[發明專利]一種基于聯盟區塊鏈的虛擬電廠分布式交易方法及平臺

在審

• 申請號: 202210158941.2
• 申請日: 2022-02-21
• 公開（公告）號: CN114841692A
• 公開（公告）日: 2022-08-02
• 發明（設計）人: 王建學;何苗;彭澤文;齊捷;劉夢華
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: G06Q20/38
• 分類號: G06Q20/38;G06Q30/08;G06Q50/06;H02J3/00
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 高博

1.一種基于聯盟區塊鏈的虛擬電廠分布式交易方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1、填寫賬戶的基本信息，并創建處于申請狀態的賬戶；

S2、通過賬戶基本信息中的所屬組織信息，將賬戶申請請求發送到對應組織，通過準入機制申請成為可用狀態賬戶；

S3、虛擬電廠根據各設備日前上報的供能/耗能量對步驟S2的可用狀態賬戶進行電量和資金預分配；

S4、用戶根據虛擬電廠實時設備功率和賬戶預分配的電量和資金，在平臺與虛擬電廠內部其他節點用戶進行電能交易，保證賬戶供能/耗能量與步驟S3預分配一致；

S5、參與電能交易的用戶在平臺上發布買入/賣出標，檢查同一時段內小于等于買入標價格的賣出標，選擇其中交易穩定性最強的賣家，敲定交易；

S6、將步驟S5敲定的交易通過聯盟區塊鏈記錄在區塊鏈的各個節點賬本；

S7、在下一次步驟S3預分配之前，對所有用戶賬戶上一次預分配的剩余電能進行計算，獲取每個賬戶最新穩定性值，并對與預分配有偏差的用戶進行m倍電費懲罰，使用戶獲得最終收益。

2.根據權利要求1所述的基于聯盟區塊鏈的虛擬電廠分布式交易方法，其特征在于，步驟S1中，賬戶的基本信息包括姓名、郵箱、用戶角色、用戶名和密碼。

3.根據權利要求1所述的基于聯盟區塊鏈的虛擬電廠分布式交易方法，其特征在于，步驟S2中，準入機制具體為：

加入組織的請求需要獲得對應組織至少一位管理員和對應組織下穩定性前三名節點中的一個節點用戶同意，當對應組織成員節點數不足時，需滿足至少兩位管理員同意加入。

4.根據權利要求1所述的基于聯盟區塊鏈的虛擬電廠分布式交易方法，其特征在于，步驟S2中，區塊鏈交易可用狀態賬戶包括區塊鏈交易賬戶地址、賬戶可交易電量、產生電量、消耗電量、預分配電量、交易次數和穩定性值。

5.根據權利要求1所述的基于聯盟區塊鏈的虛擬電廠分布式交易方法，其特征在于，步驟S3中，根據用戶日前上報的供能/耗能量進行預先分配，對外提供電能或者消耗電網中剩余的電能，維持虛擬電廠內部與大電網的產銷平衡。

6.根據權利要求1所述的基于聯盟區塊鏈的虛擬電廠分布式交易方法，其特征在于，步驟S5中，交易資格審查方法具體為：

篩選出平臺同一時段內小于等于買入標價格的賣出標；然后根據交易穩定性選出最終交易的賣家。

7.根據權利要求1所述的基于聯盟區塊鏈的虛擬電廠分布式交易方法，其特征在于，i節點用戶的第k次預分配后的交易穩定性值PS_ik計算如下：

其中，PS_ik-1為i節點的第k-1次預分配后的穩定性值；a_i為i節點第k次預分配后的與預分配電量產生的誤差值，n為聯盟區塊鏈上的所有節點數。

8.根據權利要求1所述的基于聯盟區塊鏈的虛擬電廠分布式交易方法，其特征在于，步驟S7中，用戶最終獲益V計算如下：

V＝e_actual*e_price-m*e_price*|e_expect-e_actyal|

其中，e_actual為節點用戶當日實際消耗/產生的電能；e_price為每千瓦時電量的電價；e_expect為節點用戶日前上報消耗/產生的電能，m為電費懲罰系數。

9.一種基于聯盟區塊鏈的虛擬電廠分布式交易平臺，其特征在于，利用權利要求1所述的基于聯盟區塊鏈的虛擬電廠分布式交易方法，包括：

區塊鏈層，包括智能合約、聯盟鏈中的通道和組織與組織下的節點，并存儲虛擬電廠內部每一筆交易的記錄；智能合約包括發布交易信息方法、交易資格審查方法和交易執行方法，智能合約通過判斷滿足交易的聯盟鏈節點的交易穩定性，確定最終交易雙方；

SDK層，給服務端層提供調用方法，并通過調用智能合約與區塊鏈層進行交互，完成合約的執行，當聯盟鏈網絡中不止一個通道或者一個通道上不止一個智能合約時，選擇需要連接的通道以及需要執行的智能合約；

數據庫層，用于存儲用戶與設備的對應關系、各個設備的靜態及動態參數、聯盟鏈節點在虛擬電廠內部的穩定性數據和用戶賬號與交易賬戶地址關聯關系；

服務端層，提供平臺注冊用戶、添加/刪除所屬設備、加入/退出組織、參與交易和查看歷史交易記錄基本操作功能接口用于響應前端界面層的調用，并通過Modbus協議與虛擬電廠內部分布式設備進行通信，完成實時信息采集控制；

前端界面層，接收用戶與設備信息，通過與服務端層交互，將用戶和設備基本信息存儲到數據庫；用于用戶申請加入/退出某個組織借助服務端層調用SDK層對區塊鏈網絡上的組織節點成員進行修改，完成用戶加入/退出某個組織功能；用于交易雙方發布買入或賣出標觸發交易條件，借助服務端層調用SDK層執行智能合約的交易方法，完成雙邊交易；用于展示歷史交易信息記錄，借助服務端層調用SDK層查詢區塊鏈網絡上的歷史交易信息；

虛擬電廠內部分布式設備，通過Modbus協議將設備實時數據傳給服務端并根據服務端下發的命令控制分布式設備運行狀態。