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一种计及源荷不确定性的日前实时分布式电能交易方法

文献发布时间:2023-06-19 13:49:36


一种计及源荷不确定性的日前实时分布式电能交易方法

技术领域

本发明涉及配电网侧终端电力市场领域,更具体地说,它涉及一种计及源荷不确定性的日前实时分布式电能交易方法。

背景技术

随着社区能源互联网的规模逐步扩大,可再生能源在社区能源互联网中所占比重也不断增加,社区能源互联网集群系统接入配电网也会对配电网的正常运行带来不利影响。因此,为了降低社区能源互联网集群系统的运行成本,减轻配电网的运行压力,同时能够促进可再生能源就地消纳,提升用户用电的可靠性,社区能源互联网集群分布式交易的研究具有重大意义。

电能交易方式主要分为集中式交易模式和分布式交易模式。传统的集中式交易模式具体由其中心机构总体管理用户的账目信息和历史交易记录,交易安全性较差,一旦中心机构受到攻击,则数据库中的数据将很难恢复。此外,参与交易的用户无法知道其他用户的交易信息,因此互信市场的建立将受到影响,而且针对目前大数据时代实时追溯的需求,基于中心化的传统交易模式将很难满足。中心机构的存在因需要雇佣大量人力,而导致运行成本提高,运行效率降低,且不合理的交易策略将会对可再生能源的有效利用造成不利影响。与传统的中心化交易模式不同,分布式交易模式具有的信息透明、决策效率高、运行成本低、交易规则简单等特点,符合社区能源互联网集群系统对交易平台的深度需求。然而,分布式交易模式在决策过程中缺乏监管,在数据篡改、历史追溯和主体信任等方面存在很多问题。随着能源互联网的高度发展以及电力市场体制改革的不断深入,集产销一体的社区能源互联网集群电能交易对促进可再生能源就近消纳和提高配电网运行的安全稳定性提出了更高的技术要求,当前社区能源互联网集群电能交易技术仍有不足,不足之处如下,首先,社区能源互联网电能交易具有交易量少、交易次数频繁、信息数据海量化等特点,存在维护成本较高、交易效率降低、安全风险增大等问题。其次,电能交易不同于普通商品交易,电能交易要满足一定的物理规律,当前研究在对电能交易过程中的网络安全约束考虑得不够全面。最后,在分布式电能交易中,由于缺乏中心机构的监督和可再生能源出力的不确定性,可能会导致因个体追求自身利益而出现违约现象更为严重。

发明内容

本发明所解决的技术问题是现有的社区能源互联网集群电能交易的不足之处,本发明的目的是提供一种计及源荷不确定性的日前实时分布式电能交易方法,本发明引入区块链技术,针对日前-实时两阶段提出一种区块链与分布式交易模型相结合的交易方法,能够很好解决社区能源互联网集群电能交易双方的隐私问题和信任问题,进而采用可调鲁棒优化方法,制定出计及可再生能源出力不确定性及配电网网络安全约束的社区能源互联网集群日前-实时分布式电能交易策略,能够有效提升整体经济性,减少与配电网不必要的电能交互,提高可再生能源的消纳能力。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的:

一种计及源荷不确定性的日前实时分布式电能交易方法,方法包括以下步骤:

采用两阶段鲁棒竞标模型确定社区能源互联网的竞标策略,以最小运行成本为目标来构建所述竞标策略的非合作博弈模型,基于鲁棒竞标模型与非合作博弈模型构建社区能源互联网集群博弈调度交易模型;

根据所述博弈调度交易模型制定交易策略,对所述交易策略进行更新,获取日前交易策略,对所述日前交易策略进行网络安全约束校核获取最优日前交易策略,基于智能电表的智能合约对日前交易策略进行交易结算;

基于连续双向拍卖报价机制获取买卖双方的电能交易过程,对电能交易过程进行自适应进取值报价策略调整获取最优报价;

