｅ ａｎｄ ｈｉｇｈｅｒ ｅｃｏｎｏｍ ｉｃ ｂｅｎｅｆｉｔ ｆｏ ｒ ｔｈｅ ｕｓｅｒｓ．
本 文提 出了一种 基 于智 能合 约 的 “源储 网荷 ”本 地 能源 微 网交 易模 型， 旨在响 应 国家政 策 号召 ，为将 区块链 技 术初 步 应用 到分 布式 能源 市场 化交 易试 点提 供 更 具体 的 思路 。文 中先介 绍 了智 能合 约在 本地 能源 微 网 中 的应用 流 程 ，建 立 了基 于智 能合 约的分 布式 发 电和 储能相 结合 的“源储 网荷 ”本地能源微 网交易模型 。 在 电力交 易过 程 中，当分布 式发 电机供 电能力盈余时 ， 充 分利 用 优越 的环境 条件 ，将 多发 的 电能传 入储 能装 置 储 备 ；当供 电紧 张 时，储 能装 置 与 ＤＧ 向客户 并行 输 电的方 案 。接 着 对该 方 案 的智能 合约 设计 过程 做 了 较 为详细 的说 明。
Ｋ ｅｙ ｗ ｏｒｄｓ： ｓｏｕｒｃｅ ｓｔｏｒａｇｅ ｎｅｔｗ ｏｒｋ ｌｏａｄ； ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ ｃｏｎｔｒａｃｔ； ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ： ｅｎｅｒｇｙ ｓｔｏｒａｇｅ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
０ 引 言
传 统 的集 中式交 易中心面 临诸多 问题 ，如成 本高 、 效率 低 、公平性和透 明性 不高 、安 全风险大等 。因此 ， 需 要寻 求 一种 去 中心 化 的交 易管理 方 式， 降低成 本 ， 实 现 电力 交 易 的 自主 管理 ，保 障信 息 的安全 性 。由 中 本 聪提 出的 区块 链技 术具 有 去 中心化 、智能 合约 化 、 透 明公开 化 、不可 伪造 等 显著优 点 ，能极 大程 度地 解 决采用 传 统集 中式交 易 中心机 制 的 问题 ，并很 好地 适 应 电力市场 的发展趋势 。
ｄｏｉ：１０．１９３９９／ｊ．ｃｎｋｉ．ｔｐｔ．２０１８．０６．０３９
ห้องสมุดไป่ตู้
通 镶 电．潦 技 术
Ｔｅｌｅｃｏｍ Ｐｏｗｅｒ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
Ｊｕｎ．２５，２０１８，Ｖｏ１．３５ Ｎｏ．６
一竣计 用０
基 于 智 能 合 约 的 “源 储 网荷 ＂本 地 能 源 微 网交 易 模 型 设 计
甘 萌 莹 （华 北 电力大 学 ，河 北 保 定 ０７１００３）
摘 要 ：提 出 了一种 基 于智 能 合 约 的 “源 储 网荷 ” 本地 能 源微 网 交 易模 型， 旨在 为 区块链 技 术初 步 应 用 到 分布 式 能源 市 场化 交 易 试 点提 供 思路 。 该 模 型 强调 在 电能 交 易过 程 中运 用 智 能 电表 不断 监 测 电能 数据 进 行 判 断。 当分布 式发 电机 供 电能 力盈 余 Ｏ １－界 条件 优 越 ） 时， 自动 利 用 余 力 向储 能 装 置发 电储 能 ： 当分 布 式发 电机供 电能 力 不足 时， 自动 启 动 储 能 装 置 和 ＤＧ 并行 发 电。 因此 ，描 述 了该 模 型 框 架， 并 对 该 智 能 合 约 方案 的 设计 做 了较 为 详 细 的介 绍 。研 究显 示 ， 这种 交 易模 型 能 实 现储 能 的 自调 度 。 为 用户 提 供 更好 的服 务 ， 带 来 更 高 的经 济 效 益。
关 键 词 ：源储 网荷 ；智 能 合 约 ；分 布 式发 电 ；储 能 技 术
Ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ ａ Ｌｏｃａｌ Ｅｎｅｒｇｙ Ｍ ｉｃｒｏ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎ Ｍ ｏｄｅ１ Ｂａｓｅｄ ｏｎ Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ Ｃｏｎｔｒａｃｔ
ＧＡＮ Ｍ ｅｎｇ－ ｙｉｎｇ （Ｎ ｏｒｔｈ Ｃｈｉｎａ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｐｏｗ ｅｒ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ， Ｂａｏｄｉｎｇ ０７１００３， Ｃｈｉｎａ）
