随着能源互联网的发展、电力市场化改革的推进以及分布式发电、储能、电动汽车、需求侧响应的普及，大量消费者将进化为产消者，可再生能源能够实现局部消纳，减少能量传输过程中的损耗，实现“零边际成本社会”。大量产消者的接入将会产生新的商业模式，形成电力的自由双边交易。市场参与主体的增加使得交易信息的海量化，对电力交易进行管理难度大大增加，因此需要寻求一种有效的方式来管理电力交易。
如何对电力交易管理？对交易的管理有中心机构管理和市场成员自发管理2种方案。采用中心机构管理的方法存在以下缺陷：首先，中心机构需要雇佣大量人员对中心数据库进行维护，在交易清算的过程中，要与银行等第三方金融机构进行信息的频繁校对，成本较高。第二，从信息安全角度上来说，一旦中心机构受到攻击，数据可能丢失或被篡改，酿成严重后果。此外，过度中心化导致信息不对称，中心机构掌握市场的所有交易信息，用户隐私难以保障，可能存在利用中心权力损害参与者利益的情况。
鉴于以上问题，本文提出采用区块链技术让市场参与者对交易进行自发管理。区块链技术是分布式存储的账本，每个区块相当于账本中的一页，记录了一段时间内的交易信息以及上一个区块的哈希值。区块按时间顺序相连，形成区块链。区块链被记录在网络中的所有节点中，由所有节点共同维护。在区块链网络中，每一笔交易都是可追溯且难以篡改的。因此在交易双方进行交易时，可以通过查阅之前的交易记录来验证交易是否能够达成。此外，在区块链的基础上引入智能合约，能够扩展区块链的功能。交易双方能够事先将达成的协议以代码的形式存储在区块链上，当合约执行时间到来时，智能合约将会根据事先的协定自动执行，完成价值的转换，从而解决交易双方之间的信任问题。由于交易被记录在每一个节点中，当某些节点受到攻击时，受到攻击的节点可以通过未收到攻击的节点重建数据，保证数据安全性。
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区块链在能源领域比较有代表性的应用是LO3Energy与ConsensusSystems合作设计运行的纽约微电网区块链售电项目。这2家公司在纽约布鲁克林的一个小街区为十户住户建立了一个基于区块链系统的可交互分布式光伏售电平台TransActiveGrid。平台上的光伏发电者和电力消费者可以基于区块链，不依赖于任何电力公司，直接交易光伏电力。此外，还有文献提出用电子货币表示电力，将电力当成普通商品进行买卖。
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然而，完全按照市场达成的电力交易可能不符合网络约束条件，因此应该对电力交易进行安全校核。之前关于利用区块链实现电力交易的文献和实验都仅把电力交易当成普通商品交换，没有考虑网络约束，在实际应用中缺乏可行性。在分布式安全校核方面，之前的文献通过迭代的方式计算出每个节点的相角，进而求出线路功率。然而其迭代式不能保证收敛性，且迭代次数过多，需要对其进行改进。
主要创新点
本文在之前有关区块链的文献和具体应用案例的基础上，考虑网络约束，提出了利用区块链和智能合约进行电力交易管理的方案，在保障电网安全的情况下实现了电力市场参与者对交易自行管理，解决了电力市场参与者之间的信任问题，在实际应用中具有更强的可行性。
在分布式安全校核方面，本文改进了之前文献中的分布式计算潮流的算法，提出了基于逐次超松驰(SOR)迭代法的分布式潮流计算法，减少了迭代次数，增强了收敛的稳定性。
解决的问题和意义
本文提出了一种利用区块链对电力交易进行管理的方法。采用弱中心化的架构，利用区块链和智能合约技术让全网节点自主对交易信息进行维护和管理以及资金的自动转移。在原有文献的基础上考虑了电网交易的安全问题，在实际应用中具有更强的可行性。
在安全校核和阻塞管理方面，本文比较了分布式和集中式的2种安全校核方案，考虑到今后电力交易去中心化的发展趋势，倾向于采用分布式安全校核的方案。此外，本文改进了原有的分布式安全校核方法，减少了迭代次数，加强了算法的收敛性。
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原标题：清华大学孙宏斌等：能源互联网中基于区块链的电力交易和阻塞管理方法
