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一种基于多区域互联电系统的交易模式评估方法

阅读:255发布:2020-05-12

专利汇可以提供一种基于多区域互联电系统的交易模式评估方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 属于电 力 交易模式及评估方法技术领域,尤其涉及一种基于多区域互联电力系统的交易模式评估方法,具体是一种多区域互联电力系统的交易模式评估方法。本发明包括:建立多区域互联电力系统双边交易模型;基于多区域互联电力系统双边交易模型,建立基于 区 块 链 技术的多区域互联电力系统双边交易 框架 ;在多区域互联电力系统双边交易框架 智能合约 体系下嵌入网损分摊方法;引入峰谷电价原则,实现网损电价的分段比例分摊。本发明能够有效适应分布式 能源 占比较高的多区域互联电力系统,建立了基于区块链架构的交易框架,丰富了智能合约的内涵,提高了网损分摊精准度。为电价核算、交易决策提供了解决方案。,下面是一种基于多区域互联电系统的交易模式评估方法专利的具体信息内容。

1.一种基于多区域互联电系统的交易模式评估方法,其特征是:包括以下步骤:
步骤1.建立多区域互联电力系统双边交易模型;
步骤2.基于多区域互联电力系统双边交易模型,建立基于链技术的多区域互联电力系统双边交易框架
步骤3.在多区域互联电力系统双边交易框架智能合约体系下嵌入网损分摊方法;
步骤4.引入峰谷电价原则,实现网损电价的分段比例分摊。
2.根据权利要求1所述的一种基于多区域互联电力系统的交易模式评估方法,其特征是:所述步骤1中建立多区域互联电力系统双边交易模型,包括:
根据双边交易选取合适的支路将物理网络分解、重绘为包括所有节点辐射状网络,将双边交易产生的并行流等效到保留的树枝网络上,就此构建全部双边交易与物理路径的关联模型;对于A与B之间的双边交易,合同路径指定为支路A-B时,根据所提的“交易赋值方法”计算得到的原始网络潮流结果符合实际;利用网络分裂法建立反映双边交易合同量与合同路径的树枝型网络模型,通过在转换后的双边交易网络的树支上赋值相应的合同功率,建立双边交易网络潮流与原始网络潮流之间的关系,最终通过网络分裂法建立合同功率、合同路径与实际支路潮流之间的对应关系。
3.根据权利要求1所述的一种基于多区域互联电力系统的交易模式评估方法,其特征是:所述步骤2中基于多区域互联电力系统双边交易模型,建立基于区块链技术的多区域互联电力系统双边交易框架,包括:无缝对接多区域互联电力系统市场化交易需求,引入区块链技术重构区域互联电力系统电能交易架构。
4.根据权利要求3所述的一种基于多区域互联电力系统的交易模式评估方法,其特征是:所述重构区域互联电力系统电能交易架构包括以下步骤:
(1)将各方交易主体抽象为单独交易节点,每个节点保存全部交易记录,所有节点共同维护交易数据,每一个交易主体都被视为对等节点,实现点对点交易;
(2)在点对点交易中交易双方直接交易;
(3)所有交易都基于智能合约;
(4)所有交易操作满足条件后自动执行;
(5)增加优先级排序策略。
5.根据权利要求4所述的一种基于多区域互联电力系统的交易模式评估方法,其特征是:所述各方交易主体包括电源、电网企业及用电户。
6.根据权利要求4所述的一种基于多区域互联电力系统的交易模式评估方法,其特征是:所述智能合约包括交易电量、结算价格以及结算时间,并以加密算法进行编码。
7.根据权利要求1所述的一种基于多区域互联电力系统的交易模式评估方法,其特征是:所述步骤3中所述网损分摊方法,包括以下步骤:
步骤(1):采用网络分裂法得到双边交易网络及交易转移分布因子矩阵;
步骤(2):在给定的双边交易运行方式下对原始网络进行交流潮流计算,得到原始网络a中支路有功功率与有功网损;
步骤(3):为了得到每组交易应该分摊的网损,计算得到该组交易对原始网络a各条支路的潮流贡献;计算出在原始网络各条支路中造成的网损之和;
步骤(4):利用支路的有功损耗与其上流过的有功功率成正比的结论,最终得出交易应分摊的网损。
8.根据权利要求1所述的一种基于多区域互联电力系统的交易模式评估方法,其特征是:所述步骤4中引入峰谷电价原则,实现网损电价的分段比例分摊,包括:区块链智能合约中包括交易时间元素,根据不同的交易时间引入峰谷电价,在合理分摊网损的前提下,计算出网损电价,完善基于区块链技术的多区域互联电力系统双边交易框架下的智能合约体系。

