在智慧城市背景下,随着多种分布式发电技术的发展,由各类分布式发电设备构成的微电网层出不穷,促使电能交易向分布式方向发展。在微电网中,具有发电能力的用户均可参与售电,交易多方可按需转换角色,直接进行交易,电能交易以分布式结构为主。然而,传统的电能交易机制由大电网集中控制,交易成员角色固定,呈集中式交易结构。随着交易规模及数量的增多,若将该传统交易机制简单应用至分布式电能交易中,一方面会增加交易系统运行压力,产生一系列安全性问题,另一方面会造成交易效率低,成本不可控等效益性问题。因此,针对传统的集中式电能交易机制无法完全满足分布式电能交易的需求,目前电力市场分布式与集中式并存的混合式结构,如何建立相应的电能交易机制具有重要的研究意义和应用价值。为了增强传统电能交易机制与微电网的适配度,需要充分了解微电网的分布式特性,从模型的建立、算法的设计和系统的构建出发,对现有的交易机制进行补充和完善,提出更为合理、高效、全面的电能交易机制。同时分布式交易机制的执行需要建立在一个互信的交易系统中,区块链技术因其自信任的特性,在分布式交易系统的设计中起到了关键作用。为此,本文将区块链技术引入微电网的电能交易机制中,并从如下三个方面进行了系统化研究:1)微电网电能交易机制建模方法研究。提出了微电网电能交易市场结构,包含社区微电网和微电网群两个子市场,并分别对其交易机制进行建模。针对社区微电网市场建立了电价博弈模型,针对微电网群市场建立了余电出清定价模型。此外,为了规范交易行为,提出了区块链节点评价模型。2)微电网电能交易机制的生成算法研究。针对社区微电网市场的电价博弈模型,提出了混合整数线性规划求解方法,并将其结果作为微电网群交易机制模型的输入,提出了基于双边拍卖的余电出清方法,并采用遗传算法求解。通过仿真分析,验证了所提交易机制的可行性。3)基于区块链的微电网电能交易系统的设计与实现,从系统架构、区块链底层和智能合约等角度阐释了系统设计细节。此外,针对交易机制求解算法的执行,创新性地提出了基于授权计算工作量证明的共识机制,改善了传统区块链共识机制与微电网电能交易适配性差的问题。