logo全球能源互联网期刊信息服务平台

中国电力科学研究院高志远等:基于联盟链技术的跨国电力交易框架设计

基于联盟链技术的跨国电力交易框架设计

高志远1*高艺2卢文冰3王璐2

(1. 中国电力科学研究院(南京);2. 全球能源互联网发展合作组织;3. 华北电力大学电气与电子工程学院)

【原文HTML查看原文PDF查看


本文发表在《全球能源互联网》2020年第3期,受国家电网公司科技项目“面向全球能源互联网的电网调度和交易模式研究”资助。

文章导读

跨国电力交易是全球经济社会和能源发展的必然趋势,目前主要包括双边协商和跨国电力市场两种方式。双边协商方式虽然易于起步、便于集中处理大宗交易,但交易效率较低、交易品种有限,且交易的内容及其执行不规范。跨国电力市场虽然能够解决以上问题,但建立的条件苛刻,特别是需要一定程度的信任和相互开放。区块链去中心、不可篡改、可追溯的技术特征对跨国电力交易有很高的适用性,本文设计了一种基于联盟链的跨国电力交易框架。

文章亮点

1)提出了基于联盟链的跨国电力交易网络拓扑模型和支撑数据结构;

2)结合联盟链和跨国电力交易的特点,设计了共识机制;

3)提出了基于联盟链的典型跨国电力集中交易过程;

4)分析了基于联盟链的跨国电力交易支撑技术。

摘要

网对网式的国与国之间的电力协商交易模式无法全面支撑各类跨国电力交易,严重依赖运营机构信用和成员互信的跨国电力市场也不容易形成,区块链技术有可能提供一种介于以上两种方式之间的跨国电力交易模式。从跨国电力交易的实际需求出发,分析了区块链技术的适用性,建立了一个包含半分布式网络拓扑结构、多主体交易区块链数据结构和多管理节点共识机制的基于联盟链的跨国电力交易框架,并设计了详细的跨国电力集中交易过程,分析了模型与数据共享、安全约束出清等关键支撑技术。研究表明,区块链技术对于跨国电力集中交易有很高的适用性,所提出的解决方案提供了具有通用性的跨国集中交易支撑框架。

主要内容

提出市场参与主体和各国跨国市场组织机构的网络拓扑关系。

图1 基于联盟链的跨国电力交易网络拓扑

图2 基于联盟链的跨国电力交易框架图

图3 成交区块数据结构

提出了基于联盟链的跨国电力交易典型过程,具备全程可追溯、不可篡改及各个管理节点平等协商、能够适应各种不同程度的信息和资源共享环境的特点。

图4基于联盟链的跨国电力交易典型过程

提出了一种中长期、双边协商、集中出清规则下,在无法深度共享模型和数据情况下的出清过程。

图5 一种中长期协商型集中出清过程

最后分析了相关关键支撑技术,对比了所提出方案与以比特币为代表的区块链应用、与当前各类跨国电力交易方式的区别和特点。


本文引文信息

高志远,高艺,卢文冰,等. 基于联盟链技术的跨国电力交易框架设计[J]. 全球能源互联网,2020,5(9):275-282.


GAO Zhiyuan, GAO Yi, LU Wenbing, et al. Framework design of Transnational Power Trade Based on Consortium Block Chain[J]. Journal of Global Energy Interconnection, 2020,5(9):275-282 (in Chinese).

作者简介


高志远


教授级高工


研究方向为智能电网、厂站自动化系统。通信作者

E-mail:  

gaozhiyuan@epri.sgcc.com.cn



高艺


教授级高工


研究方向为电网规划和电力系统可靠性分析

E-mail:

gao-yi@geidco.org



王璐


工程师


研究方向为智能电网、电力系统规划

E-mail:

lu-wang@geidco.org


相关精彩阅读

2020年第3期精彩导读

【技术前沿】跨国电力交易的区块链存证技术


【论文推荐】清华大学周鑫,王彬等:基于联盟链的去中心化能源交易系统


华为区块链白皮书


区块链不仅是新技术 更是新的机制设计


编辑:张宇

审核:白恺