基于智能电表内的智能合约对电能交易实时阶段的偏差电量进行修正获取最终的电能交易的结算与转账。

本发明考虑到在现有的电能交易方法在决策过程中缺乏监管,会在数据篡改、历史追溯方面存在问题,从而影响交易参与者的信任程度。因此,本发明引入区块链技术,针对日前-实时两阶段提出一种区块链与分布式交易模型相结合的交易方法,能够很好解决社区能源互联网集群电能交易双方的隐私问题和信任问题,进而采用可调鲁棒优化方法,制定出计及可再生能源出力不确定性及配电网网络安全约束的社区能源互联网集群日前-实时分布式电能交易策略,能够有效提升整体经济性,减少与配电网不必要的电能交互,提高可再生能源的消纳能力。

进一步的,构建社区能源互联网集群博弈调度交易模型的具体步骤如下:

鲁棒竞标模型的第一阶段构建竞标约束条件获取社区能源互联网日前市场竞标策略;

鲁棒竞标模型的第二阶段构建max-min优化模型对日前市场竞标策略进行优化,并制定具有应对可再生能源出力不确定性的竞标策略;

根据竞标策略与最小运营成本构建非合作博弈模型,根据所述非合作博弈模型获取最优竞标策略;

根据最优竞标策略获取社区能源互联网集群系统的策略集合,以决策方案与策略集合构建博弈调度交易模型,根据博弈调度交易模型获取最优竞标方案。

进一步的,所述非合作博弈模型获取最优竞标策略的具体步骤如下:

步骤S11,在交易前,各社区能源互联网在区块链平台上实现交易信息的公开透明;

步骤S12,各社区能源互联网根据其他网的历史竞标策略制定相应的竞标策略;

步骤S13,通过智能电表广播最新的竞标策略,其余社区能源互联网重新制定最优竞标策略;

步骤S14,返回步骤S12,重复迭代,直至达到最优纳什均衡解,即得到最优竞标策略。

进一步的,对日前交易策略进行交易结算的具体步骤如下:

步骤S21,根据博弈调度交易模型获取第一轮的交易策略;

步骤S22,对第一轮的交易策略进行更新获取日前交易策略,根据日前交易策略生成新的子区块链作为第二轮交易策略的输入参数;

步骤S23,判断所述日前交易策略是否为最优竞标策略,若是,则终止迭代,反之,则需返回步骤S21重新执行;

步骤S24,执行第三阶段得到的日前交易策略后,进行网络安全约束校核,并根据各社区能源互联网的日前交易策略进行安全校核;若通过,则得出最终的日前交易策略,若不通过,则对于不满足安全约束的线路在子问题中添加约束,并重新执行步骤S21;

步骤S25,将社区能源互联网集群系统中的所有日前交易策略写入主区块链,再由各社区能源互联网内部的智能电表根据日前交易策略进行交易结算。

进一步的,安全约束校核的约束条件为

进一步的,基于连续双向拍卖机制获取买卖双方的电能交易匹配过程的具体步骤如下:

步骤S31,社区能源互联网根据自身可再生能源出力和负荷用电情况来制定连续双向拍卖机制的初始报价,当社区能源互联网为卖电方时,其初始报价为

步骤S32,收到买卖双方的有效报价后,将按照报价递增的顺序对卖电方重新排序,按照报价递减的顺序对买电方重新排序;

步骤S33,将t时段内卖电方中的最低报价与买电方的最高报价进行比较,若二者能够满足,则完成一轮交易,否则双方将进入下一轮交易,直至满足买方的最优报价低于卖方的最优报价。

进一步的,当卖方电价高于买方电价时,双方需对其报价进行调整以提高交易匹配的成功率和效率,自适应进取值的计算式为

进一步的,获取最终的电能交易结算和转账的具体步骤如下:

步骤S41,各参与电能交易的社区能源互联网根据其智能电表对一时段内预测结果的偏差数据制定其在本时段内的电能交易计划,并通过随机生成字符串的形式对其进行加密处理,利用区块链技术中的Hash算法对加密处理后的交易计划进行密封处理并发布到智能合约中准备进行交易的撮合和匹配;

