[發(fā)明專利]一種基于區(qū)塊鏈的電能品質(zhì)溯源系統(tǒng)及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010987207.8
• 申請日: 2020-09-18
• 公開（公告）號: CN112184480B
• 公開（公告）日: 2023-10-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 丁濤;穆程剛;賀元康;陳天恩;王永慶;劉健;陳昊
• 申請（專利權(quán)）人: 西安交通大學(xué);國家電網(wǎng)公司西北分部;國網(wǎng)陜西省電力公司電力科學(xué)研究院;國網(wǎng)江蘇省電力有限公司檢修分公司
• 主分類號: G06Q50/06
• 分類號: G06Q50/06;G06F16/27;G06Q30/018;G06F21/64;G06F21/62
• 代理公司: 北京市誠輝律師事務(wù)所 11430
• 代理人: 范盈

1.一種基于區(qū)塊鏈的電能品質(zhì)溯源系統(tǒng)，其特征在于：所述系統(tǒng)依次包括物理層、數(shù)據(jù)采集層、區(qū)塊鏈層、交互層和用戶層；

所述物理層，用于生產(chǎn)電能，通過電力系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)度，將電能進(jìn)行輸送至用戶終端；

所述數(shù)據(jù)采集層，用于對生產(chǎn)和傳輸?shù)碾娔苓M(jìn)行采集；

所述區(qū)塊鏈層，用于接收數(shù)據(jù)采集層傳入的數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)打包生成區(qū)塊，進(jìn)而廣播至全網(wǎng)絡(luò)，規(guī)范電能品質(zhì)溯源的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議；

所述交互層，用于上傳數(shù)據(jù)，審查校核和查詢信息；

所述用戶層，用于將用戶分為不同的角色。

2.如權(quán)利要求1所述的電能品質(zhì)溯源系統(tǒng)，其特征在于：所述物理層包括依次連接的電能生產(chǎn)模塊、電能輸送模塊、電能變換模塊和電能使用模塊，所述電能生產(chǎn)模塊包括現(xiàn)有的火力發(fā)電廠和水力發(fā)電廠，將產(chǎn)生的電能通過所述電能輸送模塊中的傳輸線進(jìn)行輸送，根據(jù)輸送的電壓需求，通過所述電能變換模塊中的變壓器設(shè)備進(jìn)行電壓等級的變換，最終輸送至所述電能使用模塊；在此過程中，調(diào)度方向和調(diào)度數(shù)量等具體的調(diào)度行為由所述電力系統(tǒng)調(diào)度模塊進(jìn)行決策。

3.如權(quán)利要求1所述的電能品質(zhì)溯源系統(tǒng)，其特征在于：所述數(shù)據(jù)采集層包括電能檢測儀表、傳感器監(jiān)測設(shè)備和物聯(lián)網(wǎng)控制終端；所述電能監(jiān)測儀表用于對穩(wěn)態(tài)指標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行測量，包括電能生產(chǎn)者所生產(chǎn)電能的基本臺賬信息，總發(fā)電量，電壓指標(biāo)的最大值、最小值、均值，頻率指標(biāo)的最大值，最小值，均值，數(shù)據(jù)以天為單位；所述傳感器監(jiān)測設(shè)備用于對指標(biāo)品質(zhì)數(shù)據(jù)進(jìn)行測量，包括電能生產(chǎn)者所生產(chǎn)電能的基本臺賬信息，總發(fā)電量，電壓指標(biāo)的最大值、最小值、均值，頻率指標(biāo)的最大值，最小值，均值，數(shù)據(jù)以天為單位；所述物聯(lián)網(wǎng)控制終端用于對指標(biāo)合格率數(shù)據(jù)進(jìn)行測量，包括電能生產(chǎn)者所在監(jiān)測點(diǎn)的電壓偏差、頻率偏差的超限時(shí)間，數(shù)據(jù)以周為單位。

