随着比特币的出现,区块链技术引发了学术界和工业界的广泛关注。区块链技术具有去中心化、防篡改、高度可信等特点,正成为继大数据、云计算、人工智能、虚拟现实等技术后又一项将对未来产生重大影响的新兴技术。同时,区块链技术凭借其自身的优秀特性,已在金融、工业、医疗、能源等多领域进行初步的应用。区块链在各个领域的应用核心主要体现在去中心化的交易模式,解决去中心化的各个节点在分布式系统中的信任问题,而取得最成功的应用场景只有虚拟的数字货币。因此,目前区块链处于初步的发展阶段,在很多领域的应用都只是探索阶段。在能源互联网方面,区块链技术与能源互联网具有非常强的内在一致性,其去中心化、自治性、智能化等特性可促进多形式能源、各参与主体的协同,促进信息与物理系统的进一步融合,实现能源互联网交易的多元化和低成本化。然而近几年来,伴随着新能源革命的进展,以微电网为基础的分布式能源网络体系则成为大规模发展和利用可再生能源的必要方式。因此,微电网将是区块链在能源领域落地的重要场景。区块链在微电网的应用中,由于参与的节点数量较多,交易数据的共识和存储的开销增多,能源区块链系统的性能就会进一步降低,这就给分布式能源与用户之间进行实时性的电力交易带来很大的问题。如何使区块链技术在微电网电力交易中体现出更好的性能,这是目前该领域所要解决的重大问题。同时,综合考虑隐私、通信和存储效率,总体来说以联盟链为背景更适用于能源市场环境,这样的研究才有着极大的未来价值和现实意义。所以本文以联盟链的形式展开对区块链技术进行研究,针对区块链在微电网电力交易中的应用效率问题,进行以下几个方面的工作:(1)在把微电网作为电力市场的基础上,提出了将区块链技术应用于微电网的电力交易当中。根据区块链与微电网的基本概念,讨论了将区块链技术用于微电网的电力交易模式与技术要求,指出在区块链的交易模式下,微电网的电力交易效率的提升主要体现在共识节点共识速度快、用户存储压力小等方面。(2)在区块链共识算法研究中,根据常见的区块链共识算法及传统的实用拜占庭(PBFT)算法的问题分析,提出一种适用于能源区块链的动态信誉度的DPBFT算法。DPBFT算法采用基于信誉值的联盟节点共识选举方法,监控节点将其余节点按照信誉值划分出两类节点:共识节点、次节点,它们分别参与区块生成过程的不同阶段,少数节点参与共识过程,并动态地更新信誉评级低的共识节点。通过搭建实验平台仿真,试验结果验证了DPBFT算法的有效性,与Fabric平台的PBFT算法相比,DPBFT算法提升了交易处理速度,适合于能源领域的区块链应用。(3)在区块链的数据存储研究中,提出了一种基于位置分区的联盟链存储优化策略,通过搭建实验平台仿真,与Fabric进行对比实验,验证了该策略的有效性。该策略中监控节点将节点基于地理位置划分出的不同群组,每个群之间功能与地位都相同。每个群中,监控节点还会根据节点综合性能评价值划分出两种类型的节点:一个存储节点和若干个普通节点,只有存储节点保存区块链中全部数据,其余节点只需要保存区块头,以此减轻区块链的存储压力。交易验证由存储节点完成,以此也降低了普通节点的性能负担。