[发明专利]一种基于双链式区块链的电-热市场互动交易方法

说明书

一种基于双链式区块链的电‑热市场互动交易方法，属于综合能源系统运行技术领域，本发明解决当前电‑热负荷参与市场交易时价格机制不明确，交易安全难以保证，交易节点难以达成互信，网络约束难以校核等问题。依托公有链使交易节点进行端对端自主匹配交易，然后通过联盟链对网络安全约束进行校核，实现交易方案的调整，使电‑热市场交易达到经济性和安全性上的平衡。最后通过设计智能合约，完成交易信息的上链和交易费用的结算，促进电‑热用户对新能源的消纳。

技术领域

本发明属于综合能源系统运行技术领域，特别是涉及到一种基于双链式区块链的电-热市场互动交易方法。

背景技术

随着我国能源市场改革的深入，我国电力系统正在向低碳化电力系统转型。在此背景下，许多发电企业正实现能源成产向可再生能源转型。然而由于新能源发电具有不确定性，经常出现计划电量与实际电量不符的情况，造成偏差电量的损失，因此计划外新能源发电量的消纳成为近几年国内相关研究的重点。2019年，《国家发展改革委国家能源局关于建立健全可再生能源电力消纳保障机制的通知》(发改能源〔2019〕807号)下发执行，要求各相关主体通过消纳可再生能源电量来完成消纳责任权重，随着电力市场化改革的推进，新能源参与市场化交易将成为完成消纳责任权重认定的重要推动力。

电-热负荷群作为具有可时移性的柔性可调负荷，在提升新能源消纳、完成消纳权重责任具有较大潜力。然而电-热用户交易呈现单笔交易量小，交易频率高的特点，传统集中式调度方法交易成本高，效率低，很难匹配新能源发电差异性和不确定性的特点。因此需要研究一套安全、互信、可追溯的去中心化交易机制予以支撑。

区块链作为“互联网+”新业态的一种新型应用技术，其所采用的时间戳、非对称加密、智能合约等技术使其具备了去中心化、时间可追溯性、自治性、开放性以及信息不可篡改等特性，在保证数据安全性的同时，支持用户通过区块链自主进行交易。区块链网络中可以发生多种类型的自由交易，网络中所有参与的节点均可对交易信息进行校核和维护，通过共识算法来保证信息安全有效，随着可再生能源大量接入系统，区块链在电力交易，电动汽车，辅助服务市场，虚拟储能等场景下具有广阔的发展前景。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种基于双链式区块链的电-热市场互动交易方法，克服传统集中式调度方法效率低，交易成本高以及单链式区块链结构难以处理高并发吞吐量的弊端，解决当前电-热负荷参与市场交易时价格机制不明确，交易安全难以保证，交易节点难以达成互信，网络约束难以校核等问题。

一种基于双链式区块链的电-热市场互动交易方法，其特征是：包括以下步骤，且以下步骤顺次进行，

步骤一、构建公有链和联盟链

部署公有链和联盟链耦合的双链式区块链电-热市场互动交易结构，其中公有链用于支持链上交易节点协商实现端对端交易，联盟链用于存储网架结构的物理信息，实现交易共识方案的分布式安全校核；

步骤二、公有链内建模

针对电-热用户用电需求和各新能源发电企业的发电计划进行用户端和发电企业端决策的差异化建模，电-热用户端以电热用户自身收益最大为目标进行建模，以电-热用户提出过网费成本及用户购买电量为约束；发电企业端建立光伏出力模型以及微型燃气轮机成本模型，以总体发电成本最小和收益最大建模决策，满足系统潮流约束和自身售电能力约束；

步骤三、交易校验

电-热用户为买方，发电企业端为卖方，通过拉格朗日乘子法求解买卖方各自的优化模型，通过链上广播更新交易报价及交易量进行互动博弈，当满足系统收敛判据后，形成交易匹配信息，通过运用跨链技术实现公有链和联盟链之间的数据交互，通过联盟链进行安全校核，校核通过后制定智能合约实现交易结算，完成新能源场站与电-热负荷用户间的互动消纳。

所述步骤一中公有链链上交易节点包括新能源发电企业和电-热用户。