说明书全文

一种基于多区域互联电系统的交易模式评估方法

技术领域

[0001] 本发明属于电力交易模式及评估方法技术领域,尤其涉及一种基于多区域互联电力系统的交易模式评估方法,具体是一种多区域互联电力系统的交易模式评估方法。

背景技术

[0002] 随着分布式发电市场化交易推进,未来分布式电源交易具有广阔的市场前景。链技术具有的去中心化、公开透明、安全可信等特性可以无缝地对接未来分布式电源市场化交易对交易基础环境的需求。
[0003] 当前,在世界范围内随着电、光伏发电等新能源快速发展为标志的电力变革加速电网建设与发展也迎来了新的时期。电网互联是电网发展的主旋律。电网的互联保障了大容量机组、大电、核电、可再生能源的开发和利用,降低了系统备用容量,实现了能源资源的大范围优化配置,提高了电网效率和安全可靠性。引入竞争提高效率是电力工业从垄断转向市场的主要目的。发电商和用户可通过集中竞价或双边交易形式参与市场竞争。由于双边交易是发电商和用户提前签订了价格和电量的合同,因而双边交易的大力发展对促进电力市场平稳发展、充分发挥互联电力系统资源配置功能具有重要的作用。目前世界各国电力市场普遍采取大比例双边交易模式。但双边交易的出现在市场交易模式、输电定价、网损分摊、阻塞管理等方面也带来了新问题,需要相应的理论和方法。电网互联和电力市场是电力行业发展的两个热点问题,当前我国互联电网正在逐步形成,跨区交易日益増多。由于我国电力市场起步较晩,在电力交易结算化制与网损分摊等问题上还欠缺成熟的经验。