步骤S42,各参与电能交易的主体需在一定的时间内将自身的真实报价与加密字符串及时公开给其余主体,智能合约将自动进行Hash算法的运算判断其解封后得到的结果是否与真实报价相同,若不相同,则将此次报价判为无效报价,若相同,则视此次报价为有效报价,交易双方进入下一阶段的智能合约执行,最后,若所有主体的真实报价均已完全解密公开,则终止本阶段,进入下一阶段的智能合约执行;

步骤S43,根据连续双向拍卖机制收集所有主体制定的电能交易计划,对买方和卖方的报价进行排序,根据最优买卖双方报价对交易进行匹配;

步骤S44,采用功率传输分布因子及电压灵敏度因子对已匹配的交易进行动态安全校验,获取匹配成功的电能交易结果;

步骤S45,当社区能源互联网成功卖出或买到所有需求交易的电量或达到了预设的交易轮数限制,则所有被认定为有效的匹配结果均被确认为最终的交易结果,智能电表根据有效的交易结果进行电能的传输,并及时向智能合约进行反馈交易信息,智能合约根据反馈的交易信息进行交易的结算与转账。

进一步的,若动态安全校验通过,则该交易匹配成功,若校验未通过,则解决撮合,返回至连续双向拍卖阶段获取新的电能交易过程。

进一步的,根据网络安全约束限制以及买卖电量的不平衡获取部分社区能源互联网无法购买到所需求的电能或仍有富余电能待出售,则仍需购电的主体由备用机组进行补充,富余的电能则由配电网按照上网电价进行收购。

与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:

1.本发明考虑到实际可再生能源出力不确定性而导致制定日前交易策略出现的偏差,引入可调鲁棒理论和非合作博弈方法,提出社区能源互联网鲁棒博弈调度模型,求解得出能够提高社区能源互联网集群系统的整体经济性,并有效应对可再生能源不确定性的最优日前交易策略。

2.本发明针对目前交易双方不能及时根据市场波动情况进行调整报价以及交易市场机制不够灵活的问题,提出了改进型连续双向拍卖的交易机制,能够有效地保障交易双方的既得利益,提高交易匹配的成功率和效率,能够根据市场情况动态地调整价格,并且对于社区能源互联网集群电能交易具有更好的适应性。

3.本发明针对传统集中式电能交易模型具有安全风险大、数据维护和存储成本高、透明度低等问题以及社区能源互联网集群电能交易具有交易量小,交易次数频繁等特点,提出了以区块链为底层技术支撑的分布式电能交易模型。利用区块链技术的去中心化、数据的公开透明性、不可篡改等特点和智能合约自动执行的特点,实现了社区能源互联网集群电能交易的公开透明和智能化,降低了购售电的成本,减少了社区能源互联网与配电网的电能交互频率,促进可再生能源的就地消纳,使得配网侧的可再生能源出力的配置得到了优化。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解,构成本发明的一部分,并不构成对本发明实施例的限定。在附图中:

图1为本发明实施例提供的方法流程图;

图2为本发明实施例提供的社区能源互联网集群系统能量交易博弈模型;

图3为本发明实施例提供的能量交易博弈模型模型求解流程图;

图4为本发明实施例提供社区能源互联网集群系统分布式交易架构;

图5为本发明实施例提供的连续双向拍卖机制匹配过程;

图6为本发明实施例提供的基于智能合约的实时电能交易流程。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白,下面结合实施例和附图,对本发明作进一步的详细说明,本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明,并不作为对本发明的限定。

需说明的是,当部件被称为“固定于”或“设置于”另一个部件,它可以直接在另一个部件上或者间接在该另一个部件上。当一个部件被称为是“连接于”另一个部件,它可以是直接或者间接连接至该另一个部件上。

需要理解的是,术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。

此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。

实施例

本发明实施例所解决的技术问题包括如下四点:

