一种面向新型能源系统的多市场主体能源交易方法

本技术涉及能源交易，特别是涉及一种面向新型能源系统的多市场主体能源交易方法。

背景技术：

1、虽然目前已有部分学者对能源市场机制进行研究，然而，随着绿证交易、碳交易的逐步推广，电碳协同关系进一步加深，以及在能源生产侧变革为主向生产与消费变革同步转型的背景下，参与能源交易市场的主体不断增多，新型能源系统清洁低碳转型成为必然发展趋势，这些因素都给现有的能源市场交易机制造成了极大的挑战。

技术实现思路

1、基于此，有必要提供一种面向新型能源系统的多市场主体能源交易方法，该方法包括：

2、s1：构建能源交易市场区块链网络模型；所述能源交易市场区块链网络模型包括新能源发电商节点、传统能源发电商节点、需求侧节点、储能服务商节点、智能合约、信息节点；

3、s2：基于需求侧节点的信息构建双层多目标多市场主体的能源交易模型，所述能源交易模型基于需求侧节点的信息更新需求侧节点、新能源发电商节点以及传统能源发电商节点的信息；

4、s3：根据更新的需求侧节点以及两发电商节点的信息，计算偏差系数，基于所述偏差系数反映供需不平衡情况，并通过储能服务商节点进行调控，得到更新后的信息节点；根据所述更新后的信息节点中的信息，通过智能合约进行交易结算。

5、优选的，所述新能源发电商节点包括光伏太阳能以及风能的分布式新能源发电商；

6、所述传统能源发电商节点包括燃煤以及燃气的传统能源发电商；

7、所述需求侧节点包括具有用电需求的用户；

8、所述储能服务商节点包括提供超级电容器以及储存站的储能服务商；

9、所述智能合约内嵌有e-trading智能算法，用于建立各节点之间的数据传输关系以及实现市场主体之间的策略交互；

10、所述信息节点包括使用电量、用能习惯和/或流入流出电量。

11、优选的，所述信息节点中的信息通过所述智能合约上传至主链；

12、所述使用电量、所述用能习惯通过装配在用户处的智能电表记录获得；所述流入流出电量通过装配在用户、新能源发电商、传统能源发电商以及服务商处的流量计记录获得；

13、初始的所述信息节点记为：

14、；

15、；

16、；

17、；

18、；

19、其中，表示初始的信息节点；表示需求侧初始信息节点；表示新能源发电商初始信息节点；表示传统能源发电商初始信息节点；表示储能服务商初始信息节点；表示第 i个用户在 t时间段内的用电总需求量；n表示用户数量；表示第 h个新能源发电商在 t时间段内的实际发电量；表示新能源发电商的售电价格；表示第 k个传统能源发电商在 t时间段内的实际发电量；表示传统能源发电商的售电价格；表示第 r个储能服务商在 t时间段内出售电量给发电商的价格；表示第 r个储能服务商在 t时间段内从发电商处购买电量的价格；所述发电商包括新能源发电商和传统能源发电商。

20、优选的，在所述能源交易市场区块链网络模型中以24小时为一个交易周期，并以1小时为间隔进行市场出清。

21、优选的，s2中，包括：

22、s2.1：所述能源交易模型包括上层目标函数和下层目标函数；以需求侧节点的购电总成本最小构建所述下层目标函数；以两发电商节点的售电总利润最大为所述上层目标函数；

23、s2.2：通过初始的所述信息节点获取所述需求侧节点上报的交易时段的用电总需求量；

24、s2.3：所述下层目标函数基于所述用电总需求量计算出各用户对新能源的用电需求量以及传统能源的用电需求量；

25、s2.4：将总的新能源以及传统能源的用电需求量上链，更新所述需求侧初始信息节点；

26、s2.5：所述上层目标函数基于更新的所述用电需求量计算出新能源发电商的最优发电量、传统能源发电商的最优发电量；

27、s2.6：将计算出的新能源发电商以及传统能源发电商的最优发电量上链，对应更新所述新能源发电商初始信息节点以及所述传统能源发电商初始信息节点。

28、优选的，所述下层目标函数的计算公式为：

29、；

30、；

31、；

32、；

33、下层目标函数的约束条件为：

34、；

35、其中，表示第 i个用户在 t时间段内的购电成本；表示第 i个用户在交易日的绿证交易成本；表示第 i个用户在 t时间段内的直接购电成本；n表示用户数量；t表示交易周期；表示绿证交易价格；表示第 i个用户的绿证配额数量；表示第 i个用户通过购买新能源发电所拥有的绿证数量；表示第 i个用户在 t时间段内对新能源的用电需求量；表示第 i个用户在 t时间段内的用电总需求量；表示绿证数量配额系数；表示新能源消费不达配额的惩罚成本；表示新能源消费不达配额的惩罚系数；表示在 t时间段内新能源发电商的售电价格；表示在 t时间段内传统能源发电商的售电价格；表示第 i个用户在 t时间段内对传统能源的用电需求量。

