区块链:需求侧资源参与电网互动的支撑技术

李彬，张洁，祁兵，李德智，石坤，崔高颖

(1．华北电力大学电气与电子工程学院，北京市102206;2．中国电力科学研究院，北京市100192;3．国网江苏省电力公司电力科学研究院，南京市210003)

区块链:需求侧资源参与电网互动的支撑技术

李彬1，张洁1，祁兵1，李德智2，石坤2，崔高颖3

(1．华北电力大学电气与电子工程学院，北京市102206;2．中国电力科学研究院，北京市100192;3．国网江苏省电力公司电力科学研究院，南京市210003)

需求侧资源参与电网互动的主要目的是实现“源－网－荷”的两端调节，保障电网的实时平衡，区块链技术通过全网记账的方式及高冗余的信息架构实现安全信息的再现。为保障信息的安全性和可靠性，考虑在智能电网概念模型中的互动方式下，设计一种基于区块链的供需互动系统架构，提出了一个以区块链协议标准为支撑，以信息监控、采集、录入、统计为中心，以需求响应服务器(demand response automation server，DRAS)、负荷集成商、用户群为框架的一体化信息平台设计思路。结果表明基于区块链的架构系统能实现信息的不可篡改性，使整个系统的安全性不受限于某个中心故障点，从而保障信息的安全性和可靠性。

区块链;需求侧;供需互动;信息安全

0 引言

随着我国提出以通信平台为依托，智能技术为手段的“坚强智能电网”概念，“电力流、信息流、业务流”3个指标的高度一体化的要求，围绕智能电网展开的通信平台建立的重要性越显突出［1］。通信平台的建立不仅要实现智能电网的主干支撑作用，同时要能确保电网信息监控、跟踪、记录、回馈、集成、分析、汇总等一系列自动化管理，维持智能电网需求响应(demand response，DR)项目基础功能的正常施行［2］。因此为了改善早先传统输配电方式及信息数据交互方式，切实解决电力调度优化配置问题，唯有在智能电网的基础上大规模开展电力自动调节装置、监控装置、信息采集装置的接入，真正实现需求响应管理信息化。中心化管理的绝对安全是以系统内部的绝对安全为前提和假设的，一旦出现“内鬼”，则所有的安全防护措施将形同虚设，而分布式总账的方式恰好是利用全网公证的方式来保障每一笔交易的合法性，只要保障系统具有绝对的算力优势，即可以保障系统安全，而且系统具有良好的可追溯性。我国现有与需求响应配套的价格、激励政策还不够完善，一旦电力市场以及相应的机制足够成熟，DR业务大规模扩张，将面临及其复杂的交易规则和补贴处理，无论是对系统的可靠性、计算能力，均提出了较高的要求。区块链技术是依托于分布式系统的一种全网记账的方式，通过压缩和筛选重复的交易信息，保障信息的准确性［3］。莱德拉资源区块链包含了金融工具、财务记录、公共记录、私人记录、半公开记录、物理资产密钥、无形资产等分类，可以满足不同行业的应用需求。在交易过程中可以灵活地编制各种合约，该机制能够有效满足电力市场业务多样化的需要，在交易过程中可以实现资源托管、担保、三方仲裁、多重签名、联名交易、延时支付等复杂业务的控制逻辑［4］。在互联网技术的冲击下，也诞生了众多新的经济模式，并逐步获取法律的支持，例如:曾经引发很大争论的Airbnb和Uber也已经获得了法律层面的援助。2015年10月，美国佛罗里达迪士尼乐园举行了全球首例在区块链上记录的婚姻，并在线公开注册的区块链资产。中泰两国已经启动了基于区块链的两国货币直接转账结算，预计可将传统的结算时间缩短 90%以上。2016年11月，美国证券交易委员会明确指出将出台相关监管措施用于保护区块链数据在存储以及传输环节的安全性。随着智能合约以数字形式写入计算机程序代码中，一旦条件满足，则自动触发执行，而无需任何额外承诺的协议。在互联网上的金融体系目前大多还是通过政府、银行或者第三方参与的支付方式，大多还是通过中心化的方案，将价值从原始地址转移到新的地址，所谓的价值可以是实体资产也可以是虚拟资产，亦或是某些可以移交拥有权的未发生合同。需求侧资源参于电网互动的主要目的是实现“源－网－荷”的两端调节，保障电网的实时平衡。需求侧用户除了降低电力需求外，对于具有储能或者能够贮存半成品的用户还可以推迟用电时间以期待获取更低的价格，而其贮存设备及控制设施的投资成本均需要核算。区块链支撑用户自建光伏电站、充电桩等有形资产盈利并促进执行能源服务商的合同，在此基础上可以积累大量的交易数据、运行数据，从而可进一步挖掘用户用能行为、负荷使用规律、用户信用指数等无形资产的管理，为电力金融经济的发展构造各个层次的应用［5］。利用区块链构建自动交易网络需要交易的资源是可量化、单元化的，在实时竞价体系中，可根据外部的环境变化以及预先设定的阈值条件自动执行，通过对资源的分配进行限价和程序化交易。根据现有的售电侧改革政策以及需求响应技术发展趋势分析，未来开展关于发电侧、输配侧以及用电侧整体框架平台的建设亟待完成。随着参与电力交易的需求侧资源数量、类别不断增多，迫切需要建立一个通用的底层信息交互架构，以信息监控、采集、录入、统计为中心，保障电网企业、能源聚合商、能源服务商、用户群之间的互动以及交互，而区块链作为信息领域的革命性技术可以有效支撑电力企业实现跨越式发展。

