近年来,随着我国分布式可再生能源开发利用的快速发展和国家电力体制改革的进一步深化,我国电力现货市场建设的速度明显加快,随着现货市场的大规模建设,将会出现大量的能源市场交易主体,但是传统的中心化电力交易系统、由于其运营维护成本高、无法有效匹配源荷、易成为单点故障系统瓶颈问题,已经不能适应未来分布式电力市场的发展。分布式发电交易市场中由于参与主体数量大,相互之间缺乏信任,因此对交易市场的公平性、隐私性和可追溯性提出了更高要求。因此,如何构建一个高效透明、安全可信的交易系统是我国分布式电力市场发展中亟需解决的问题。在技术发展方面,随着能源互联网技术的快速发展,能源互联网中的能量流、信息流和金融流融合发展趋势明显,以区块链技术为代表的新一代互联网技术已经成为能源互联网领域中的研究热点。区块链是一种以密码学相关算法为基础,通过共识算法和P2P网络,以去中心化方式对大量数据进行统一组织和维护的数据结构。区块链技术所具有的去中心化交互、难以窜改,溯源便捷、加密通信等优势,与能源互联网交易所具备的参与主体均等、交易公开、互助同享、安全可靠等特征相契合,因此将区块链相应技术应用于能源互联网,可以极大推动能源互联网的发展。国内外现有关于能源区块链的研究大都聚焦于通过开源区块链平台,如以太坊等,通过智能合约对分布式能源交易相关方案进行实施。传统开源区块链平台大都聚焦于金融领域,与分布式能源交易不完全匹配。因此,本文探讨针对分布式能源交易特点,对传统区块链底层技术进行改进,以达到贴合能源应用场景的目的。本论文所做的主要工作如下:1.分析国内外能源区块链研究现状,国内外现有的能源区块链项目,以及针对以上现状,对能源区块链未来发展趋势进行探讨。介绍现有区块链关键数据结构和算法特点,分析其在能源交易场景下的适用性。通过对比现有开源区块链平台及其运用于能源交易场景的不足,结合我国分布式能源特点,提出了对于适用于分布式能源交易场景区块链相关技术的设计要求。2.针对分布式能源交易特点,提出对传统区块链数据结构和算法的改进,包括基于地理位置的分层交易方式、基于热点账户的区块生成与验证方法、基于并发默克尔树的交易打包与验证过程、基于一致性哈希的区块存储与获取方法以及基于链表的账户状态存储方案等,并分析其理论有效性。3.设计适用于能源交易场景的区块链系统整体架构,并自下而上对每一层实现方案进行探讨,通过设计模式给出相应关键类设计方法,并分析每一层关键问题及其解决方案。针对分布式能源交易场景,分析其架构以及关键智能合约设计方案。4.通过虚拟机环境测试,将本论文实现的区块链系统与传统中心化系统和传统联盟链系统对比,测试其在交易吞吐量、存储空间占用以及容错性上的优势。