[发明专利]一种电能点对点交易的方法、装置、设备及存储介质

权利要求书

1.一种电能点对点交易的方法，其特征在于，包括以下步骤：

S101：配电网运营商向区块链交易平台提交配电网物理参数信息，所述配电网物理参数信息包括配电网拓扑结构、配电网支路参数信息以及配电网运行的安全物理约束信息；

S102：区块链交易平台以降低区块链平台计算资源消耗为目的，根据所述配电网物理参数信息对潮流计算网络进行重新设计，通过构造虚拟节点有功注入(Pxn)、虚拟节点无功注入(Qxn)、虚拟支路有功潮流(PLxn)、虚拟支路无功潮流(QLxn)，实现满足配电网潮流计算精度条件下对潮流计算网络的线性化设计；

S103：区块链交易平台结合线性化潮流计算网络，根据迭代算法对配电系统节点电压的计算过程进行线性化处理，完全实现面向区块链链上计算的配电网潮流链上计算模型(BC-PF Model)，使得潮流计算不再依赖线下计算平台；

S104：区块链交易平台依据BC-PF Model构建电能点对点交易的完全链上市场，以链上电能交易、链上管理和链上交易隐私保护为目的，通过对偶分解法设计各个交易主体参与完全链上市场的交易机制，实现点对点交易模型的链上分解及链上分解子问题的本地求解；

S105：区块链交易平台根据交易机制设计智能合约，实现完全链上市场的正常稳定运转。

2.根据权利要求1所述的一种电能点对点交易的方法，其特征在于，所述参与点对点交易的用户包括购电用户与售电用户，且参与点对点交易的节点需要事先向交易平台进行认证，认证信息包含：最大负荷容量、最大负荷功率、自备电源容量、自备电源功率，交易平台对参与P2P交易的节点无准入门槛要求。

3.根据权利要求1所述的一种电能点对点交易的方法，其特征在于，所述区块链交易平台以及所述区块链交易平台内置的支撑链上点对点交易的智能合约均为采用以太坊平台支持的Solidity语言编写。

4.根据权利要求1所述的一种电能点对点交易的方法，其特征在于，所述步骤S102具体包括：

①采用标准的精确潮流计算对潮流计算网络进行设计：其中，表述支路lk的有功、无功潮流；表示支路lk下游节点的有功、无功输出及下游支路的有功、无功损耗；Sub(k+1,j)表示判断节点j是否是节点k+1下游节点的布尔变量；NB表示系统节点数目，可以发现精确潮流计算模型的非线性主要体现在下游支路的有功、无功损耗上；

其中，P_ij表述以节点i为首节点，以节点j为尾节点的支路ij的支路潮流；P_ji以节点j为首节点，以节点i为尾节点的支路ji的支路潮流；表示潮流计算网络中支路ij的网络损耗，其是造成在模型(1)下潮流计算网络非线性的主要原因；R_ij、X_ij、δ_ij表示支路ij的电阻、电抗、相角差。

②通过构建虚拟变量，包含虚拟节点有功注入(Pxn)、虚拟节点无功注入(Qxn)、虚拟支路有功潮流(PLxn)、虚拟支路无功潮流(QLxn)，模型(2)的潮流计算网络进行线性化设计，从而降低其计算过程的计算资源消耗：通过构造使得支路ij的网络损耗“消失”，实现潮流计算网络的线性化，其中，V_i、V_j表示节点i,j的电压；表示新构造的变量：支路ij、及支路ji的虚拟支路有功潮流(PLxn)；

在此计算网络变量设置的逻辑下实现计算潮流网络的线性化，其中，PLxn、Pxn构造方式如下：其中，表示支路lk的虚拟支路有功潮流，表示节点j的虚拟节点有功注入(Pxn)；相应的QLxn、Qxn构造方法相似；

最后，整合上述变量，以矩阵的形式表达即为本专利提出的线性化潮流计算网络：其中，表示以系统各个支路变量PLxn、QLxn组成的列向量；表示以系统各个节点变量Pxn、Qxn组成的列向量；S表示以布尔变量Sub(k+1,j)构造的矩阵；

③通过迭代算法对节点电压进行线性化，结合线性化潮流计算网络模型(5)，得到完整的配电网潮流链上计算模型(BC-PF Model)，使得潮流计算不再依赖线下计算平台：

由模型(3)-(4)发现，新构造虚拟变量计算的准确性依赖于节点电压，因此需要对节点电压的准确计算进行建模，并将其计算过程融合进配电网潮流链上计算模型(BC-PFModel)中，其中，V_i、V_j表示节点i，j的电压；X_ij表示以节点i为首节点，以节点j为尾节点的支路ij的虚拟电阻、虚拟电抗；

通过模型(6)构造模型(7)节点的电压值，模型(7)以1号节点为参考节点,其中，V₁、V₂、V₃表示节点1、2、3的电压；表示以节点1为首节点，以节点2为尾节点的支路12的虚拟电阻、虚拟电抗、虚拟支路有功潮流、虚拟支路无功潮流；表示以节点2为首节点，以节点3为尾节点的支路12的虚拟电阻、虚拟电抗、虚拟支路有功潮流、虚拟支路无功潮流；ij∈Path(1:j)表示判断支路ij是否为道路Path(1:j)组成部分的布尔变量；

最后，整合上述变量，以矩阵的形式表达即为本专利提出的电压线性化计算模型：其中，V表示系统各个节点的节点电压组成的向量；T表示由布尔变量{ij∈Path(1:j)}组成的矩阵；表示由系统任意一条支路的电阻和电抗；表示由公式组成的对角矩阵；B^P、B^Q表示由矩阵计算得到的新矩阵；

结合模型(7)、(8)之间的交互迭代计算直至收敛，得到精确的潮流计算结果。