发明内容

[0004] 针对上述现有技术中存在的问题,本发明提出一种基于多区域互联电力系统的交易模式评估方法,目的是为了实现多区域互联电力系统环境下网损分摊、智能合约的计算与生成,实现电能交易决策有效开展的发明目的。
[0005] 基于上述发明目的,本发明是通过以下技术方案来实现的:一种基于多区域互联电力系统的交易模式评估方法,包括以下步骤:
步骤1.建立多区域互联电力系统双边交易模型;
步骤2.基于多区域互联电力系统双边交易模型,建立基于区块链技术的多区域互联电力系统双边交易框架
步骤3.在多区域互联电力系统双边交易框架智能合约体系下嵌入网损分摊方法;
步骤4.引入峰谷电价原则,实现网损电价的分段比例分摊。
[0006] 所述步骤1中建立多区域互联电力系统双边交易模型,包括:根据双边交易选取合适的支路将物理网络分解、重绘为包括所有节点辐射状网络,将双边交易产生的并行流等效到保留的树枝网络上,就此构建全部双边交易与物理路径的关联模型;对于A与B之间的双边交易,合同路径指定为支路A-B时,根据所提的“交易赋值方法”计算得到的原始网络潮流结果符合实际;利用网络分裂法建立反映双边交易合同量与合同路径的树枝型网络模型,通过在转换后的双边交易网络的树支上赋值相应的合同功率,建立双边交易网络潮流与原始网络潮流之间的关系,最终通过网络分裂法建立合同功率、合同路径与实际支路潮流之间的对应关系。
[0007] 所述步骤2中基于多区域互联电力系统双边交易模型,建立基于区块链技术的多区域互联电力系统双边交易框架,包括:无缝对接多区域互联电力系统市场化交易需求,引入区块链技术重构区域互联电力系统电能交易架构。
[0008] 所述重构区域互联电力系统电能交易架构包括以下步骤:(1)将各方交易主体抽象为单独交易节点,每个节点保存全部交易记录,所有节点共同维护交易数据,每一个交易主体都被视为对等节点,实现点对点交易;
(2)在点对点交易中交易双方直接交易;
(3)所有交易都基于智能合约;
(4)所有交易操作满足条件后自动执行;
(5)增加优先级排序策略。
[0009] 所述各方交易主体包括电源、电网企业及用电户。
[0010] 所述智能合约包括交易电量、结算价格以及结算时间,并以加密算法进行编码。
[0011] 所述步骤3中所述网损分摊方法,包括以下步骤:步骤(1):采用网络分裂法得到双边交易网络及交易转移分布因子矩阵;
步骤(2):在给定的双边交易运行方式下对原始网络进行交流潮流计算,得到原始网络a中支路有功功率与有功网损;
步骤(3):为了得到每组交易应该分摊的网损,计算得到该组交易对原始网络a各条支路的潮流贡献;计算出在原始网络各条支路中造成的网损之和;
步骤(4):利用支路的有功损耗与其上流过的有功功率成正比的结论,最终得出交易应分摊的网损。
[0012] 所述步骤4中引入峰谷电价原则,实现网损电价的分段比例分摊,包括:区块链智能合约中包括交易时间元素,根据不同的交易时间引入峰谷电价,在合理分摊网损的前提下,计算出网损电价,完善基于区块链技术的多区域互联电力系统双边交易框架下的智能合约体系。
[0013] 本发明具有以下优点及有益效果:本发明能够有效适应分布式能源占比较高的多区域互联电力系统,建立了基于区块链架构的交易框架,丰富了智能合约的内涵,提高了网损分摊精准度,将峰谷电价引入网损分摊环节,有效提高了交易决策的可参考性,为电价核算、交易决策提供了解决方案。
[0014] 区块链所做的是利用去中心化的分布式账本技术,通过智能合约、共识机制、加密算法等,在商业信任、价值传递、交易清结算等多维度解构现有的能源生产和消费模式,并搭建新的能源商业体系的底层构架。第一,能源互联网中各节点都可以成为独立的产销者,以去中心化形式互相交换能源流、信息流、价值流,各主体平等分散决策,区块链技术去中心化的属性可以匹配该结构,实现所有节点权利义务对等。第二,区块链技术不可篡改的特征使得多元化的能源市场中无需第三方的信任机制即可实现信任点对点的价值传递。第三,基于区块链开发的智能合约功能可以使合约的执行变得智能化和自动化,购售电交易、需求侧响应等都可以通过区块链的智能合约来实现。附图说明
[0015] 为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下文中将对本发明实施例的附图进行简单介绍。其中,附图仅仅用于展示本发明的一些实施例,而非将本发明的全部实施例限制于此。
[0016] 图1是本发明中的一个多区域互联电力系统模型。