1 需求侧资源参与电网互动的技术需求

1.1 国外需求侧资源互动实践分析

在智慧能源管理方面，国外发展较快，而且已经初步形成了商业模式，但在不同国家、不同区域，其应用方式均不相同［6-8］。纽约卓越能源公司(absolute energy，AE)针对需求侧资源参与电网互动设计了专业的能源管理项目，可以确定在紧急情况下通过需求侧资源互动可以减少多少电力负荷，同时还可以辅助确定利用现场发电基础设施进一步降低对公共系统使用的需求。AE为此开发了一系列用户可以在紧急情况下应用的具体措施，并根据公布的结算价格以及需求侧资源在参与项目时承诺的进度情况支付报酬。当紧急需求响应项目被激发时，可以向AE申请额外报酬。即使没有全额完成所承诺的削减量也没有经济惩罚，还可以根据实际的削减量来支付报酬。针对可能出现的电力短缺情况，AE会提前1天发出公告，至少在实际响应发生之前21 h内让满足要求的需求侧资源收到。对于紧急需求响应项目，AE会提前2 h通知。紧急需求响应方案每年最少2次测试，1次测试持续1 h。实际的紧急情况一般会持续1～4 h。如果紧急情况持续超过4 h，则需求侧资源可以选择响应，也可以选择不响应。对于用户来说，参与这个项目无须支付任何费用。但必须安装计量设备，并且将计量数据授权给供应商。

南加州爱迪生公司(Southern California Edison，SCE)重点考虑的则是夏天的用电需求对电网所造成的负担。所设计的DR项目规则是，只要用户允许SCE远程控制空调设备，即可在每年夏天获得高达200美元的账单积分奖励。账单积分是基于当前的电费率、空调设备规格、所选计划及用电量计算的。积分是按每部空调设备的实际和准确的电流量计算，夏季折扣计划(summer discount plan)账单积分从6月1日至10月1日自动套用至月账单上，SCE循环记录空调设备的运行数据并进行检核，而账单期则由装置启动开始。一旦用户参与夏日折扣计划，在用电高峰期的“能源活动”或紧急事故中，SCE会远程控制对应注册的空调设备，每天不超过6 h。SCE将为用户提供并安装相应的装置，在能源活动进行中远距离控制相关设备。夏天折扣计划有多个选择项目:“标准型”的设计目标是降低用户的开销;“豁免型”給您每年高达5次豁免参加能源活动的机会，是灵活性的响应项目。超节省型折扣计划中空调每天可关闭长达6 h，针对标准型，那么可最高节省200美元;如果选择的是豁免型，节省最高100美元。超舒适型折扣计划中空调每半小时关闭15 min，1天可最高关闭6 h，针对标准型，可最高节省100美元;如果选择的是豁免型，节省最高50美元。

