(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 20221089095 0.0 (22)申请日 2022.07.27 (71)申请人 东北大学 地址 110819 辽宁省沈阳市和平区文化路3 号巷11号 (72)发明人 杜蓬勃　张化光　黄博南　王睿　 孙佳月　李玉帅　孙秋野　刘鑫蕊　 (74)专利代理 机构 沈阳东大知识产权代理有限 公司 21109 专利代理师 徐湘辉 (51)Int.Cl. G06Q 40/04(2012.01) G06Q 50/06(2012.01) (54)发明名称 一种基于区块链的考虑风电不确定性的P2P 电能交易方法 (57)摘要 本发明提供了一种基于区块链的考虑风电 不确定性的P2P电能交易方法， 涉及能源交易领 域。 该方法以区块链为基础， 支持风电厂商与产 消者之间的实时直接交易， 保证了风电厂商和产 消者在无需中央机构或第三方的情况下交易数 据的安全可靠性。 通过双层优化模 型最大化风电 厂商收入和降低产消者购电成本。 风电厂商通过 向产消者买卖电力来管理风能的不确定性， 并通 过优化模型确定与产消者群体交易的电量。 在此 过程中， 提高了风电厂商的收益， 降低了产消者 的购电成本。 提出了产消者的信誉机制。 该机制 使得风电厂商和产消者群体的交易有序， 鼓励信 誉值良好的产消者优先交易， 促进了市场上的实 时风能交易并使成本合理化。 权利要求书3页 说明书7页 附图3页 CN 115271948 A 2022.11.01 CN 115271948 A 1.一种基于区块链的考虑风电不确定性的P2P电能交易方法， 其特征在于， 该方法包括 以下步骤： 步骤1： 在日前市场开放之前， 风电厂商将其风力发电量的预测值上传到区块链上的智 能合约中， 风电厂商 所属区域内的电力用户将其电量需求预测信息上传到区块链上的智能 合约中， 随后双方在日前市场交易且在日前市场出清后风电厂商将交易价格上传到链上并 通过区块链发布给电力用户； 步骤2： 日前市场交易结束后， 风电厂商将其风力发电量的实际值上传到区块链上的智 能合约中； 步骤3： 智能合约计算风力发电量的实际值和预测值之间是否存在偏差， 若否， 则判断 风电厂商不存在发电偏差， 风电厂商和电力用户均进入实时市场完成双方的电能交易而 结 束； 若是， 则判断风电厂 商存在发电偏差， 则执 行步骤4； 步骤4： 为消除发电偏差， 在智能合约中计算风电厂商在t时刻需与产消者群体进行的 电能交易总量、 以及需与电力系统运营商 进行的电能交易总量； 步骤5： 智能合约为 风电厂商匹配相应的产消者群 体； 步骤6： 智能合约对所匹配的产消者群体中的每一产消者个体计算信誉值， 并按照信誉 值高低对产消者群体中的产消者个体排序， 且将产消者个体的排序次序实时发布到区块链 上； 步骤7： 根据步骤4确定的t时刻风电厂商需与产消者群体的电能交易总量， 风电厂商进 入实时市场在与电力用户进行电能交易的同时根据产消 者群体中产消 者个体的排序次序 依次与对应的产消者个体进行实时的P2P电能交易， 优先与信誉值高的产消 者进行电能交 易； 步骤8： 风电厂商和产消者的P2P交易完成后， 仍有发电偏差的风电厂商会进入电力系 统运营商调节的实时市场， 按照步骤4确定的t时刻风电厂商需与电力系统运营商的电能交 易总量完成与电力系统运营商的电能交易。 2.根据权利要求1所述的基于区块链的考虑风电不确定性的P2P电能交易方法， 其特征 在于， 所述电力用户包括普通电力用户和产消者。 3.根据权利要求2所述的基于区块链的考虑风电不确定性的P2P电能交易方法， 其特征 在于， 当其电力不足以满足需求时， 产消者从风电厂商购买电能， 当其电力有剩余时， 多余 的电力可以出售给风电厂商； 与产消 者不同的是， 普通电力用户作为只能消 耗电能的消费 者通过购买电能来满足自身需求。 4.根据权利要求1所述的基于区块链的考虑风电不确定性的P2P电能交易方法， 其特征 在于， 所述步骤4中所述的在智能合约中计算风电厂商在t时刻需与产消者群体进 行的电能 交易总量、 以及需与电力系统运营商进行 的电能交易总量的方法为： 在智能合约中 以风电 厂商的利润最大化作为目标函数建立交易的上层优化模型， 以及以产消者的购电成本最小 化作为目标函数建立交易的下层优化模型， 并在智能合约中求解该上下层 优化模型以确定 风电厂商在t 时刻需与产消 者群体进行 的电能交易总量、 以及需与电力系统运营商进行 的 电能交易总量。 5.根据权利要求4所述的基于区块链的考虑风电不确定性的P2P电能交易方法， 其特征 在于， 式(1)为所述上层优化模型的目标函数， 式(2)(3)(4)为约束条件：权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115271948 A 2式中， Ω为交易场景； ω是交易场景中的某一个场景； πω是某一个场景的发生概率； t是 某个交易时刻， T是交易时间段； Ki是第i个产消 者； 是产消者集合； PtDA,Sell为风电厂商在 日前市场出售的电量； 为风电厂商在日前市场交易电能的价格； 是风电厂商卖给产 消者的电能； 是风电厂商从产消者购买的电能； 是风电厂商卖给产消者的电能的电 价； 是风电厂商从产消者购买电能的电价； PtB+是风电厂商出售给电力系统运营商的电 能； PtB‑是风电厂商从电力系统运营商购买的电能； 是风电厂商出售给电力系统运营商 电能的电价； λt‑是风电厂商从电力系统运 营商购买电能的价格； PtDA是风电厂商在日前 市场 的交易量； 是风电厂商在日前市场交易量上限； 是风电厂商出售给电力系统运营商 电能的上限； 是从电力系统运营商购买电能的上限。 6.根据权利要求4所述的基于区块链的考虑风电不确定性的P2P电能交易方法， 其特征 在于， 所述下层优化模型以式(5)为目标函数， 以式(6)(7)(8)(9)为约束条件： 式中， 是产消者i在t时刻可以储存电能的电量， 是产消者i在t时刻可以售出的 电能的电量； 是产消者i在 t时刻充电的成本单价， 是产消者i在t时刻放电的成本单 价； Ppre是t时刻风电厂商的发电量预测值； Pact是t时刻风电厂商的发电量实际值； 是风 电厂商和产消者的交易电量； Pmax和Plim是风电厂 商和产消者交易 量的上下限。 7.根据权利要求1或4所述的基于区块链的考虑风电不确定性的P2P电能交易方法， 其权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115271948 A 3