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2019-04-24 10:05来源:电网技术关键词:电力交易市场分布式发电市场化交易售电收藏点赞
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3 基于区块链的分布式能源交易结算机制设计
3.1 CDA拍卖机制
连续双边拍卖(continuous double auction,CDA)作为一种拍卖机制,通过买卖双方报价匹配达成交易,适用于本文的分布式能源P2P交易[32]。
本文采用此机制时,需要考虑利益最大化问题。由于电网、用户、分布式能源服务商作为独立的市场主体,其在分布式能源交易市场中的利益具有不对等性,需建立一个非合作静态博弈模型[33]。交易过程中选取电网为博弈主体,两个博弈从体分别为用户和分布式能源服务商。为了体现区块链去共同对手方、降低交易成本的优势,所建立的博弈模型将考虑分布式能源服务商出售电能的利益最大化和用户购买电能的成本最小化[34]。基于区块链的分布式能源交易方案一主二从博弈模型如图5所示。
博弈策略:电网企业决定补贴发放的最大化以激励市场交易,每个分布式能源服务商决定自己的出售向量以最大化收益,每个用户决定自身的购买向量以最小化成本[34]。
约束条件:电网需保证电力市场有序活跃运行,用户出价需高于上一周期成交最低价,分布式能源服务商的售价需低于用户的出价。
根据以上博弈策略的定义,博弈主体将会选择最有益于市场的补贴发放策略,博弈从体将会选择最有利于自身的方式进行交易,即用户选择报价较低的分布式能源服务商,而服务商则选择报价较高的用户。但这种双边拍卖报价的约束条件是,若售价大于出价,则平台判断这笔交易无法进行,关闭该条交易路径。基于利益最大化的纳什均衡使每一个博弈参与者都能接受该双边拍卖博弈策略[36]。
为了使市场交易效率最大化,方案设计的拍卖方式为第一价格密封拍卖(the first price sealed auction,FPSA)[37],在这种方式下,用户和分布式能源服务商的报价在交易周期开始前同时封存在信封中,呈保密状态提交给区块链平台。当报价信息被公开后,用户出价高者与能源商售价低者将有很大几率被选择,第一价格密封拍卖报价值与成交值的关系如下:
3.2 竞争均衡价格估计
竞争均衡价格(competitive equilibrium price,CEP)是经济学中衡量市场竞争程度的指数,数值接近估算范围内的高频率成交价格。分布式能源交易市场竞争均衡意为维持市场供需平衡,保证市场主体维持良性竞争。分布式能源交易市场中有许多节点参与竞争交易,基于区块链的分布式能源交易网络中每个节点处于平等地位,即任何节点都不能成为市场的支配者、控制者。当市场价格剧烈波动时,有关监管部门可通过相同或不同交易周期内的CEP数据变化,制定相关宏观调控政策,保证市场良性竞争。
CEP对同一交易期间最近n笔交易的交易价格进行加权平均数估算,实际上CEP数值约等于估算范围内出现频率最高的成交价格,也即该交易周期的成交价格逐渐接近CEP值。由此,未交易节点可根据CEP值调整估价,重新进行匹配;所有节点也可根据上一交易周期的CEP值确定本周期的估价,缩短交易所需时间。本文中关于竞争均衡价格(Ep)的计算方法如下:
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