基于區塊鏈技術的光伏微電網交易體系分析

湯雙澤

水電水利規劃設計總院，北京市 100120

在社會經濟高速發展的過程中，隨著用戶需求的快速增長，集中發電技術越來越無法滿足實際的發展需求。而大電網具有運行成本高的缺點，且無法同時滿足用電安全性、可靠性以及多樣化供電等要求。基于區塊鏈技術的光伏微電網交易體系研究對于解決上述問題有一定的幫助。

1 區塊鏈技術的光伏微電網交易體系

區塊鏈技術的光伏微電網交易物理模型的用戶均為分布式光伏用戶，模型在運行中并不會對儲能設備的具體狀況進行分析。用戶主要利用發電系統的各個功能模塊，通過發電負荷預測模塊用戶能量管理系統進行預測分析，能量管理系統的主要功能就是作為分布式區域鏈節點來控制電力交易，并預測光伏系統輸出功率，提供用電行為的建議。在光伏功率不足的時候可以通過內部電價從電網內部購買過剩的光伏功率，也可以直接在大電網中購買電能。

2 基于區域鏈的光伏型微電網教育數字模型

基于區域鏈的光伏型微電網教育數字模型主要可以通過用戶模型、用戶購買售電策略分析以及區塊鏈技術微電網交易博弈模型集中類型，不同模型有著不同的優勢，具體如下。

2.1 用戶模型

不同用戶負荷特性不同，綜合用戶的不同負荷特性、分析歷史用電參數信息，用戶能量管理在交易之前即可合理預測用戶產生的負荷、光伏發電的功率信息。

分布式光伏用戶發電系統輸出功率會受到容量、溫度、光照等多種因素的不同影響，而用戶在參與微電網的電能交易時可以根據系統配置、綜合外界條件進行下一個交易時段中會產生的光伏功率的合理預測分析。

2.2 用戶購買售電策略分析

微電網用戶要做好電力交易，將內部電價綜合微電網具體的交易時段，分析其產生的運行差異性，分析不同程度的變化，微電網用戶參與電力交易的動力就是產生的經濟利益。其內部電價高于電網收購的余電價格，且低于大電網的售電價格。

微電網中的電價會根據不同時間段中電網實際運行狀況進行調整優化。綜合用戶具體的需求，分析響應模式，在各個時間段中進行內部的電解調整分析。通過服務獲得信息，再給出下一個交易階段的內部電價信息，售電的用戶就會綜合實際狀況做好內部電價行為調整。受到內部電價的影響，售電用戶會及時調整自身的用電行為，為了獲得利益，用戶會控制負荷的大小，保障其與預測值偏離。

2.3 區塊鏈技術微電網交易博弈模型

進行區域鏈技術的光伏型電網交易模型設計主要為了降低購電用戶的費用，在微電網中的售電用戶用電效益會顯著增高。根據微電網中總購電功率以及總售電功率之間的關系，可以將其劃分為三種狀況進行討論分析。

在總購電功率為0的時候，微電網中用戶會出現光伏產能不足或者光伏產能為零的狀態，為此微電網中用戶只能在大電網中購電。而在0小于總售電功率以及總購電功率的時候，微電網內部以及用戶光伏產能如果出現過剩就要將剩余的光伏電能出售，在光伏總電能出現不充足的時候就要在大電網中購電。因此，要制定合理的微電網內部電價。在購電用戶購電費用降低的同時售電用戶用電效益要盡可能提升。而在總售電功率大于總購電功率大于等于0的時候，微電網中的部分用戶光伏產能過剩就要做好光伏的電能出售，而剩余的用戶光伏產能不足則就要購買；在微電網總產能出現過剩的狀況之下要將其出售，因此要制定詳細的計劃，分析電價設定等內容，合理地進行購電用戶購電量的分配與控制，進行電網中售電用戶之間售電份額的合理分配。

在0小于總售電功率以及總購電功率的時候，微電網中購電、售電用戶則會形成一種信息靜態的博弈模型，其中購電用戶是主要領導者，售電用戶是主要跟隨者，隨購電用戶制定微電網的內部電價過程中，要根據微電網中內部電價調整其用電策略，合理地選擇最優的用電計劃。

購電用戶希望通過最少的費用進行購電，微電網中的售電用戶則希望獲得最大的用電效益。為了達到目標要求，微電網中的購電用戶需要綜合具體的狀況制定一個最優的價格，進而為電網中不同售電用戶根據內部電價確定其最終的計劃內容。

在總售電功率大于總購電功率大于等于0的時候。在微電網中的光伏在運行中較為常見的問題就是產能過剩的問題。微電網中最低的內部電價高于最大電網收購的剩余的光伏余電價格因數。對此，要通過經濟角度分析微電網售電用戶信息，通過分析利用盡可能多的剩余光伏功率微電網內中交易。保障電網長期穩定運行，就要實現交易的公平性，售電用戶要綜合余下的光伏功率比例分析微電網具體的交易份額，綜合獲得的售電份額信息，可以通過以下公式進行計算：

3 根據區塊鏈技術光伏型微電網完成電力交易流程

基于區域鏈技術的光伏型微電網電力交易是一種前交易類型，可以將其劃分為微電網內部電價確定、用戶交易匹配、智能合約安裝、交易執行以及交易結算等五個階段。不同階段處理的內容具有一定的差異性，其處理的內容是不同的，銜接各個內容才可以保障電力交易流程有序完善。

（1）微電網內部電價確定階段。交易前2個小時到90分鐘均屬于微電網內部電價確定的過程，其主要就是在購電用戶全體服務商的共同輔助之下有序開展。綜合各項參數，分析交易電價，確定其可以獲得的內部電力交易量的參數信息。

（2）用戶交易匹配階段。交易前90分鐘到30分鐘均屬于交易匹配階段。用戶主要綜合前一個階段中內部電價以及獲得的具體交易量分析，根據自己的需求自主選擇，簽訂智能合約。

（3）智能合約安裝階段。通過智能化合約安裝分析，在區域鏈上安裝合約，在交易中要簽訂合約。而在合約簽訂之后要在交易前半個小時安裝。如果在此時外界出現變化，則不進行安裝，利用實時交易市場作為其較為關鍵的一種補救的措施。

（4）交易執行階段。交易執行中服務商通過分析智能合約交易內容的方式對其進行調度任務化處理，而用戶能量管理則主要就是綜合智能化合約的內容輔助達到進行用戶用電行為控制的既定目的與要求。

（5）交易結算階段。交易完成之后要綜合預測誤差補償清算的模型，實現對不同用戶交易的有效結算以及分析，進而實現智能化的合約與交易資金轉移化處理。

在微電網的電力交易中，因為測量誤差而對電力交易產生較為直接的營銷，預測誤差導致的損失主要就是利用交易雙方協同分析的方式進行共同解決分析。

4 結語

區域鏈技術是改變微電網內部電力交易的一種科技手段，利用區域鏈技術可以達到簡化交易流程的目的，利用智能化的合約控制交易的具體執行，實現資金的有效轉移，進而降低電力交易成本。利用微電網的方式充分凸顯了現階段電力市場的需求，區域鏈技術為微電網提供了良好的交易模式，是一種科學的技術手段。