1.当社区能源互联网集群系统进行电能交易时,各社区能源互联网将会扮演不同角色(生产者和消费者),交易方式更加灵活,且市场竞争也会更加激烈,社区能源互联网之间存在复杂的利益交互关系。如何通过制定最优的日前调度交易策略,减少与配电网的交易电量,促进可再生能源消纳、降低社区能源互联网运行成本是本发明提案拟解决的技术问题之一。

2.分布式交易模式在决策过程中缺乏监管,在数据篡改、历史追溯和主体信任等方面存在很多问题。因此,如何在保证交易性能的基础上进一步加强交易信息的管理能力是本发明提案拟解决的技术问题之一。

3.可再生能源发电具有随机性和间歇性的天然属性,对社区能源互联网的出力和负荷预测也存在一定的误差,为促进可再生能源就近消纳和减少社区能源互联网与配网的交互。如何对实时阶段的电量偏差进行修正是本发明提案拟解决的技术问题之一。

4.社区能源互联网集群电能交易实时阶段,各个体之间亟需快速响应其电能交易请求以在下一时段前完成偏差电量的修正。如何在保障满足网络安全约束条件下提升实时阶段电能交易的响应速度以及提高电能交易匹配的效率与成功率是本发明提案拟解决的技术问题之一。

基于此,本实施例提供一种计及源荷不确定性的日前实时分布式电能交易方法,如图1所示,方法包括以下步骤:

步骤S1,采用两阶段鲁棒竞标模型确定社区能源互联网的竞标策略,以最小运行成本为目标来构建所述竞标策略的非合作博弈模型,基于鲁棒竞标模型与非合作博弈模型构建社区能源互联网集群博弈调度交易模型;

步骤S2,根据博弈调度交易模型制定交易策略,对交易策略进行更新,获取日前交易策略,对日前交易策略进行网络安全约束校核获取最优日前交易策略,基于智能电表的智能合约对日前交易策略进行交易结算;

步骤S3,基于连续双向拍卖报价机制获取买卖双方的电能交易过程,对电能交易过程进行自适应进取值报价策略调整获取最优报价;

步骤S4,基于智能电表内的智能合约对电能交易实时阶段的偏差电量进行修正获取最终的电能交易的结算与转账。

本发明为解决所提的四个技术问题:

步骤S1为解决所提技术问题1,提出基于可调鲁棒理论和非合作博弈框架的社区能源互联网集群系统日前博弈调度交易模型。

步骤S2为解决所提技术问题2,提出基于智能合约的社区能源互联网分布式交易方法。

步骤S3为解决所提技术问题3,提出基于连续双向拍卖机制的社区能源互联网集群电能交易策略。

步骤S4为解决所提技术问题4,提出基于智能合约修正预测偏差的实时分布式电能交易方法。通过下述实施例来具体说明上述四个步骤如何解决与其对应的技术问题。

优选地,构建社区能源互联网集群博弈调度交易模型的具体步骤如下:

鲁棒竞标模型的第一阶段构建竞标约束条件获取社区能源互联网日前市场竞标策略;

鲁棒竞标模型的第二阶段构建max-min优化模型对日前市场竞标策略进行优化,并制定具有应对可再生能源出力不确定性的竞标策略;

根据竞标策略与最小运营成本构建非合作博弈模型,根据非合作博弈模型获取最优竞标策略;

根据最优竞标策略获取社区能源互联网集群系统的策略集合,以决策方案与策略集合构建博弈调度交易模型,根据博弈调度交易模型获取最优竞标方案。

具体的,在电能交易过程中存在这样的电能交易规则,如下,售电网博弈得到的最大及最小竞标电价都应小于从配电网购电电价且大于向配电网售电电价;为了最小化运行成本,购电网按交易价格从低到高依次与售电网进行交易,直到满足购电需求;社区能源互联网集群系统内部交易后剩余或缺额的电能由配电网补足。

