VPT：一种用于基于区块链的虚拟发电厂的隐私保护型能源交易和区块挖掘机制

《ACM Transactions on Privacy and Security》：VPT: Privacy Preserving Energy Trading and Block Mining Mechanism for Blockchain Based Virtual Power Plants

虚拟电厂（VPP）通过区块链整合实现分布式能源资源高效交易与能源管理，提出PoEM协议并优化为隐私型PPoEM模型，结合理论分析和仿真验证其有效性。

　　

摘要

为了解决分布式能源资源（DERs）的可靠性问题，研究人员提出了一种名为“虚拟电厂”（VPP）的新概念。VPP旨在促进生产者、消费者和发电站之间的智能且安全的能源交易，并实现高效的能源管理。因此，将区块链技术集成到去中心化的VPP网络中成为了一种新的范式。然而，由于DERs的动态特性，这种去中心化方式在信任、可靠性、能源管理和效率方面仍存在挑战。因此，在本文中，我们首先提出了一种高效的VPP能源管理策略以增强需求响应能力，随后设计了一种基于能源的交易和区块链挖矿协议，将其命名为“PoEM”（Power of Energy Market）。为了进一步提升该方案的安全性，我们在PoEM中加入了差分隐私技术，并提出了“PPoEM”（Private PoEM）模型。综上所述，我们构建了一个私有的去中心化VPP交易模型，将其命名为“VPT”（Virtual Private Trading）。接下来，我们进行了深入的理论分析，逐步计算了市场竞争概率、市场稳定性概率、能源交易预期收益、获胜状态概率以及潜在的领先时间利润值。最后，通过基于仿真的实验验证了所提方案的有效性和创新性，其性能优于现有的先进技术。