为了能够更加有效地进行系统运行的管理，可以构建基于用电峰值需求分析专家经验管理系统的方法，通过该方法有助于分布式电站负荷的削减量，通过降低生产或者馈线的需求满足用电服务地区中央负荷调度中心的需求。需求缩减量的分配量化主要考虑DR业务系统中每个分布式电站的潜力和优先级，充分评估分布式电站的业务负载水平。根据每个子系统的能力、负荷率、客户类型(住宅/商业)以及负荷类别(可配置负荷、可中断负荷或重要负荷)设定优化策略。利用层次分析法模型实现负荷削减量分配的复杂决策过程，利用专家系统输入目标和参数，可以在满足削减高峰负荷需求水平条件下实现负荷削减量的有效分配。

1.2 需求侧资源提供电力辅助服务的可行性

目前，负荷完全参与电网的调度运行尚且存在一定的技术差距，已经有相关的研究人员开展了关于负荷参与电力辅助服务的潜力分析工作，然而大多停留在概念阶段或者只是针对特定的负荷进行了设计［9］。绝大部分的文献所关注的只是需求响应资源参与传统电网的峰值管理或者是价格响应需量。对于参与辅助服务的DR资源而言，其在响应速度与控制准确度方面的技术性难度更高，而且也不仅只是在电网出现高峰时才开始执行，而是随时进行的常态化控制［10］。作为电网企业，其首要职责便是实现电源与负荷间的实时平衡，但是在短时间内，可能会出现诸如大型发电机组或者主干输电线路故障的紧急事件。区别于电力市场中的传统能源产品，辅助服务所关注的核心内容并非是电量值，而是瞬时的电力补充和平衡，其中包括有功和无功的快速响应。辅助服务的主要内容包括:调节备用(平衡区域的响应误差)、应急备用(应对紧急事件)、弹性备用(应对大规模风电、光伏不确定性)［11-12］。

对于大型互联电网而言，快速市场调节的需求通常为1%左右的负荷，小型系统的负荷调节需求量会高一些［13］。由于风电和光伏的不确定性，在分布式能源渗透率较高区域的调节需求会更高一些。通常，电网紧急事件的处理不能完全依赖于用户参与的辅助服务市场来实现。以加州为例，电网的规划与运行管理是通过独立系统运营商的平衡监管区(balancing authority area，BAA)来完成的，其负荷调节量占5%～7%，并且要求半数以上为旋转备用［14-15］。为了能够更好地支撑电力辅助服务，需要定量分析参与用户、用户聚合体的负荷运行规律、可用性，从而准确评估其对电力辅助服务的贡献，从而支撑电网公司的调度决策。辅助服务的价值与费率、采购过程密切相关，在不同的地区往往具有不同的表现，电力企业也可以选择采用自己的基础设施提供辅助服务。随着电力体制的改革，未来在批发市场中的辅助服务价格通常会受到投标价格和机会成本影响。DR参与负荷削减项目每年大约执行10～15次，每次4～8 h。相反，如果将DR作为调节型辅助服务，几乎每周，甚至每日都要执行，每次平均持续时间也就是10 min，最长不会超过30 min。相比出现频率较低、持续时间较长的负荷削减项目，DR用户更愿意参加短期的调整服务。需求侧资源参与不同类别项目时，需要考虑其具体的差异，因此在IEC 62746的标准框架下应当扩充与需求侧资源参与电网互动的项目信息传递［16］。图1给出了在IEC62746框架下虚拟顶端节点(virtual top node，VTN)与虚拟终端节点(virtual end node，VEN)之间的信息交互，通过底层的协议支撑实现交互双方的共识。

