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智慧电网跨区域能源交易与协同调度研究1

智慧电网跨区域能源交易与协同调度研究

摘要

本研究报告系统探讨了智慧电网环境下跨区域能源交易与协同调度的理论框架、技

术路线和实施方案。随着能源转型和电力市场化改革的深入推进，跨区域能源交易已

成为优化资源配置、促进可再生能源消纳的关键手段。报告首先分析了当前跨区域能源

交易的发展现状与存在问题，指出信息不对称、调度壁垒和协同机制缺失是主要制约因

素。基于此，报告构建了包含市场机制设计、协同调度模型和智能决策支持系统的理论

框架，提出了基于区块链的分布式交易架构和基于多智能体的协同调度方法。研究设计

了分阶段实施方案，包括试点区域选择、系统开发部署和推广应用三个阶段。预期成果

显示，该方案可提高跨区域能源交易效率1520%，降低弃风弃光率1015%，同时增强电

网运行的安全性和经济性。报告还全面分析了技术、政策和管理风险，并提出了相应的

保障措施。本研究为智慧电网跨区域能源交易与协同调度提供了系统化解决方案，对推

动能源互联网建设和实现”双碳”目标具有重要理论和实践意义。

引言与背景

1.1研究背景与意义

随着全球能源结构向清洁化、低碳化转型，电力系统正经历着前所未有的变革。我

国作为世界上最大的能源生产和消费国，正积极推进能源革命，构建清洁低碳、安全高

效的能源体系。在此背景下，智慧电网作为能源互联网的核心支撑，其跨区域能源交易

与协同调度能力成为决定能源系统运行效率和可再生能源消纳水平的关键因素。跨区

域能源交易能够打破地域限制，实现更大范围内的资源优化配置，而协同调度则确保了

交易执行过程中的电网安全稳定运行。然而，当前我国跨区域能源交易仍面临诸多挑

战，包括市场机制不完善、技术支撑不足、调度壁垒等问题，亟需系统性的解决方案。

1.2国内外研究现状

国外在跨区域能源交易方面起步较早，欧盟建立了统一的电力市场，实现了成员国

之间的电力自由交易；美国PJM市场通过区域输电组织(RTO)实现了跨区域电力交

易和调度。这些实践为我国提供了有益借鉴，但受限于我国能源资源分布和电网结构特

点，不能简单照搬。国内学者围绕跨区域能源交易开展了大量研究，主要集中在市场机

制设计、交易模式创新和调度策略优化等方面。然而，现有研究多侧重于单一环节，缺

乏交易与调度的协同考虑，且对智慧电网环境下新技术的应用探索不足。本研究旨在填

补这一空白，提出系统化的跨区域能源交易与协同调度解决方案。

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1.3研究内容与方法

本研究围绕智慧电网跨区域能源交易与协同调度这一核心问题，从理论、技术和应

用三个层面展开研究。主要内容包括：分析跨区域能源交易现状与问题；构建交易与协

同调度的理论框架；设计基于区块链的分布式交易架构；开发基于多智能体的协同调度

模型；提出分阶段实施方案。研究采用理论分析与实证研究相结合的方法，综合运用系

统建模、仿真验证和案例研究等手段，确保研究成果的科学性和实用性。

1.4报告结构安排

本报告共分为十三章节。第一章为引言与背景；第二章概述研究项目基本情况；第

三章分析政策与行业环境；第四章诊断现状与问题；第五章阐述理论基础与研究框架；

第六章明确研究目标；第七章介绍技术路线与方法体系；第八章设计实施方案；第九章

进行经济效益分析；第十章评估风险并提出应对措施；第十一章构建管理与保障机制；

第十二章设定阶段成果与评价指标；第十三章总结研究结论并展望未来发展方向。

研究项目概述

2.1项目定位与目标

本项目定位为智慧电网跨区域能源交易与协同调度关键技术研究与应用示范，旨

在解决当前跨区域能源交易中的信息不对称、调度壁垒和协同机制缺失等问题。项目总

体目标是构建一套完整的跨区域能源交易与协同调度体系，包括市场机制设计、技术平

台开发和示范应用三个层面。具体而言，项目将实现以下目标：一是建立适应我国国情

的跨区域能源交易市场机制；二是开发基于区块链和多智能体技术的交易与调度协同

平台；三是选择典型区域开展示范应用，验证方案有效性；四是形成可复制推广的商业

模式和技术标准。

2.2研究范围与边界

本研究的地理范围覆盖我国主要能源基地和负荷中心，重点考虑”三北”地区可再生

能源基地与东部负荷中心之间的跨区交易。研究内容包括电力市场