Ａ ｂｓｔｒａｃｔ： Ｔ ｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｐｒｏｐｏｓｅｓ ａ ”ｓｏｕｒｃｅ ｓｔｏｒａｇｅ ｎｅｔｗ ｏｒｋ ｃｈａｒｇｅ” ｌｏｃａｌ ｅｎｅｒｇｙ ｍ ｉｃｒｏｎｅｔ ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎ ｍ ｏｄｅｌ ｂａｓｅｄ ｏｎ Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ ｃｏｎｔｒａｃｔ，ｗｈｉｃｈ ａｉｍｓ ｔｏ ｐｒｏｖｉｄｅ ｔｈｅ ｉｄｅａ ｆｏｒ ｔｈｅ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｂｌｏｃｋ ｃｈａｉｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｔｏ ｔｈｅ ｐｉｌｏｔ ｐｒｏｊｅｃｔ ｏｆ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ ｅｎｅｒｇｙ ｍ ａｒｋｅｔ．Ｔｈｅ ｍ ｏｄｅ１ ｅｍ ｐｈａｓｉｚｅｓ ｔｈｅ ｕｓｅ ｏｆ ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ ｍ ｅｔｅｒ ｔｏ ｍ ｏｎｉｔｏｒ ｔｈｅ ｐｏｗ ｅｒ ｄａｔａ ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｌｙ ｄｕｒｉｎｇ ｔｈｅ ｐｒｏｃｅｓｓ ｏｆ ｅｌｅｃｔｒｉｃｉｔｙ ｔｒａｄｉｎｇ．Ｗ ｈｅｎ ｔｈｅ ｐｏｗｅｒ ｓｕｐｐｌｙ ｓｕｒｐｌｕｓ ｏｆ ｔｈｅ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ ｇｅｎｅｒａｔｏｒ ｉｓ ｓｕｐｅｒｉｏｒ，ｉｔ ａｕｔｏｍａｔｉｃａｌｌｙ ｕｓｅｓ ｓｕｒｐｌｕｓ ｐｏｗ ｅｒ ｔｏ ｇｅｎｅｒａｔｅ ｅｎｅｒｇｙ ｆｏｒ ｅｎｅｒｇｙ ｓｔｏｒａｇｅ ｄｅｖｉｃｅ．Ｗ ｈｅｎ ｔｈｅ ｐｏｗ ｅｒ ｓｕｐｐｌｙ ｃａｐａｃｉｔＹ ｏｆ ｔｈｅ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ ｇｅｎｅｒａｔｏｒ ｉＳ ｉｎｓｕｆｉｃｉｅｎｔ， ｔｈｅ ａｕｔｏｍ ａｔｉｃ ｐｏｗ ｅｒ ｓｔｏｒａｇｅ ｄｅｖｉｃｅ ａｎｄ ＤＧ ａｒｅ ａｕｔｏｍ ａｔｉｃａｌｌｙ ｇｅｎｅｒａｔｅｄ．Ｔ ｈｅ ｆｒａｍ ｅｗ ｏｒｋ ｏｆ ｔｈｅ ｍ ｏｄｅｌ ｉＳ ｄｅｓｃｒｉｂｅｄ ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ， ａｎｄ ｔｈｅ ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ ｔｈｅ ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ ｃｏｎｔｒａｃｔ ｓｃｈｅｍ ｅ ｉＳ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ ｉｎ ｄｅｔａｉｌ．Ｔ ｈｅ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｓｈｏｗｓ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎ ｍ ｏｄｅｌ ｃａｎ ｒｅａｌｉｚｅ ｔｈｅ ｓｅｌｆ ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ ｏｆ ｅｎｅｒｇｙ ｓｔｏｒａｇｅ， ａｎｄ ｐｒｏｖｉｄｅ ｂｅｔｔｅｒ ｓｅｒｖｉｃｅ ａｎｄ ｈｉｇｈｅｒ ｅｃｏｎｏｍ ｉｃ ｂｅｎｅｆｉｔ ｆｏ ｒ ｔｈｅ ｕｓｅｒｓ．
本 文提 出了一种 基 于智 能合 约 的 “源储 网荷 ”本 地 能源 微 网交 易模 型， 旨在响 应 国家政 策 号召 ，为将 区块链 技 术初 步 应用 到分 布式 能源 市场 化交 易试 点提 供 更 具体 的 思路 。文 中先介 绍 了智 能合 约在 本地 能源 微 网 中 的应用 流 程 ，建 立 了基 于智 能合 约的分 布式 发 电和 储能相 结合 的“源储 网荷 ”本地能源微 网交易模型 。 在 电力交 易过 程 中，当分布 式发 电机供 电能力盈余时 ， 充 分利 用 优越 的环境 条件 ，将 多发 的 电能传 入储 能装 置 储 备 ；当供 电紧 张 时，储 能装 置 与 ＤＧ 向客户 并行 输 电的方 案 。接 着 对该 方 案 的智能 合约 设计 过程 做 了 较 为详细 的说 明。
Ｋ ｅｙ ｗ ｏｒｄｓ： ｓｏｕｒｃｅ ｓｔｏｒａｇｅ ｎｅｔｗ ｏｒｋ ｌｏａｄ； ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ ｃｏｎｔｒａｃｔ； ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ： ｅｎｅｒｇｙ ｓｔｏｒａｇｅ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
０ 引 言
传 统 的集 中式交 易中心面 临诸多 问题 ，如成 本高 、 效率 低 、公平性和透 明性 不高 、安 全风险大等 。因此 ， 需 要寻 求 一种 去 中心 化 的交 易管理 方 式， 降低成 本 ， 实 现 电力 交 易 的 自主 管理 ，保 障信 息 的安全 性 。由 中 本 聪提 出的 区块 链技 术具 有 去 中心化 、智能 合约 化 、 透 明公开 化 、不可 伪造 等 显著优 点 ，能极 大程 度地 解 决采用 传 统集 中式交 易 中心机 制 的 问题 ，并很 好地 适 应 电力市场 的发展趋势 。