图1 IEC 62746框架下的需求侧资源交互服务Fig.1 Demand side resource interaction service under IEC 62746 framework

我国DR作为电力辅助服务资源，可以随时参与电网发布的项目，目前缺少的是商业模式，一旦商业模式成熟、补贴到位，用户将具有很高的参与意愿。辅助服务是为了保障电力系统运行安全以及供电可靠性所用的服务，包括自动发电控制(automatic generation control，AGC)、系统备用容量、无功控制、电压控制、黑启动等。其中有偿辅助服务涉及不同参与实体间的市场运行机制以及必要的资金流结算方式［17］。以澳洲电力市场为例，发电商与用户可签订套期保值合同，双方完全根据市场的实施报价进行补偿，通过结余拍卖等形式促进区域间的交易［18-19］。辅助服务分为统一型(如英格兰、威尔士，细分为强制性服务、商业服务)、投标型(新西兰、澳大利亚)、双边合同型等。考虑到不同的机组提供的辅助服务能力、所承担的辅助服务任务、其单位成本也不尽相同，因此在结算时具有较为复杂的运算逻辑，若能采用分布式总账的方式，记录不同类别机组的操作，并且实时对照机组运行情况、标定值等信息，则可以实现更为精细的管理方式，为全面市场化运营提供支撑。目前，辅助服务市场成熟的国家包括:英格兰、威尔士、加州辅助服务市场。

在电力系统经济学领域，辅助服务的销售可作为除了电能销售以外的增值型服务业务，而在实际操作过程中，发电机若提供旋转备用或无功支持，则必须开机提供最小的发电出力。若其达到最大发电出力，则无法进一步提供备用容量［20］。许多需求响应资源在技术上能够为电力系统提供辅助服务［21］。在某些特定的情况下，需求响应资源可以比发电机组更好地调节服务，因为需求侧用户负荷的削减速度往往比调用大型发电机组速度更快，所以对具备需求响应能力的用户经济价值及对电力系统的影响进行量化分析，有助于提升电网企业的安全稳定运行［22-25］。

2 区块链的技术支撑条件

2.1 基于区块链的供需互动系统架构

在我国提出的建成坚强智能电网平台大背景下，需要需求响应的应用研究，需要考虑根据现行的用电信息管理系统、监视控制与数据采集以及已经布署的电力信息平台［26］。结合开放式自动需求响应协议(OpenADR)中的规定可设置集配电侧、发电侧及用电侧的一体化平台，信息交互及信息采集设计是后续平台设计的基础［26-29］。互联网技术诞生伊始，TCP/IP作为互联网大规模扩展应用的基础，能够保障互联设备间的互通，其作用是至关重要的。为了保障信息传递的可靠性，最简单的实现方法就是通过中心控制的技术手段，通过地域、物理上的隔离，保障信息的安全性和可靠性，而这些也正是限制电网信息系统发展的致命因素。研究学者将互联网的发展归结于分组数据传输分布式人工智能以及无中心化等技术［30］。

区块链中的工作量证明机制引入了对特征值扫描的步骤，随着时间的推移，求解特征值所需的工作量将呈指数上升，然而检验过程仅仅需要1次哈希运算［31］。正反向运算的不对称，提高了系统被攻击的难度，通过CPU资源耗费构建了工作量证明机制。区块链的发明者中本聪已经从数学上证明了破解系统成功最大的概率是在交易开始时发动攻击，否则后续其成功概率将按照指数分布衰减［32］。在供需互动业务中，将涉及到众多实体之间的互动，除了需要建立一套完整的可追溯交易体系外，还需为每一笔参与交易的资金(如:专项资金补贴、合同违约罚款等)的结算进行监管。资产、合约的可编程特性能够支撑供需互动信息服务模式的开展，而激励政策、成员管理则有助于提升业务实现的灵活性。区块链所具有的共识机制、安全机制、存储通信管理可全面支撑供需互动的开展，其技术架构如图2所示。

图2 支撑供需互动服务的区块链底层技术框架Fig.2 Bottom chain technology framework for supporting supply and demand interactive services

