基于能源区块链网络的微电网共享储能调度模型.pdf
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1、书书书第 卷 第 期 年 月沈阳工业大学学报 收稿日期:基金项目:国家自然科学基金项目()。作者简介:罗凡(),男,四川重庆人,教授级高级工程师,硕士,主要从事智能用电、电网营销等方面的研究。檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪殏殏殏殏电气工程 :基于能源区块链网络的微电网共享储能调度模型罗凡,李建锦,余向前,陈剑华(国网甘肃省电力公司 电力科学研究院,甘肃 兰州 )摘要:为解决微电网储能调度中消耗功率高的问题,设计了基于能源区块链网络的微电网共享储能调度模型。将微电网共享储能调度模型设置为分层储存、调度模型,上层为能源区块链网络模型,下层为微电网储存调度模型。利用储能规划方法多次归纳能源区块链网络信息。设定
2、固定约束格式,从日前能源储存调度合约和日内能源储存调度合约两个方面约束模型。通过状态预测、信息预测、模型调度能力验证、自动预测和模型方案执行完成调度工作。结果表明:该模型降低了微电网日前调度合约电价和消耗功率,提高了微电网储能调度能力。关键词:能源区块链;微电网;共享储能调度;储能规划;调度合约;消耗功率;蓄电池能量中图分类号:文献标志码:文章编号:(),(,):,:;我国电网跨度大,在电能输送过程中存在耗损较大且分布式电能源耗损量不断增加的问题 。为解决这一问题,微电网应用范围逐渐增大。微电网也称微网,是一种由分布式电源储能装置、能量转换装置和保护装置构成的发配电系统 。微电网可以通过提高分
3、布式电源的灵活性,解决分布式电源并网问题,促进分布式电能的大量输送,保证输出电能不会在输送过程中过度消耗。因为电能源输送具有反调性,微电网的共享储能调度可对电能源起到调峰作用,进而完善电能源运输,但不能忽视电能源储存能耗问题 。近年来,微电网储能调度成本的降低可为国家能源发展带来较高效益,降低存储能耗成为目前研究的一个重要课题。陈科彬等 提出了含可再生能源的微电网分时间尺度储能调度方法,这种方法只适用于小规模微电网系统,该方法对庞大电力系统的调度能力明显降低且消耗功率较高。为此,本文提出了基于能源区块链网络的微电网共享储能调度模型,从该模型设计框架出发,完善储能调度模型工作流程,以期保证电能源
4、的储存效果,提高调度能力的同时减少功率消耗。微电网共享储能调度模型微电网共享储能调度模型主要由能源区块链网络和微网储存调度模型组成。由于能源区块链网络和微电网系统是两个独立个体,两个结构不存在共性 ,为了建立能源区块链网络和微电网储存调度模型的内在联系以使两个独立个体成为一个完整能源调度模型,本文将能源区块链网络和微电网储存调度模型设置为分层储存调度模型,上层为能源区块链网络模型,下层为微电网储存调度模型。能源区块链网络结构能源区块链是一种包含分布式能源储存、点对点传输、共识加密机制的新型应用分布式能源库。能源区块链内部由众多节点、时间戳和 密钥构成。每个节点都是一个小型区块链结构,每一个节点
5、都可以识别信息密码,验证执行信息真伪,然后再执行电能调度命令 。当能源区块链受到非法攻击时,能源区块链会自动进行警防处理。如果攻击程度严重,能源区块链立即自动抛去一层节点,重新启动装置并进行正常工作。能源区块链的基本结构如图 所示。图 能源区块链的基本结构 能源区块链包括多个小区块体,这些区块体包括多个区块头,这些区块头可以实时记录微电网共享储能调度模型的执行命令信息、电能源的输送记录与电能源输送时的密钥 。输入信息将经过智能加密以 形式存储在微电网共享储能调度模型中,微电网以 密钥形式输出调度指令,从而增加能源区块链的指令校验和执行次数,防止出现指令传递错误的情况。能源区块链中的时间戳记录微
