随着碳中和观念日益普及,电力零售市场中以风能、太阳能为代表的新能源交易比例不断提高。采用传统中心化架构的电力零售交易平台逐渐难以满足电力零售市场的发展需求,其不足如下:第一是电力零售市场参与主体多,难以通过中心化平台达成共识;第二是电力零售交易数量多、金额小,传统以人工撮合为主的双边拍卖机制交易效率低;第三是新能源受季节和天气影响大,毁约抵赖行为举证难度大。因此需要提出一种基于去中心化架构的可信交易机制解决传统电力零售平台存在的效率、安全、协作及信任问题。本文结合区块链去中心化、信息公开透明、操作可追溯、数据不可篡改的特性,进行电力零售交易平台相关研究工作。首先分析不同类型区块链技术架构,对比分析多种共识协议算法特性,结合电力零售交易数据隐私保护需求,选择以Fabric联盟链和拜占庭容错共识作为解决方案,但在实现过程中还面临现有拜占庭容错共识算法吞吐量过低、隐私保护不足等技术难点。接下来选择目前吞吐性能最强的拜占庭容错共识算法Hot Stuff替换Fabric中的Raft共识算法。之后为解决Hot Stuff算法leader节点选取可预测、节点权益无法动态调整、悲观情况交易延迟增加和吞吐性能降低等问题提出了改进的联盟链共识算法Fog-Hot Stuff,其具体内容如下:候选节点采用VRF算法生成可验证随机数,使leader选取不可预测;在共识阶段增加网络时延监视器,根据网络状况调整View-Change阶段定时器超时阈值,降低视图切换资源开销;利用智能合约定期更新实现共识节点权益动态调整。其次针对现有电量零售交易流程,采用智能合约技术优化双边拍卖环节,结合过网费建立用户侧动态非合作博弈模型,提高交易效率的同时保证了所有买电用户购电支出最低。最后,本文采用Fabric平台、Spring Boot和Ant Design Pro框架搭建了一个去中心化的电力零售交易系统,并对相关模块进行性能测试。本文使用区块链对现有电力零售机制进行优化,通过改进共识协议、优化电力零售交易流程不仅提高了交易效率,降低了系统运行成本,还为所有参与者提供了去中心化、高安全性、行为可追溯和数据公开透明的可信交易环境,有效解决了传统中心化电力零售交易平台存在的信任、安全和效率问题。