(19)中华 人民共和国 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 202111470539.X (22)申请日 2021.12.0 3 (71)申请人 国网新疆电力有限公司电力科 学研 究院 地址 830011 新疆维吾尔自治区乌鲁 木齐 市新市区 （高新区） 长春中路恒达街 200号 申请人 国家电网有限公司 (72)发明人 唐君毅　董雪涛　刘震　朱子民　 秦艳辉　李德存　南东亮　孙冰　 段青熙　段玉　王小云　祁晓笑　 张媛　马星　糟伟红　马健　杨琪　 (74)专利代理 机构 乌鲁木齐合纵专利商标事务 所 65105 代理人 周星莹　汤洁(51)Int.Cl. G06Q 40/04(2012.01) G06Q 50/06(2012.01) G06N 3/00(2006.01) G06F 30/27(2020.01) G06F 111/04(2020.01) (54)发明名称 基于区块链合作博弈的能量共享联盟灵活 性交易方法 (57)摘要 本发明涉及电力系统运行控制方法技术领 域， 是一种基于区块链合作博弈的能量共享联盟 灵活性交易方法， 其基于合作博弈理论提出包括 储能、 多微网、 上级电网的多区块链节点的能量 共享联盟， 以联盟内各参与主体的支付效益最大 建立各区块链节点优化决策模型； 并设计基于多 目标鲸鱼算法为嵌套算法的智能合约与适合多 区块链节 点间交易的区块链数据层级构架。 本发 明在合作模式的能量去中心化交易下较非合作 模式的中心化交易显著提高参与主体在能量交 易中的收益， 并在能量共享模式下保证各参与主 体之间公平、 透明交易； 同时去中心化合作交易 模式能够 充分发挥需求侧参与调度的主动性、 提 高储能系统的利用率、 促进能源的有效利用与共 享机制的可持续 性发展。 权利要求书5页 说明书12页 附图8页 CN 114155103 A 2022.03.08 CN 114155103 A 1.一种基于区块链合作博弈的能量共享联盟灵活性交易方法， 其特征在于包括以下步 骤： S1： 构建多区块链节点的能量共享联盟结构， 并设计所述联盟内参与主体地位平等、 去 中心化的能量交易模式与多区块链节点间的交易流程， 实现多市场主体间 “多买‑多卖”合 作与竞争并存的灵活性能量交易； S2： 以S1的能量交易模式中联盟内参与主体与其他参与主体之间信息传递， 通过协商 制定能源交易 量与相应的交易 价格为前提， 构建多区块链 节点的合作博 弈优化模型框架； S3： 在S2合作博 弈优化模型框架中， 构建上级电网节点的优化模型； S4： 在S2合作博 弈优化模型框架中， 构建储能节点的优化模型； S5： 在S2合作博 弈优化模型框架中， 构建智能微网节点的优化模型； S6： 设计基于多目标鲸鱼算法的智能合约， 利用所述智能合约得出各节点内部能够调 度资源的运行计划以及与其 他节点间的交易电量和交易 价格； S7： 设计适合多区块链节点间交易的区块链数据层级构架， 保证不同区块链节点间的 信息互相传递， 实现 “去中心化 ”交易。 2.根据权利要求1所述的基于区块链合作博弈的能量共享联盟灵活性交易方法， 其特 征在于S1中， 所述多区块链 节点的能量共享联盟结构包括储能、 多微网、 上级电网； 所述多区块链节点间的能量交易流程如下： 智能微网向上级气网购买天然气以满足网 内天然气需求； 当智能微网的电能供小于求时， 由上级电网、 储能或者其他微网合作竞争确 定交易价格与交易电量； 当微网内部有电量盈余时， 用于弥补其他微网的用电需求， 也用于 出售给上级电网以满足调频需求， 或向储能出售以满足调度周期内的运行需求； 储能不仅用于满足上级电网的惯量支撑与调频需求， 还用来弥补智能微电网群的电能 需求； 当储能需充电维持调 度周期内的正常运行时， 由上级电网、 多微网合作竞争确定交易 价格与交易电量； 对于上级电网， 其惯量支撑与调 频需求由储能或多微网合作竞争以确定 交易价格与交易电量。 3.根据权利要求1或2所述的基于区块链合作 博弈的能量共享联盟灵活性交易方法， 其 特征在于S2中， 合作博 弈优化模型框架的数 学表达式如下： 式中， 为各节点通过合作关系得到的支付效益， 其中 为各节点在非合作 时各节点的最优成本或利润； 为各节点在合作时各节点的最优成本或利润； 为保证各节 点在合作谈判时的利益有 SMGA、 SMGB、 SES、 UG分别代表能量共享联盟中的智 能微网A、 智能微网B、 储能、 上级电网。 4.根据权利要求3所述的基于区块链合作博弈的能量共享联盟灵活性交易方法， 其特 征在于S3具体包括： S301， 所述上级电网节点的优化模型， 以上级电网节点在非合作博弈与合作博弈的利 润为目标， 表示如下：权　利　要　求　书 1/5 页 2 CN 114155103 A 2式中， 分别表示上级电网发电成本与调频成本； 表示上级电网向智能微网、 储能出售电量的价格与数量； NG表示上级电网中发电机组 的个数； PtG表示上级电网中火电机组的出力； aG、 bG表示发电机运行成本系数； ξGPFR、 ξnPFR表 示微网、 储能参与调频的成本系数； PtGPFR、 PtnPFR为对应功率； NCG表示非合作博弈； CG表示合 作博弈； S302， 所述上级电网节点的优化模型中， 考虑其中机组与电网安全运行约束， 包括： 功率平衡约束， 表示如下： 式中， 分别表示上级电网向智能微网与储能售出电量； 调频容量需求约束， 如下式： 式中， 表示调频需求， ΔPN表示扰动比率； 火电机组运行约束， 如下式： 式中， 表示火电机组的出力上下限， UR、 DR为火电机组单位时间向上、 向下的 最大爬坡功率。 5.根据权利要求4所述的基于区块链合作博弈的能量共享联盟灵活性交易方法， 其特 征在于S4所述的储能节点的优化模型， 具体包括： S401， 所述储能节点的优化模型中， 以储能节点在非合作博弈与合作博弈的利润为目 标， 表示如下： 式中， PtSES‑PFR表示储能向微网、 上级电网出售电量的价格与功率； 表示微网与上级电网向储能出售电量的价格与功率；权　利　要　求　书 2/5 页 3 CN 114155103 A 3