根据两阶段可调鲁棒竞标模型的约束条件及目标函数确定日前市场竞标策略并对其优化,步骤如下,

以最小化社区能源互联网运行成本为优化目标,制定日前市场竞标策略{σ

第一阶段如下,由于社区能源互联网在交易市场中最终成交电量和电价均会受到其他网竞标电价及电量的影响,且购电社区能源互联网是按电价高低依次购买电能直至满足自身负荷需求。故将其余网的竞标电价可表示为

式中,

功率平衡约束为

社区能源互联网交互功率约束为

式中:

第二阶段如下,在第一阶段的决策变量求解后,构建max-min优化模型,外层max求解最恶劣可再生能源出力场景,内层min优化决策变量在最恶劣可再生能源出力场景下的调控方案,制定具有应对可再生能源出力不确定性的最优策略。

由于无法知晓调度日可再生能源的实际出力,因此本阶段的调控量是最恶劣可再生能源出力场景下的模拟调控量,并不作为实际调度方案。

功率平衡约束为:

可再生能源机组出力调控约束为

式中:

优选地,非合作博弈模型获取最优竞标策略的具体步骤如下:

步骤S11,在交易前,各社区能源互联网在区块链平台上实现交易信息的公开透明;

步骤S12,各社区能源互联网根据其他网的历史竞标策略制定相应的竞标策略;

步骤S13,通过智能电表广播最新的竞标策略,其余社区能源互联网重新制定最优竞标策略;

步骤S14,返回步骤S12,重复迭代,直至达到最优纳什均衡解,即得到最优竞标策略。

具体的,以社区能源互联网的最小运营成本为目标决策竞标策略,建立社区能源互联网集群系统非合作博弈模型来解决不同主体之间的利益冲突:

Z=(G

式中:G

博弈方为电能富余的社区能源互联网;博弈策略为各电能富余社区能源互联网的竞标策略G,包括竞标电价σ

如图2所示,图2为社区能源互联网集群系统能量交易博弈模型,基于上述实施例中的非合作博弈模型与鲁棒竞标模型构建社区能源互联网集群博弈调度交易模型,并对博弈调度交易模型进行求解得出最优竞标方案,其具体步骤如下,

在社区能源互联网集群系统的非合作博弈模型中,各社区能源互联网作为个体参与博弈,且需要考虑竞争者的竞价信息并进行决策。当每个社区能源互联网在其他网给出的决策方案下都达到了个体相对最优决策,即博弈达到均衡。模型求解流程如图3所示。

假设Q=(q

W

式中:Q

假设社区能源互联网集群系统内的博弈参与者经过第n轮博弈后的竞标方案集合为Q

式中:q

优选地,对日前交易策略进行交易结算的具体步骤如下:

步骤S21,根据博弈调度交易模型获取第一轮的交易策略;

步骤S22,对第一轮的交易策略进行更新获取日前交易策略,根据日前交易策略生成新的子区块链作为第二轮交易策略的输入参数;

步骤S23,判断日前交易策略是否为最优竞标策略,若是,则终止迭代,反之,则需返回步骤S21重新执行;

步骤S24,执行第三阶段得到的日前交易策略后,进行网络安全约束校核,并根据各社区能源互联网的日前交易策略进行安全校核;若通过,则得出最终的日前交易策略,若不通过,则对于不满足安全约束的线路在子问题中添加约束,并重新执行步骤S21;

步骤S25,将社区能源互联网集群系统中的所有日前交易策略写入主区块链,再由各社区能源互联网内部的智能电表根据日前交易策略进行交易结算。

具体的,如图4所示,图4为社区能源互联网集群系统分布式交易架构,在分布运算阶段,日前阶段构建基于可调鲁棒理论和非合作博弈框架的社区能源互联网集群系统日前博弈调度交易模型,并由此制定交易策略实现电能直接交易。交易步长为1小时,所有日前智能合约的执行应当在当日0时之前完成。