6、电网共享储能调度电能源的时间点,每次电能源的调度都必须记录完整、准确的时间,能源区块链网络会根据调度时间和调度方式进行排序,连接成一个完整能源区块链。相关人员每隔一段时间需要检查能源区块链,从而预防微电网共享储能调度模型发生故障 。因为电能源储存调度信息量巨大且在电源流通过程中分布式电源本身存在辐射,电能源长时间在一个能源区块链中工作时,将增加能源区块链的能源渗透率,所以经过一段时间就要归纳微电网共享储能规划模型中的能源区块链网络信息,将最新能源储存调度信息存储到新的能源区块链网络中,提高微电网共享储能调度的高效性 ,能源区块链具体网络结构如图 所示。能源区块链网络由能源区块链组成,能源区块链
7、网络中的各个能源区块链是按照能源储存调度的时间顺序排列并通过节点连接而成,即能源区块网络是能源区块链的一个收纳柜。能源区块链网络包括电能源的储存状态信息和调度信息。能源储存状态信息包括发电单位、发电额度、能源类型、天气情况等。电能源调度信息包括电能源的输送额度、输送方向、发电单元、调度密钥等。能源储存调度指令校验每一个新的能源储存调度指令都会生成一个节点,因为有关电能源已经执行指令,所以该节点会自动存储能源的发电单元地址、能源类型和指令密钥。每一个新节点加入时,能源区块链网络都将校验新节点信息,防止出现能源丢失和其他错误,校验合格后节点才能成为能源区块链网络的一部分 。校验过程分为两部分:)微
8、电网共享储能调度系统中,由于电能源需求量大,决策者来自不同领域,为了保证微电网共享储能调度指令的真实性,本文对微电网共享储能调度模型设置了唯一性指令,即所有申请电能源储存调度指令均先转交给能源区块链网络工作端,微电网共享储能调度指令均带有专有密钥,能源区块链网络执行指令时,检验指令的专有密钥,检验合格才能进入能源的区块链网络中 。)能源区块链网络和微电网共享储存调度模型之间的连接是通过两个独立个体的信号源完沈阳工业大学学报第 卷图 能源区块链网络结构 成的。微电网储存调度模型将分布式电能源的储存和调度参数传输给微电网储存调度模型的信号接收器中,接收器将接收到的参数通过人工智能转化为 代码并发出
9、指令。能源区块链网络直接接收追踪到的信号源,将接收到的信号源参数进行 代码转换。随后能源区块链网络通过自身信号源连接微电网模型信号源,寻找到信息后将代码输送到微电网储存调度模型中,微电网共享储能调度模型将整合能源储存调度申请,最终向能源储存调度提出申请审批,根据审批结果执行相对应的能源储存调度指令。能源区块链网络调度模型能源区块链网络可将独立的能源区块链网络和微电网共享储能调度模型整合为一个功能全面的能源储存调度模型。因此,基于能源区块链网络的微电网共享储能调度模型以能源区块链网络结构为基础,提高了能源区块链网络兼容性,使得电能源微电网储存和调度工作能够有秩序进行。以能源块链网络为基础的微电网
10、共享储能调度模型工作原理为:外界向微电网提供电能源的存储调度申请,微电网将接收到的申请进行简化并传递到微电网的信息交互中心,信息交互中心确定申请的有效性,继而将电能源储存调度的数据输送到能源区块链网络中心并执行能源合理储存调度指令。能源储存调度指令在微电网共享储能调度模型的智能约束中生成,具体工作原理如图 所示。图 微电网共享储能调度模型工作原理 微电网共享储能调度模型的智能约束从日前能源储存调度合约和日内能源储存调度合约两个方面进行调度方案约束。日前能源储存调度合约约束分为预测能源流通量、发布可调度能源地址信息和下发能源储存调度指令三个阶段。日前能源储存调度合约的一般约束条件在每天凌晨公布,
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- 关 键 词:
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