应用层与行业应用相关，与具体执行的业务交易相关，在不同领域应用方式差异较大，主要体现在交易的信息差异上。中间层解决的是应用程序接口、行业平台服务、大数据分析、凭证发行与验证。在底层则通过区块链基础协议、平台路由、基础算法等支撑。比特币是目前基于区块链技术的最大规模的应用，破解比特币全网记账功能需要完成SHA256求解，截止于 2016年，比特币所形成的区块链已经具有400 PFLOPS的算力，是我国天河二号超级计算机的12倍［33］。在能源领域，区块链能够应用于能源供需互动领域的主要原因是受益于区块链的智能合约技术，通过该合约甚至可以实现智能电表与区块链之间数据的无缝对接。能源领域的互动依赖于复杂的交易和结算系统，而完善的电力市场中往往存在着数量不菲的限制规则，通过区块链技术能够精简能源分配、交易各个环节的步骤，降低中间机构所带来的额外费用。

2.2 多级交互条件下的区块链支撑

在智能电网概念模型中的互动方式下，电网侧可通过服务器实现对用户的整体协调，基本保证响应过程的自动化。考虑到信息技术发展速度较快，需求侧供需互动系统可采用面向对象的方法，通过插件化模块组织方式实现各功能模块等。利用面向对象技术提供的各种概念和技术组织代码，实现系统的重要功能，控制开发的复杂性。在考核评级中用户可主动参与到电网侧的业务评级中，对电网侧提供的需求响应业务给出实际评价的互动。可建立一个以区块链协议标准为支撑，以信息监控、采集、录入、统计为中心，以需求响应服务器(demand response automation server，DRAS)、负荷集成商、用户群为框架的一体化信息平台。从业务信息下发、业务监控、信息采集等方面考虑设计。实时地跟踪用户行为，并且提高信息的交互，定性分析用户行为特征以保持用户更加便利地参与到电网调度中。基于区块链技术的互动服务平台，还可实现电网侧规划调度、经济分析、用户评估、行为预判等功能，在所有的交易和结算以及常规化的操作中，所有参与实体均无需获知对方的真实身份，只需要具有签名的授权即可。真正的体现智能电网信息化、自动化、标准化，为智能电网的后续研究和开发设计提供可参考意见，可极大提高电网配电侧及用电侧的需求响应信息化，实现真正的实时无缝互联，提高未来智能电网的工作效率和服务质量［7］。

考虑到需求侧资源参与电网互动过程中，涉及电网企业、能源服务商、聚合商、监管机构、能量管理系统(energy managementsystem，EMS)等实体，区块链基础架构的作用是要保障在互动环节中各个实体间信息交互的信息完整性、身份可识别性、操作不可抵赖性等，可在不同操作环节中设定监测点，针对具体的应用场景，提取信息导入核心技术组件进行分析，如图3所示。

图3 多级聚合结构下的区块链技术支撑Fig.3 Block chain technology support under multi-stage aggregation structure

从工业经济到计算经济时代的转变，使得传统金融行业的信用成本正在悄然降低，以钢筋水泥为标志的银行信用体系已经开始逐步被依托于数据的区块链信用所取代。保障分布式电源供应侧履行合同义务、用户按时付款，可采用全分布式记账的方式管理能源交易市场的信用评级。以哥伦比亚辅助服务市场为例，系统调度员负责根据发电商每小时提供的AGC容量及价格，确定AGC备用容量的供应商。该容量及报价信息在基于区块链的系统中会自动加盖时间戳并进行加密，录入账本，形成分布式总账链条的一环。该交易记录可以被保存在电力公司的私有链，若数据或交易被篡改，则编码也会发生变化。因此，在攻击者算力不足时，是无法伪造真实交易的。采用完全分布式的数据管理方式，可以通过公开透明、不可更改的方式打造庞大的信任体系，降低在供需互动服务开展过程中的价值交换成本。

