基于区块链的智能电网储能单元充电协调机制
密码学与安全
2019-04-03 v2
摘要
储能单元 (ESUs) 实现了现代智能电网的若干吸引人特性，如增强的电网弹性、有效的需求响应和降低的电费。然而，ESUs 的非协调充电会给电力系统带来压力并可能导致停电。另一方面，现有充电协调机制存在若干局限。首先，对中央充电协调器 (CC) 的需求带来了单点故障，危及充电协调的有效性。其次，不存在透明的充电协调机制，用户不知道 CC 在公平协调彼此充电请求时是否诚实。第三，现有机制忽视了相关客户的隐私担忧。为解决这些局限，本文中我们利用区块链和智能合约构建无需集中式充电协调器的去中心化充电协调机制。首先 ESUs 应使用令牌匿名地向区块链认证自身。然后每个 ESU 向区块链上的智能合约地址发送包含其荷电状态 (SoC)、充满电所需时间 (TCC) 和所需充电量的充电请求。智能合约随后以自执行方式运行充电协调机制，使得具有高优先级的 ESUs 在当前时隙充电，而低优先级 ESUs 的充电请求推迟到未来时隙。以此方式，每个 ESU 可确保充电计划被正确计算。最后，我们在以太坊测试床区块链上实现了所提机制，分析表明执行成本在 gas 消耗方面可接受，同时实现了具有更高透明度、可靠性和隐私保护的去中心化充电协调。
引用
@article{arxiv.1811.02001,
title = {Blockchain-based Charging Coordination Mechanism for Smart Grid Energy Storage Units},
author = {Mohamed Baza and Mahmoud Nabil and Muhammad Ismail and Mohamed Mahmoud and Erchin Serpedin and Mohammad Rahman},
journal= {arXiv preprint arXiv:1811.02001},
year = {2019}
}