首先,社区能源互联网从主区块链中得到前一日的日前交易策略作为本轮分布运算的初始输入数据。其次,结合本区域可再生能源出力的预测值,基于所建立的可调鲁棒博弈交易模型求解得出第一轮的博弈报价策略。最后,将社区能源互联网的日前交易计划中售电功率和电价用过加密广播发送至集群系统。由于仅广播售电功率和电价,因此能够有效降低社区能源互联网设备型号、用电特性等内部隐私信息暴露的风险。

在交易策略更新阶段,社区能源互联网通过参考其他社区能源互联网所制定的日前交易策略,对第一轮所有时段的交易策略进行更新。接下来,综合更新后的日前交易策略生成新的子区块链,进而将其作为求解第二轮交易策略的输入参数。

在均衡解判断阶段,判断上阶段得到的日前交易策略是否为所要求的纳什均衡解。若是,则终止迭代;反之,则返回分布运算阶段重新执行。

在打包结算阶段,在通过安全校核之后,社区能源互联网集群系统中的所有日前交易策略都将被写入主区块链,再由各社区能源互联网内部智能电表根据日前交易策略智能合约做好充放功率的准备。最后,智能合约综合反馈回来的信息进行交易结算。

优选地,安全约束校核的约束条件为

具体的,

优选地,基于连续双向拍卖机制获取买卖双方的电能交易匹配过程的具体步骤如下:

步骤S31,社区能源互联网根据自身可再生能源出力和负荷用电情况来制定连续双向拍卖机制的初始报价,当社区能源互联网为卖电方时,其初始报价为

步骤S32,收到买卖双方的有效报价后,将按照报价递增的顺序对卖电方重新排序,按照报价递减的顺序对买电方重新排序;

步骤S33,将t时段内卖电方中的最低报价与买电方的最高报价进行比较,若二者能够满足,则完成一轮交易,否则双方将进入下一轮交易,直至满足买方的最优报价低于卖方的最优报价。

具体的,社区能源互联网集群电能交易的实时阶段,当部分社区能源互联网因自身出力和负荷预测偏差仍有富余电能时充当卖电方,反之,存在电能不足时充当买电方。在电力市场中个体之间往往以多对多的形式存在,交易双方在指定的交易时段内能够随时提交需求电量和相关报价,一旦双方价格能够相匹配,则立即完成电能交易。在这种电力市场结构下,连续双向拍卖机制在保障买卖双方的竞拍处于相对公平的情况下能够快速有效完成买卖双方的匹配交易,进而能够保证所有参与个体的利益。连续双向拍卖机制下社区能源互联网买卖双方的电能交易匹配过程如图5所示。

在初始报价阶段是社区能源互联网根据自身可再生能源出力和负荷用电情况来制定连续双向拍卖机制的初始报价。当初始报价完成后即进入到对交易双方的报价排序阶段,将按照报价递增的顺序对卖电方重新排序,按照报价递减的顺序对买电方重新排序,最后就是进入到交易撮合阶段是将该时段内卖电方中的最低报价与买电方的最高报价进行比较分析,若二者能够满足,则对买卖双方进行交易撮合,成交的实际价格为二者价格的平均值,此时则完成了一轮交易,否则双方将进入下一轮交易,直至满足买方的最优报价低于卖方的最优报价。

优选地,当卖方电价高于买方电价时,双方需对其报价进行调整以提高交易匹配的成功率和效率,自适应进取值的计算式为

具体的,在调整价格阶段,进入下一轮交易的全部买家和卖家需要前一轮报价的基础上加上和减去一个数值,使得双方价格逐渐趋于一致,因此,采用自适应进取值的调整策略能够准确反映各主体参与市场交易竞争的意愿强烈程度,更加灵活地调整价格,加快交易匹配成功的效率。