3 实际应用中面临的问题

需求侧资源在参于电网辅助服务时均会受到较大的限制，除了技术问题外，DR潜力的发挥可能受很多因素的限制，如提供辅助服务的代价升高、提供DR起辅助服务的收益降低、零售用户的限制加入、被排除在特定项目之外的负荷等等。传统的辅助服务主要是由发电机组提供的，所登记的信息也只是发电机组的物理特性。此外，参与辅助服务所需的基础设施投资回报也是一个重要的考虑因素。监管者也在辅助服务提供商与电网企业之间犹豫不决，随时可能会制定排斥非电力企业的服务提供商或者强制要求购买DR资源作为辅助服务的调节手段。

在选择需求侧参与辅助服务的资源时，需要对负荷的能力进行评估。DR响应能力主要是由负荷的可调度灵活性决定的，该参量既是负荷的可操作特性，又是负荷在操控过程中的限定条件。用户负荷的DR能力与季节因素、天气因素密切相关，同时还与负荷的类别、用户的使用方式相关。负荷集成商的性能表现主要依赖于所聚合的资源类别，特别是对于小型的负荷，相对于大型生产企业可能会具有更重要的意义。单一的大用户在接收到需求响应信号时，其响应行为往往是0与1的区别，而该行为对电力系统的可控性影响较大。对于聚集大量用户的负荷集成商而言，众多负荷会同时受到来自于电网企业的指令，虽然单个用户的行为具有一定的随机性，但聚合后的用户其行为特征往往存在统计规律，从电网调度的角度考虑，其响应行为相比单一用户更加稳定可靠。柔性负荷的调控主要依托于用户负荷的可削减、可转移、可存储特性，这里存储是指除了常规的电能存储外，还包括了冷热量的存储。负荷作为DR响应资源，其特性根据工业、商业、居民用户类别不同有所不同，根据负荷特性可以形成不同类别的辅助服务产品。不同辅助服务类别主要在资源响应速度、响应时长、爬坡时间、调用频次等参数上有所不同，如表1所示。

表1 用户参与辅助服务市场中的不同产品类型Table 1 User participation in different types of ancillary services market

针对上述产品类别，需求侧资源在参与电网互动时，需要建立自身负荷或者所管辖负荷的特性模型，并与现有电力市场中的产品类型进行匹配和关联。根据用户的负荷曲线，可以设定典型过滤标准，包括负荷的削减性、控制性、意愿性。削减性主要和终端用户设备的物理特性相关，控制性则是由负荷的控制系统所决定的，意愿性是由用户属性决定，如居民用户的舒适度、企业员工的工作计划等，接受性受个体影响较大，其规律目前尚未被揭示，因此该部分是最难评估的。在很多已有的文献中，二者是放在一起统计建模的。受限于目前的技术条件，在评估DR特征时只能充分利用现有的文献资料，结合部分DR用户数据、规划文档、示范工程执行情况等进行评估。根据劳伦斯伯克利实验室的研究报道，一般的商业楼宇的临时性负荷削减潜力大约在25%～33%。负荷可调度灵活性Fl，p(t)是与时间、特定的负荷类别以及参与服务的类型密切相关的，具体可以表示为

式中:Sl，p(t)，Cl，p(t)，Al，p(t)分别表示用户负荷的削减性、控制性、意愿性，在此基础上考虑到用户所特有的负荷曲线Ll，p(t)，可以得到用户的DR潜力为

目前评估方法最大的问题在于用户的实时用能数据是很难获得的，在很多情况下仅能通过理想的数学模型或者15 min的采样数据估算。实际上，辅助服务的成本是与发电机组的限制密切相关的，在收到调度指令时，爬坡率与操作限制共同决定了发电机组的能力。只有部分机组安装或启用了AGC单元作为调节，因此在仿真模型中可以假定所有机组都具有部分比例可调节即可。

在区块链的数据记录更新时，也需要全网范围内进行广播，由每个接收节点对该信息进行检验并执行共识算法，然而当网络规模扩大后，全网广播的实现成本较高，因此未来可以采用分区域的支链认证方式，最终合并到总账链条上。考虑到区块链技术的应用是定位于互联网的统一账本服务，在具体推广时还有诸多问题亟待解决。本文结合需求侧资源参与电网互动服务以及现有的区块链技术发展趋势，提出了未来该部分工作所需要的标准化支撑，如图4所示。

