能源互联网的内涵是将分布式可再生能源与信息技术全方位融合,从而推动分布式可再生能源的大规模利用,最终改变当前极度依赖化石能源的格局。随着大量电能消费者安装分布式电源,能源互联网中能源供应者和能源消费者的角色和权责可相互转换。这种能源供求关系的转变,将不可避免的引起能源互联网交易模式的变革。目前电力系统对于分布式发电资源采用集中调度、余电上网或者全额并网的方式进行管理,随着售电侧市场的放开,由电力调度、交易机构采取集中化的方式管控所有的机组、负荷及交易信息,将导致分布式发电主体和能源消费者获取信息难度大、成本高。而区块链技术由于具有去中心化、强隐私保护和公开透明的优点,在解决分布式电能交易的信息共享、交易结算等问题方面具有天然的优势。因此,研究分布式发电资源的交易模式和基于区块链的去中心化电能交易具有非常重要的现实意义。论文首先针对能源互联网设计过程中需要解决的数据保护、主体信任、智能控制、优化决策和协调调度五个层面的问题,分析了通过区块链技术的数据层、网络层、共识层、激励层和合约层等各个层次中所用到的技术和算法来解决以上五个问题的可行性。由此构建了能源互联网和区块链技术深度融合的能源区块链网络,并对能源互联网电能交易可能出现的新的交易主体、交易模式进行了分析和总结。其次,为了实现分布式电源主体与电能消费者之间的一对一、一对多或者多对多的点对点电能交易,分布式发电主体需要将发电设备所产生的运行数据和并网信息进行实时共享。通过分布式发电主体、电能消费者之间的信息交互引导能量交换,使能量的生产、传输、利用过程和交易过程互相协调、互相制约。为此构建了基于区块链的混合式P2P结构以实现去中心化的能源信息共享,并设计了点对点电能交易的区块链双链式结构。分别就电能链和交易链的功能和运作过程进行了详细阐述,并结合点对点电能交易过程,分析了电能链在运行过程中所应满足的电力系统物理约束,与电能链协调运行的交易链的运行特征。结合区块链的不对称加密技术、共识机制和智能合约分析了双链式结构的科学性、可行性和安全性方面的优势。通过算例仿真验证了所提拓扑结构的优良网络特性和高扩展性,以及区块链技术带来的去中心化优势和安全特性。最后,考虑到拍卖是一种协商机制,协商中介并不需要是真正的代理人,可以是一套自动执行的规则,提出了基于区块链智能合约和连续双向拍卖机制的点对点电能交易模式和报价策略。分布式发电主体和电能消费者以多对多形式存在的情况下,买卖双方可以在交易周期内随时向智能合约提交报价,并根据智能合约披露的交易结果对报价不断调整,一旦价格匹配即可成交,并通过区块链智能合约实现交易结算。以IEEE13节点配电系统为例进行算例仿真,在以太坊开发平台上部署电能双向拍卖智能合约。通过对1000次电能双向拍卖进行分析,表明通过区块链智能合约完成点对点电能交易的双向拍卖不仅具有可行性,而且效率高、无需人工干预,验证了所提方法的有效性和可行性。