[發明專利]基于區塊鏈技術的電力交易弱中心化管理方法

在審

• 申請號: 201710503318.5
• 申請日: 2017-06-27
• 公開（公告）號: CN107358418A
• 公開（公告）日: 2017-11-17
• 發明（設計）人: 宋衛強
• 申請（專利權）人: 上海霸賢網絡科技有限公司
• 主分類號: G06Q20/02
• 分類號: G06Q20/02;G06Q20/08;G06Q20/22;G06Q30/06;G06Q50/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于電力交易技術領域，具體地說，涉及區塊鏈、電力雙邊交易、阻塞管理、安全校核等，將區塊鏈技術應用于電力交易過程中，是一種基于區塊鏈的創新性電力交易管理方法。

背景技術

隨著能源互聯網的發展和分布式發電、虛擬發電廠、電動汽車的普及，原有的電力消費者轉化為產消者的角色，大量產銷者組成了新型的電力雙邊交易市場，由于信息的海量化以及數據較低的安全性，管理難度大大增加。因此，提出了區塊鏈技術進行電力交易弱中心化管理。區塊鏈技術相當于電力交易的一個賬本，每個區塊好比賬本上的一頁，記錄了特定時間段的電力交易信息以及上一個區塊的哈希值，這樣使區塊前后相連，形成區塊鏈。電力系統同所有節點都存在區塊鏈，構成區塊鏈網絡。區塊鏈可以實現每一筆交易都是可以查詢的，這樣在進行一筆交易時，可以通過查詢上一筆交易來判斷是否可以通過本次交易。同時，當一個節點受到攻擊時，可以通過其他節點的數據重新建立區塊鏈，保證了數據的安全性。

目前，區塊鏈技術已經在電力系統交易中得到成功應用：比如紐約微電網區塊鏈售電項目。此項目由LO3Energy與Consensus Systems合作設計運行，為紐約一個街區的十家用戶提供了可交互分布式光伏售電平臺(TranActiveGrid)，此平臺可以實現光伏發電者和電力消費者通過區域鏈網絡直接實現光伏電力交易，而不需要通過電力公司。此外，現在已經提出用電子貨幣表示電力，將電力當作商品進行買賣，大大提升了交易效率。

雖然現在區域鏈技術已經得到了應用，但還處于初級階段，這就容易產生按照市場達成的交易不符合網絡約束條件，因此應該進行安全校驗。前人的研究沒有考慮過網絡約束，因此在實際運行中缺乏可行性。在安全校核方面，提出的一些算法存在迭代次數多、收斂性差的缺點。因此仍需改進。

發明內容

為了克服現有技術的缺點，本發明基于區塊鏈的基本技術，提出了電力交易弱中心化管理的方法。

弱中心化是指電力交易過程與信息的記錄、管理由市場參與者完成，中心機構僅對交易安全性進行管理。在阻塞管理這方面，需要掌握交易信息與實際參數，但是單獨節點并不能完成這個功能，因此需要中心結構進行統籌管理。

本發明是通過以下技術方案來實現的，本發明包括以下步驟：第一，區域鏈的每一個用戶都安裝統一的可以實現信息記錄與通信功能電力交易客戶端，用戶通過多邊博弈達成交易；第二，交易信息將以智能合約的方式記錄在區域鏈里，并通過P2P網絡擴散到區域網絡，由節點打包成區塊，使用戶達成共識；第三，由市場參與者進行安全校核，如果交易通過，則由區塊鏈記錄交易信息；第四，如果交易不通過，則由中心機構進行阻塞管理，分為兩種情況：(1)采用制定阻塞價格方法進行調整交易，讓市場參與者重新進行博弈，并進行安全校核，開始了反復迭代，最后達成交易，最后使交易信息記錄在區塊鏈上；(2)采用以最小交易調整量作為目標函數，約束條件是線路潮流，對交易進行約束并在調整后直接將信息記錄在區域鏈上；第五，當設定的交易清算時間到來，智能合約將根據制定的合約與記錄的電能數據自動完成資金的轉移。

進一步地，在本發明中，當中心機構進行阻塞管理時，智能電表始終記錄每個用戶的用電與發電數據，并將數據記錄在區域連上。

本發明的有益效果是：相比于傳統的中心機構，本文提出了一種權力受到限制的中心機構，它僅對阻塞進行管理，不需要了解具體的交易信息，這樣很好地保護了用戶的隱私。

附圖說明

圖1為本發明利用阻塞價格進行管理的交易流程圖；

圖2為本發明中心機構通過解最優化問題進行管理的交易流程圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明的實施例作詳細說明，本實施例以本發明技術方案為前提，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本發明的保護范圍不限于下述的實施例。

實施例

在本發明的實施過程中，區域鏈的每一個用戶都安裝統一的電力交易客戶端，此客戶端可以實現信息記錄與通信功能，此外，還可以實現與電表相連，自動記錄用戶的用電與發電數據。首先用戶通過多邊博弈達成交易，交易信息將以智能合約的方式記錄在區域鏈里，并通過P2P網絡擴散到區域網絡，由節點打包成區塊，使用戶達成共識。接下來由市場參與者進行安全校核，如果交易通過，則由區塊鏈記錄交易信息。如果交易不通過，則由中心機構進行阻塞管理，分為兩種情況：(1)如圖1，采用制定阻塞價格方法進行調整交易，讓市場參與者重新進行博弈，并進行安全校核，開始了反復迭代，最后達成交易，最后使交易信息記錄在區塊鏈上；(2)如圖2，采用以最小交易調整量作為目標函數，約束條件是線路潮流，對交易進行約束并在調整后直接將信息記錄在區域鏈上。需要注意的是，在兩種情況下，智能電表始終記錄每個用戶的用電與發電數據，并將數據記錄在區域連上。當設定的交易清算時間到來，智能合約將根據制定的合約與記錄的電能數據自動完成資金的轉移。