在区块链的大规模部署过程中，仍然存在大量可以进行优化的地方，比如在区块生产制造的过程中，需要引入大量的算力竞争，存在大量的计算资源与电力资源的耗费。在区块链技术发展初期，参与实体数量不多的情况下，超过51%的算力很容易满足，尚且存在着风险交易的可能性。由于电力企业目前的信息化系统大多与外界隔离，在实际的行业应用及推广过程中，很难在短时间内让相关企业开发其使用权限。因此，在短期内，可以通过公链+私链的共同运营模式，通过内部大量的集群算力保障网络的绝对计算优势，适当引入公链参与，当形成规模化网络后，再逐步放开。

图4 基于区块链的标准体系框架建议Fig.4 Recommendation of standard system framework based on block chain

4 结语

基于区块链架构的系统的优势主要在于信息的不可篡改性，而且整个系统的安全性不受限于某个中心故障点，即便出现一批故障点，仍然能够保障网络上的信息安全。传统交易环节中的信息发送、记账、交易、清算、结算、对账等将直接转变为“支付即结算”的方式。需求侧资源参与电网互动是智能电网及信息技术发展下的新型应用，可为整个能源领域带来积极效应。然而，该技术在未来如何融入现有的能源体系，在最小化影响现有系统的基础上部署，仍然是一个复杂的课题，目前无论在产业上还是学术界均为达成共识。后续需要针对如何实现系统平滑过渡，逐步介入能源领域开展更深层次的研究，从而避免技术发展过程中处于监管冲突和严重安全性妥协的两难境地。

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(编辑 张媛媛)

Block Chain:Supporting Technology of Demand Side Resources Participating in Grid Interaction

LI Bin1，ZHANG Jie1，QI Bing1，LI Dezhi2，SHI Kun2，CUI Gaoying3

(1．School of Electric and Electronic Engineering，North China Electric Power University，Beijing 102206，China; 2．China Electric Power Research Institute，Beijing 100192，China; 3．State Grid Jiangsu Electric Power Research Institute，Nanjing 210003，China)

The main purpose of demand side resources participating in power grid interaction is to achieve both ends of the‘source-network-load’regulation，and ensure the real-time balance of power grid．Block chain technology is a kind of network accounting approach based on the distributed system，and the information architecture with high redundancy can realize the reproduction of safety information．In order to ensure the security and reliability of information，this paper designs the system architecture for the interaction between supply and demand based on the block chain with considering the interactive mode in the smart grid concept model，and proposes a design idea of integrated information platform，which takes a block chain protocol standard as support，information monitoring，collection，input，statistics as the center，demand response automation server(DRAS)，load integrator and user group as framework．The results show that the architecture system based on block chain can make the information cannot be tampered，and the security of the whole system is not limited to a central point of failure，which can ensure the security and reliability of information．

block chain;demand side;interaction between supply and demand;information safety

TM 76

A

1000－7229(2017)03－0001－08

10.3969/j．issn.1000－7229.2017.03.001

2016-12-23

李彬(1983)，男，博士，副教授，主要从事智能用电、自动需求响应技术方面的研究工作;

张洁(1993)，女，硕士研究生，研究方向为电力信息通信相关技术;

祁兵(1965)，男，教授，博士生导师，主要从事电力节能、自动需求响应相关技术研究工作;

李德智(1982)，男，硕士，工程师，从事智能用电、需求响应、能效管理方面的研究工作;

石坤(1984)，男，工程师，研究方向为能效与智能用电技术;

崔高颖(1980)，女，博士，高级工程师，主要研究方向为电力信息化和智能用电技术。

国家重点研发计划项目(2016YFB0901104);国家电网公司科技项目(YD71－14－002)

Project supported by National Key Research and Development Program of China(2016YFB0901104)