36、优选的，所述上层目标函数的计算公式为：

37、；

38、；

39、；

40、上层目标函数的约束条件为：

41、；

42、其中，表示在 t时间段内新能源发电商的纯利润；表示在 t时间段内传统能源发电商的纯利润；表示在 t时间段内新能源发电商的售电收入；表示在 t时间段内传统能源发电商的售电收入；表示新能源发电商的总成本；表示传统能源发电商的总成本；表示第 h个新能源发电商在 t时间段内的实际发电量；表示第 k个传统能源发电商在 t时间段内的实际发电量；表示在 t时间段内新能源发电商的最大发电量；表示在 t时间段内传统能源发电商的最大发电量；t表示交易周期。

43、优选的，所述对应更新所述新能源发电商初始信息节点以及所述传统能源发电商初始信息节点包括：

44、实时对比所述新能源发电商的最优发电量与需求侧节点对新能源的总用电需求量，记录多余电量和不足电量，以多余电量和不足电量更新所述新能源发电商初始信息节点，得到新能源发电商更新信息节点，所述新能源发电商更新信息节点记为：；其中，表示新能源发电商的多余电量；表示新能源发电商的不足电量；表示新能源发电商的售电价格；

45、在基于区块链平台的能源交易市场中，新能源发电商与传统能源发电商签订有合作协议；根据合作协议，新能源发电商的发电量将通过所述传统能源发电商达到平衡状态，需求侧节点对新能源的总用电需求量优先满足；新能源发电商达到平衡状态后计算传统能源发电商的实际供给电量，以传统能源发电商的实际供给电量更新所述传统能源发电商初始信息节点，得到传统能源发电商更新信息节点；所述传统能源发电商更新信息节点记为：；表示实际供给电量；表示传统能源发电商的售电价格；实际供给电量的计算公式为：

46、；

47、；

48、其中，表示第 h个新能源发电商在 t时间段内的实际发电量；表示第 k个传统能源发电商在 t时间段内的实际发电量；表示在 t时间段内需求侧节点对新能源的总用电需求量；表示第 i个用户在 t时间段内对新能源的用电需求量；n表示用户数量。

49、优选的，s3中，得到更新后的信息节点的过程包括：

50、步骤1：根据所述合作协议，新能源发电商节点的不平衡电量通过所述传统能源发电商节点进行平抑；基于所述实际供给电量与需求侧节点对传统能源的总用电需求量计算所述偏差系数；偏差系数的计算公式为：

51、；

52、；

53、其中，表示偏差系数；表示实际供给电量；表示在 t时间段内需求侧节点对传统能源的总用电需求量；表示第 i个用户在 t时间段内对传统能源的用电需求量；n表示用户数量；

54、步骤2：基于所述偏差系数反映供需不平衡情况，并通过储能服务商节点进行调控；

55、当时，两发电商节点总的实际发电量大于需求侧节点的总需求电量，储能服务商将依据所述合作协议购买多余的发电量；

56、当时，达到供需平衡；

57、当时，两发电商节点总的实际发电量小于需求侧节点的总需求电量，储能服务商将依据所述合作协议出售储存电量给传统能源发电商；

58、步骤3：调控后得到更新后的信息节点。

59、优选的，所述更新后的信息节点表示为：

60、；

61、；

62、其中，表示更新后的信息节点；表示需求侧初始信息节点；表示新能源发电商更新信息节点；表示传统能源发电商更新信息节点；表示储能服务商初始信息节点； ti表示交易结果信息节点；表示在 t时间段内需求侧节点的能源交易量；表示实际供给电量；表示新能源发电商的售电价格；表示传统能源发电商的售电价格；表示偏差系数；

63、将所述更新后的信息节点上链，根据所述更新后的信息节点中的信息，智能合约中的算法自动检查需求侧节点的需求量以及发电侧节点的供给量，确认是否可以满足需求，当需求量与供给量匹配时，智能合约执行交易结算，从需求侧节点的账户中扣除相应金额，并将所述金额转入发电侧节点的账户。

64、有益效果：该方法可降低需求侧的购电成本，促进新能源的消纳，增加发电商利润，降低碳排放，从而助力能源生产侧变革为主向生产与消费变革同步转型。