摘要：研究了分散式区块链机制的理论，提出了一种区块链分布式技术应用于电网需求侧响应计划的管理方法。这种方法能够平衡能源需求与电网能源的规则。区块链分布技术能够合理利用智能电网条件下的能源匹配，提高信号精度，但是收敛的灵活性减少。
关键词：区块链分布式技术；需求侧响应；智能电网
以编程方式定义每个消费者的自行执行合约，保障交易的灵活性。分散式区块链机制理论可以满足电网需求，这种方法基于防篡改分布式记账技术。
一、区块链运行机制
1.1区块链技术的基础理论
区块链技术是利用数据结构来验证和储蓄数据，利用分布式的节点生成新的数据，利用密码学的方式进行数据传输和访问安全的验证。是一种全新的分布式基础构架和计算方式。其在智能电网中运用广泛，区块链分布式电网具有很多优势。在电力行业中，区块链技术和智能合约有助于帮助消除整个价值链中的痛点和摩擦。但由于安全性、可扩展性和治理的问题仍然存在，区块链技术仍然处于起步阶段。
目前，区块链技术被很多大型机构称为是彻底改变业务乃至机构运作方式的重大突破性技术。同时，就像云计算、大数据、物联网等新一代信息技术一样，区块链技术并不是单一信息技术，而是依托于现有技术，加以独创性的组合及创新，从而实现以前未实现的功能。至今为止，区块链技术大致经历了3个发展阶段。
1.2智能合约
“智能合约”（Smart contract）这个术语至少可以追溯到1995年，是由多产的跨领域法律学者尼克•萨博（Nick Szabo）提出来的。他在发表于自己的网站的几篇文章中提到了智能合约的理念，定义如下：“一个智能合约是一套以数字形式定义的承诺（commitment），包括合约参与方可以在上面执行这些承诺的协议。”
智能合约是一种以信息化方式传播、验证或执行合同的计算机协议。智能合约允许在没有第三方的情况下进行可信交易，这些交易可追踪且不可逆转。由于区块链技术的特点，当智能合约被触发时需要被网络中每个节点同意，当智能合约完成后，这些网络节点会根据结果来更新状态，此种技术提供了分散控制权的可能性，当区块链系统判定智能合约所有条件都满足时才会强制执行合约条款，因此，智能合约具备更高的效率，且不需要第三方监督即可完成执行。智能合约的目的是提供优于传统合约的安全方法，并减少与合约相关的其他交易成本
二、基于区块链的智能电网管理
2.1发展前景
在今后的发展中，我国预计会从现有的事业中多加融入公共事业的模型。更多的去融合中心资源，实现报价系统更紧密更加向配备需求化方向发展。这个进化是通过智能电表、智能装备进行的，可以实现智能电网的现代化。在这个过程中预计可以产生几千万个中心化节点。这些节点可以收发数据，执行交易。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆可以认为是区块链技术的沟通，交易和数百万交易对手之间安全性方面发挥着重要的作用。区块链技术也是一个去中心化的市场，能够提供能源当面的投资活动。
2.2智能电网需求侧管理中的优势
除了需求的响应以外，区块链分布式智能电网系统有很多优势。区块链技术可以不再依赖于中枢机构的管理，可以让智能电网的那个环节自己做出决策。传统的电网是中心统一化管理，由网络的每个环节分布验证。在传统的智能电网管理中，可以大量积累交易数据，进一步探索客户所需的能源信息。区块链技术可以构建交易网络，可以量化统一标准。可以根据外部环境进行自行报价，也可以进行价格限制和程序化交易。随着电力交易中涉及的需求方资源和数据不断增加，需要建立一个共同的信息交互构架。确保电网公司的能源信息交互。
通过交易的不变性可以确保数据安全，系统在传统的中心式管理方式中存在很多的问题，新型的方式提供了新的方案。目前的智能化电网可以保证数据的安全性和隐私性。过去的管理系统是一个不可避免的设计缺陷，基于区块链技术的智能电网解决了这一问题。
2.3存在的问题
线路损耗。绵延无数英里的电力线路效率并不高，因为电压变化而导致电力损耗。我们预计8%-9%的电力从未抵达终端消费者——这导致潜在收入损失数十亿美元。
可靠性。根据一份国会研究服务处的报告，每年断电带来的损失约250-750亿美元。电网上中心化的基础设施回导致大量人口同时断电，且根据EIA的数据这一现象开始变得愈加频繁。
负载平衡。电网运营者使用多个方式来平衡短期的供需波动，包括需求响应计划。许多情况下，这些计划都是可选项，需要消费者通过响应经济激励（如更低费率）来扮演重要角色。
电力行业的先行者们已开始思考他们如何能利用区块链的同时，抵御来自区块链的威胁。当前电力行业正处在快速变革期，由于可再生能源的出现以及对分布式能源的研究，能源储存方式、能源利用效率以及能源数字化都在加速变迁，区块链的诞生为计量这些不确定性提供了新的路径。
结束语：本文介绍了分散式的解决方法，适用于智能电网环境需求响应的计划。通过电网元素与相关智能合约结合起来，确保预期的能源灵活性水平的程序化定义。能够验证能源需求之间的平衡。
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论文作者:田原,李波,张勇,张理放,达尔罕,殷超
论文发表刊物:《电力设备》2019年第19期
论文发表时间:2020/1/9
标签：区块论文; 电网论文; 智能论文; 合约论文; 技术论文; 分布式论文; 需求论文; 《电力设备》2019年第19期论文;