随着我国能源市场进入转型期,拥有分布式可再生能源发电设备、储能设备和可控性负荷设备的产消者将作为一种新兴的市场主体参与市场竞争。然而,产消者当前只能与电网公司(或交易中心)进行费用结算,且价格固定,产消者之间无法进行自主交易。为此,国家发展改革委和能源局联合发布了《关于开展分布式发电市场化交易试点的通知》,鼓励产消者可以自主选择交易对象,选择与其他产消者或用户进行电能的点对点交易。但点对点交易作为一种典型的分布式交易形式,已无法通过传统的电网公司进行,需要一种去中心化的新型交易方式予以支撑。区块链作为比特币中的底层核心技术,一种去中心化和去信任的分布式账薄,具有公正、公开和智能化管理的特征,可以支撑用户以分散方式自主进行交易。由于产消者作为新兴市场主体参与市场交易、区块链技术应用于能源交易的研究均处于起步阶段,开展基于区块链的配电网产消者交易决策问题值得深入研究。首先,描述了区块链去中心化、开放性、独立性、安全性和匿名性等特征,以及区块链的关键技术原理。探讨了产消者参与市场交易的模式,包括产消者与电网公司之间的交易、产消者之间的点对点交易。进一步,通过分析产消者点对点交易的特点,并结合能源区块链去中心化、安全、独立、匿名等特点,开展了区块链技术应用于产消者点对点交易的可行性分析,并设计了点对点交易能源区块链架构。其次,研究了基于双链式区块链的产消者点对点交易优化决策问题。区块链存在技术壁垒(存储能力、计算能力及响应能力有限),难以处理复杂的物理逻辑。针对单链式区块链无法同时满足产消者交易的网络安全校核与去中心化问题,提出一种交易链和电能链耦合运行的双链式区块链结构及其点对点交易决策模型。其中交易链(公有链)实现产消者自主博弈的点对点交易,以市场方式最大化各产消者之间的经济利益;电能链(联盟链)以网络潮流为约束,实现市场交易方案的安全校核和调整。通过IEEE 14节点13条支路的辐射状配电系统数值仿真,仿真结果表明设计的双链式区块链可以实现产消者点对点自主交易,从而促进分布式能源就地消纳。最后,进一步开展了点对点交易双链式区块链数据传播的性能计算研究。首先,对比分析了点对点交易单链式公有链和双链式区块链网络层数据传播的不同,并从数据加密传播、解密验证两个过程分析了交易数据在区块链网络中传播的安全性。然后,建立了区块数据在双链式区块链网络中传播的延时性和可扩展性模型,从区块大小、网络节点数等方面定量分析了区块数据传播延时性和可扩展性的影响因素。最后,通过ns3网络模拟器进行示例型仿真实验,结果表明虽然双链式区块链区块数据传播延时性较单链式公有链传播时间稍有延长,但双链式区块链具有更高的可扩展性,相同时间内可以处理更大规模的点对点交易。