[發明專利]一種基于跨鏈互操作的綜合能源微網群高信譽度分布式交易方法

在審

• 申請號: 202110609196.4
• 申請日: 2021-06-01
• 公開（公告）號: CN113327112A
• 公開（公告）日: 2021-08-31
• 發明（設計）人: 張妍;王龍澤;李美成;張德隆;吳靖;原蓉芳;陳永聰;蔣思宇
• 申請（專利權）人: 華北電力大學
• 主分類號: G06Q20/40
• 分類號: G06Q20/40;G06Q40/04;G06Q50/06
• 代理公司: 暫無信息
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1.一種基于跨鏈互操作的綜合能源微網群高信譽度分布式交易方法，其特征在于，包含以下步驟：

A.構建一條主鏈與若干副鏈并行的區塊鏈網絡，通過該網絡進行綜合能源微網群的高信譽度分布式交易，各副鏈進行所屬區域綜合能源系統的能源交易與信譽度評價，一條主鏈進行綜合能源微網群所有參與節點的信譽度公開與跨系統能源交易；

B.每個綜合能源系統內的能源供給方、能源需求方在各自的副鏈中制定智能合約，進行該系統內部的能源交易，并參考合約執行情況、投票行為和跨系統交易積極性，對副鏈所有的參與方進行信譽度評估，信譽度排序靠前的參與方作為副鏈的共識節點構成主鏈；

C.當某個綜合能源系統內部存在能源供需不平衡時，或對能源交易現狀不滿意時，所在副鏈中的能源供給方、能源需求方根據自身需要，向副鏈中的共識節點發送跨鏈交易請求，共識節點將請求交易方的數據打包后向主鏈發送跨鏈能源交易需求；

D.主鏈定期對跨鏈能源需求進行撮合交易，分別按照能源供需方的信譽度排序從高到低進行排序，信譽度較高的供給方者將優先與信譽度較高的需求方進行匹配交易，撮合成功后的交易協議與更新后的節點信譽度評估值利用哈希函數，轉換為加蓋時間戳的數據區塊向全網廣播；

E.綜合能源微網群內各能源供需方撮合交易完成后，通過區塊鏈跨鏈互操作執行已達成的能源交易協議，并完成資金結算，交易協議完成情況會被主鏈記錄并向全網廣播，作為下一期間評估節點信譽度的考量因素。

2.根據權利要求1所述的基于跨鏈互操作的綜合能源微網群高

信譽度分布式交易方法，其特征在于，步驟A中所構建的一條主鏈與若干條副鏈均具有獨立狀態及各自完整系統；主鏈與副鏈之間通過共識節點實現跨鏈信息交互。

3.根據權利要求1所述的基于跨鏈互操作的綜合能源微網群高信譽度分布式交易方法，其特征在于，步驟B中的每條副鏈根據所在綜合能源系統特性，制定相應的能源調度或交易策略，同時按照統一的信譽度評估方法計算信譽度，每條副鏈獨立且并行執行。

4.根據權利要求1所述的基于跨鏈互操作的綜合能源微網群高信譽度分布式交易方法，其特征在于，步驟B中的共識節點是構成主鏈的節點，共識節點為副鏈中信譽度評估值靠前的參與方；信譽度評估值的計算考慮合約執行情況、投票行為和跨綜合能源系統交易積極性，其步驟為：

a.考慮供應商和用戶的合同履行情況來評估信譽，跨系統交易參與方i的信譽評估通過下式得出:

其中，V_i,t表示跨系統交易參與方i在第t期跨系統交易中的合同履行情況信譽評價值，V_i,t-1表示跨系統交易參與方i在第t-1期跨系統交易中的合同履行情況信譽評價值，當信譽評估值小于0時，無法參與跨系統交易，Q_i表示智能合同簽約電量，表示實際執行電量，供應商和用戶的合同信譽評價用該公式計算；

b.在跨系統交易的過程中，節點將數字簽名納入一個區塊中，，其中數字簽名分為良性投票和惡性投票兩種，良性投票是節點驗證塊是否滿足系統難度，并進行合法簽名，惡性投票是一種不符合規定的簽名，最后一個節點將帶有簽名的數據打包到塊中，并在區塊鏈網絡中廣播，而不考慮非法行為；如果其他節點驗證簽名無效，則規定在該塊上簽名的所有節點都屬于惡性投票，在為跨鏈共識選擇特權節點時，需要考慮惡性投票行為，節點投票行為的信譽評估的度量如下:

其中，為節點i在時間間隔m內的投票信譽評價，M表示所經歷的時隙總數，α_n和β_n分別表示在n個時隙內惡性投票和良性投票，ξ是懲罰因素；

c.對跨系統信譽評價進行測度如下：

V_i^m,original＝V_iV_i^vote

V_i^m′＝μV_i^m,original+(1-μ)V_i^m-1′

其中，V_i^m,original是V_i和V_i^vote的乘積，V_i^m′是經過時間修正后的節點屬性，，增加活度損失后v_i^m的計算方法如下:

其中，θ表示不積極參與跨系統交易的懲罰因子，σ表示連續不參與跨鏈交易的時間間隔數。