科创中国

本成果依托于能源系统跨区块链数据通讯机理，研究了提高能源区块链可信度的分布式能量管理模型。基于能源系统跨区块链互操作技术，获得了一种将隐私数据与交易信息有效分开的双层能源区块链网络，通过引入环映射身份认证以屏蔽了不可信节点干扰，并在系统中嵌入信用阈值公证人机制，实现了对跨链数据及各节点信誉度的有效监管。进一步对综合能源系统各节点的能源交易行为进行信用评价与激励，提出了根据实时信息动态调整竞价的点对点能量管理模型。以二连浩特分布式电力市场为实际对象，验证了所提分布式能量管理模型的可行性。

一、在双层能源区块链网络中，对综合能源系统各节点的能源交易行为进行信用评价与激励，提出了根据实时信息动态调整竞价的点对点能量管理模型。

二、将所提能量管理模型实际应用于我国二连浩特分布式电力市场后，验证了环映射身份认证可识别和屏蔽恶意节点干扰，信用评价与公证人机制实现了对能源节点可信行为的监管。

三、案例分析表明，所提能量管理模型及竞价策略的社会福利比固定竞价增加34.3%，比刚性竞价策略增加11.9%；可再生能源消纳比固定竞价增加50.1%，比刚性竞价策略增加12.9%；信用值较高节点可获得正向经济激励。

1.分布式电力市场；

2.能源区块链网络市场；

3.与能源交易相关的市场；

4.P2P能源交易。

团队负责人李美成，教授，博士生导师，现任华北电力大学新能源学院院长，享受国务院政府特贴专家。“长江学者”特聘教授，国家“万人计划”科技领军人才，教育部科技委学部委员。主要从事新能源、储能技术及智慧能源系统等方面的研究工作。 李美成教授带领团队先后主持国家自然科学基金重大研究计划项目、国家863项目等科研课题50余项。在Nature Energy等国内外期刊发表论文300余篇；获中国和美国专利授权57项；软件著作权5项；中英文编著8本；带领团队于2021年获“电力科技成果‘金苹果奖’一等奖”。

以二连浩特典型 P2P 电力市场 24 小时的实验场景为例，验证了所提方法的有效性。动态招标模式相对于传统的固定招标模式在社会福利方面具有明显的优势。在动态竞价的基础上，根据信用评价给予经济激励，可以提高这些高信用产消者的交易利润。信用低的产消者受到一定程度的惩罚，甚至被排除在P2P交易平台之外。

双层能源区块链对参与分布式电力市场的产消者的好处包括但不限于以下几个方面：首先，在每条子链上添加环映射算法，使低可信度的能源产消者无法加入。分布式电力市场。其次，信用值较高的节点组成VNS对子链中的信息进行验证，通过优化的共识机制提高实时能量交互效率。第三，重要的非隐私相关数据通过VNS通过子链传输到主链，包括交易电量和信用评估。主链数据对全网开放，实现对P2P交易的有效监管。最后，区块链技术的灵活运用可以促进分布式电力市场中P2P交易的实施。

这项研究对能源界具有很强的科学价值。首先，中国大部分地区的地方电力市场根据本研究的案例场景进行分布式电力交易。接下来，我们讨论在所提出的交易模型下不同信用价值节点的经济效益。因为有激励机制，可信度高的产消者不仅可以验证跨链信息，还可以获得实际的经济利益。然后，区块链分布式数据库使每个产消者都能获得实时信息。区块链系统使得提议的竞价策略可以主动调整报价以获得更好的回报。综上所述，随着 P2P 能源交易的发展，本文提出的双层能源区块链网络和新颖的交易模式为科学界提供了参考。

本文设计了一种基于双层能源区块链网络的交易模式，填补了可信P2P交易与区块链技术之间的空白。与现有技术相比，本研究引入了一种新方法，有助于在分布式电力市场中实施 P2P 交易。所提出的方法及其新颖性可归纳如下：

(1) 区块链结构：本文为分布式电力市场设计了一个双层能源区块链网络，以确保隐私保护和有效监管。区块链结构采用跨链互操作技术构建，信用门槛公证方案和区块链数字签名将P2P交易数据与公开信息分离。

(2) 身份认证：将环形映射算法创新引入分布式电力市场，让每个能源生产者在能源区块链网络中拥有专有身份。这种映射身份认证使得实体身份可追溯，从而将不可信的节点排除在交易平台之外。

(3) 信息验证：信用评估和排序根据能源生产者的合同履行、共识参与和交易积极性。VNS由高信用节点组成，对各个子链和主链上的能源交易数据进行验证。这种模式使得新区块的形成具有很高的可信度。

(4) 交易模式：提出的竞价策略可以根据实时市场信息动态调整报价，使P2P交易具有更高的社会福利和可再生能源消耗。此外，信用激励可以激发能源生产者的信用行为。

(5) 研究价值：本研究有望解决P2P能源交易信用不足和不规范的技术问题，促进P2P交易和区块链技术的应用。

在未来的合作过程中，一技术咨询方式转化为主。