4.如權(quán)利要求1所述的電能品質(zhì)溯源系統(tǒng)，其特征在于：所述用戶層將用戶分為電能生產(chǎn)者、配變電站和終端用戶，所述電能生產(chǎn)者為源節(jié)點(diǎn)，所述配變電站為驗(yàn)證節(jié)點(diǎn)，所述終端用戶為審核節(jié)點(diǎn)。

5.如權(quán)利要求1所述的電能品質(zhì)溯源系統(tǒng)，其特征在于：所述區(qū)塊鏈層包括數(shù)據(jù)模塊和智能合約模塊，所述數(shù)據(jù)模塊包括數(shù)據(jù)存儲子模塊和數(shù)據(jù)流通子模塊，區(qū)塊鏈接收源節(jié)點(diǎn)的電能質(zhì)量數(shù)據(jù)和審核節(jié)點(diǎn)的審核結(jié)果數(shù)據(jù)后，將數(shù)據(jù)打包生成區(qū)塊，完成數(shù)據(jù)流通；用戶接收區(qū)塊鏈流通的數(shù)據(jù)后自動在本地進(jìn)行存儲；所述智能合約模塊包括溯源協(xié)議子模塊和積分制度子模塊；所述溯源協(xié)議子模塊規(guī)范電能溯源所要上傳的電能數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，所述積分制度子模塊規(guī)范上傳數(shù)據(jù)與實(shí)際情況驗(yàn)證審核后的積分結(jié)算規(guī)則。

6.如權(quán)利要求1所述的電能品質(zhì)溯源系統(tǒng)，其特征在于：所述交互層包括數(shù)據(jù)上傳窗口、數(shù)據(jù)監(jiān)督審查入口和溯源信息展示模塊；所述數(shù)據(jù)上傳窗口由源節(jié)點(diǎn)根據(jù)數(shù)據(jù)采集層采集的電能數(shù)據(jù)上傳；所述數(shù)據(jù)監(jiān)督審查入口由驗(yàn)證節(jié)點(diǎn)和審核節(jié)點(diǎn)進(jìn)入，對源節(jié)點(diǎn)發(fā)布的電能質(zhì)量數(shù)據(jù)進(jìn)行驗(yàn)證；所述溯源信息展示模塊向所有用戶展示，公開所有上傳數(shù)據(jù)和審核結(jié)果。

7.一種電能品質(zhì)溯源方法，其特征在于：將權(quán)利要求1～6中任一項(xiàng)所述的電能品質(zhì)溯源系統(tǒng)應(yīng)用于電能品質(zhì)溯源。

8.如權(quán)利要求1所述的電能品質(zhì)溯源方法，其特征在于：所述方法包括如下步驟：

步驟1：設(shè)定電能生產(chǎn)者為源節(jié)點(diǎn)，配電站和變電站為驗(yàn)證節(jié)點(diǎn)，終端用戶為審核節(jié)點(diǎn)；

步驟2：不同類型的節(jié)點(diǎn)根據(jù)自身角色在電能品質(zhì)溯源系統(tǒng)注冊，上傳或查詢電能品質(zhì)數(shù)據(jù)；

步驟3：系統(tǒng)數(shù)據(jù)流通通過區(qū)塊鏈進(jìn)行。

9.如權(quán)利要求8所述的電能品質(zhì)溯源方法，其特征在于：所述步驟3中區(qū)塊鏈包括電能質(zhì)量區(qū)塊鏈和積分管理區(qū)塊鏈。

10.如權(quán)利要求9所述的電能品質(zhì)溯源方法，其特征在于：所述積分管理區(qū)塊鏈記錄每次對應(yīng)源節(jié)點(diǎn)的積分變化，基準(zhǔn)分為10分；若某一驗(yàn)證節(jié)點(diǎn)和審核節(jié)點(diǎn)均確認(rèn)源節(jié)點(diǎn)發(fā)布的數(shù)據(jù)無誤，加1分，否則減1分；計(jì)算所有驗(yàn)證節(jié)點(diǎn)和審核節(jié)點(diǎn)打分的平均值，作為最終分?jǐn)?shù)變化值并刷新上一次該電能生產(chǎn)者的積分值。