对于自适应进取值报价策略,r∈[-1,1],其值越接近1,社区能源互联网参与交易的意愿越强烈,交易匹配的成功率越高;反之r越接近于-1,社区能源互联网参与交易的意愿越消极,匹配的成功率有所下降,但匹配成功后能够获得较高的利益。ω为市场价格波动影响因子,其能向社区能源互联网准确反馈市场信息的变化情况,并可以利用区块链上存储的历史交易电价进行计算求出,计算式如下,

式中:δ为前n轮交易价格标准差的归一化值;ρ∈(0,1)为自适应学习速度;λ

式中:ω

式中:ε

优选地,如图6所示,图6为基于智能合约的实时电能交易流程的五个阶段,获取最终的电能交易结算和转账的具体步骤如下:

步骤S41,各参与电能交易的社区能源互联网根据其智能电表对一时段内预测结果的偏差数据制定其在本时段内的电能交易计划,并通过随机生成字符串的形式对其进行加密处理,利用区块链技术中的Hash算法对加密处理后的交易计划进行密封处理并发布到智能合约中准备进行交易的撮合和匹配;

步骤S42,各参与电能交易的主体需在一定的时间内将自身的真实报价与加密字符串及时公开给其余主体,智能合约将自动进行Hash算法的运算判断其解封后得到的结果是否与真实报价相同,若不相同,则将此次报价判为无效报价,若相同,则视此次报价为有效报价,交易双方进入下一阶段的智能合约执行,最后,若所有主体的真实报价均已完全解密公开,则终止本阶段,进入下一阶段的智能合约执行;

步骤S43,根据连续双向拍卖机制收集所有主体制定的电能交易计划,对买方和卖方的报价进行排序,根据最优买卖双方报价对交易进行匹配;

步骤S44,采用功率传输分布因子及电压灵敏度因子对已匹配的交易进行动态安全校验,获取匹配成功的电能交易结果;

步骤S45,当社区能源互联网成功卖出或买到所有需求交易的电量或达到了预设的交易轮数限制,则所有被认定为有效的匹配结果均被确认为最终的交易结果,智能电表根据有效的交易结果进行电能的传输,并及时向智能合约进行反馈交易信息,智能合约根据反馈的交易信息进行交易的结算与转账。

具体的,在密封报价阶段,由于智能合约无法通过外部账户进行转账操作,因此各社区能源互联网在进行密封报价前,需提前向智能合约存入数量大于真实报价与需交易电量乘积的以太币,在交易匹配完成后,智能合约能够自动调用交易结算函数向其交易对象进行转账操作。

在动态约束校核阶段,由于电能交易需满足一定得物理规律,因此,在本阶段需要利用网络安全约束对已匹配的交易进行安全校核。功率传输分布因子(PTDF)常作为描述支路阻塞情况的指标,而电压灵敏度因子(VSC)能够有效的反映功率交互对节点电压的影响,所以利用PTDF和VSC对产生的交易结果进行动态安全校核。

优选地,若动态安全校验通过,则该交易匹配成功,若校验未通过,则解决撮合,返回至连续双向拍卖阶段获取新的电能交易过程。

PTDF通常利用节点导纳矩阵进行计算:

式中:Φ

求取VSC,电压灵敏度因子的计算公式如下:

式中:Y为节点导纳矩阵;P

根据连续双向拍卖阶段得出的交易结果,得出各节点的交易矩阵ΔP。

分别利用PTDF和VSC矩阵对线路潮流和节点电压进行动态安全校核,若校核通过,则该交易匹配成功;若校核未通过,则解除撮合,得出ΔP,并返回第三步。其中动态安全校核的表达式如式所示:

式中:Φ

优选地,根据网络安全约束限制以及买卖电量的不平衡获取部分社区能源互联网无法购买到所需求的电能或仍有富余电能待出售,则仍需购电的主体由备用机组进行补充,富余的电能则由配电网按照上网电价进行收购。

具体的,收购电价的主要的利益分配计算如式所示。

式中:B

以上所述的具体实施方式,对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明,所应理解的是,以上所述仅为本发明的具体实施方式而已,并不用于限定本发明的保护范围,凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

技术分类

06120113820792