具体实施方式

[0017] 下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的其他实施例,都属于本发明保护的范围。
[0018] 本发明是一种基于多区域互联电力系统的交易模式评估方法,如图1所示,图1是本发明中的一个多区域互联电力系统模型。
[0019] 本发明具体包括以下步骤:步骤1.建立多区域互联电力系统双边交易模型;
步骤2.基于多区域互联电力系统双边交易模型,建立基于区块链技术的多区域互联电力系统双边交易框架。
[0020] 步骤3.在多区域互联电力系统双边交易框架智能合约体系下嵌入网损分摊方法;步骤4.引入峰谷电价原则,实现网损电价的分段比例分摊。
[0021] 所述步骤1.建立多区域互联电力系统双边交易模型,包括:适用于双边交易的网络分裂旨在建立每笔交易与实际物理网络的关系,即根据双边交易选取合适的支路将物理网络分解、重绘为包括所有节点的辐射状网络,且将双边交易产生的并行流等效到保留的树枝网络上,就此构建全部双边交易与物理路径的关联模型。对于A与B之间的双边交易,合同路径指定为支路A-B时,根据所提的“交易赋值方法”计算得到的原始网络潮流结果符合实际。利用网络分裂法可以建立反映双边交易合同量与合同路径的树枝型网络模型,通过在转换后的双边交易网络的树支上赋值相应的合同功率,建立双边交易网络潮流与原始网络潮流之间的关系,最终通过网络分裂法建立了合同功率、合同路径与实际支路潮流之间的对应关系。
[0022] 所述步骤2.基于多区域互联电力系统双边交易模型,建立基于区块链技术的多区域互联电力系统双边交易框架,包括:区块链的对等、安全可信、公开透明的技术特征可以无缝对接多区域互联电力系统市场化交易需求,引入区块链技术重构区域互联电力系统电能交易架构。
[0023] (1)如附图1所示, 图1中包括电源、电网企业、用电户等在内的各方交易主体都可以抽象为单独交易节点,每个节点保存全部交易记录,所有节点共同维护交易数据。这样每一个交易主体都被视为对等节点,实现了点对点交易。
[0024] (2)在点对点交易中交易双方直接交易,无需任何第三方参与。
[0025] (3)所有交易都基于智能合约,智能合约包括交易电量、结算价格、结算时间等内容,并以加密算法进行编码。
[0026] (4)所有交易操作满足条件后自动执行,不需要任何人工干预。
[0027] (5)增加优先级排序策略,以防止在多笔交易广播时造成网络阻塞。
[0028] 以上构建起基于区块链技术的双边交易框架,其核心技术是加密算法的编制和智能合约的产生。加密算法是区块链技术公平性、保密性的保障,智能合约中交易相关数据的计算是电能交易的基础保障。
[0029] 所述步骤3.在多区域互联电力系统双边交易框架智能合约体系下嵌入网损分摊方法,包括:网损是在所有电力交易共同使用电网的情况下产生的,是输电费用的重要组成部分。
理论上应该按照“谁引起,谁负责”的原则,根据各电力负荷或交易对输电线路的使用程度来进行分摊。在系统总网损中,既有各交易单独作用产生的网损部分,也有各交易之间的交互作用产生的交叉网损。将网损费用分摊到市场成员并嵌入到智能合约体系中是进一步完善创新多区域互联电力系统双边交易方法的重要步骤。
[0030] 对交易进行分摊时基本思想应遵循“支路功率比例共享原则”,即按照各个交易流在各个支路潮流中的占比进行分摊。由于支路上有功损耗与其上流过的有功功率成正比,可计算出交易在每条支路中引起的潮流分布,然后按各自潮流占支路容量的比例分摊。
[0031] 由此模拟了多区域互联电力系统双边交易流在实际网络中的流通路径,实质是,假定支路的潮流是由各笔交易的潮流混合而成,其网损占总网损的比例也与各交易潮流占总潮流的比例相同。
[0032] 所述网损分摊的方法是运用步骤1中所述的网络分裂法来进行网损分摊的,所述网损分摊方法,具体包括以下步骤:步骤(1):采用网络分裂法得到双边交易网络及交易转移分布因子矩阵;
步骤(2):在给定的双边交易运行方式下对原始网络进行交流潮流计算,得到原始网络a中支路有功功率与有功网损;
步骤(3):为了得到每组交易应该分摊的网损,计算得到该组交易对原始网络a各条支路的潮流贡献。相应地,计算出在原始网络各条支路中造成的网损之和。
[0033] 步骤(4):由于网络分裂法是在直流潮流的假设前提下进行的,在此基础可利用支路的有功损耗与其上流过的有功功率成正比的结论,最终得出交易应分摊的网损。
[0034] 以上是应用网络分裂法进行网损分摊得具体算法描述,该算法将有效提高区块链智能合约体系的完整性和实用性,有效完善区块链中各节点的特征描述内容,实现多区域互联电力系统双边交易框架的建立与完善。
[0035] 步骤4.引入峰谷电价原则,实现网损电价的分段比例分摊。
[0036] 区块链智能合约中包括交易时间元素,根据不同的交易时间引入峰谷电价,在合理分摊网损的前提下,计算出更具有经济参考意义的网损电价,进一步完善基于区块链技术的多区域互联电力系统双边交易框架下的智能合约体系。
[0037] 所属领域的普通技术人员应当理解:以上任何实施例的讨论仅为示例性的,并非旨在暗示本公开的范围,包括权利要求,被限于这些例子;在本发明的思路下,以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合,步骤可以以任意顺序实现,并存在如上所述的本发明的不同方面的许多其它变化,为了简明它们没有在细节中提供。
[0038] 本发明的实施例旨在涵盖落入所附权利要求的宽泛范围之内的所有这样的替换、修改和变型。因此,凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何省略、修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
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