CN108665276A - 一种基于区块链技术的可拓展微网能源交易匹配方法 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及一种基于区块链技术的可拓展微网能源交易匹配方法，属于通信技术领域，该方法包括：获取微网中的耗能端和供能端的能源相关信息；匹配用于处理所述耗能端的交易的供能端；根据所述能源相关信息中的能源数量和交易类型更新区块链通证，得到更新后的区块链通证；根据预定时间长度内的匹配信息生成区块；将所述区块广播至所述微网中的所有节点进行确认与共识；将得到共识后的区块与之前产生的所有区块根据预定顺序形成区块链；可以实现能源管理的去中心化，可以提高能源管理的安全性，降低运行成本。

Description

一种基于区块链技术的可拓展微网能源交易匹配方法
技术领域
本发明涉及一种基于区块链技术的可拓展微网能源交易匹配方法，属于通信技术领域。
背景技术
能源互联网是综合运用先进的电力电子技术，信息技术和智能管理技术，将大量由分布式能量采集装置，分布式能量储存装置和各种类型负载构成的新型电力网络、石油网络、天然气网络等能源节点互联起来,以实现能量双向流动的能量对等交换与共享网络。
大量产消者接入能源互联网将会产生电力等能源的双边交易。目前对于双边交易的管理包括中心化机构管理和去中心化机构管理两种技术方案。其中，中心化机构管理的技术方案是建立一个中心化机构，对交易信息进行集中管理，存在运行成本高、安全性差以及用户隐私难以保证的问题。去中心化的机构管理的技术方案，存在电力市场交易主体之间信任性差的问题。
因此需要一种技术方案，能够克服中心化机构管理方案中运行成本高、交易时间久、过程复杂、安全性差以及用户隐私难以保证的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可以克服中心化机构管理方案中运行成本高、交易时间久、过程复杂、安全性差以及用户隐私难以保证的问题的技术方案。为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：所述方法包括：
获取微网中的耗能端和供能端的能源相关信息；
匹配用于处理所述耗能端的交易的供能端；
根据所述能源相关信息中的能源数量和交易类型更新区块链通证，得到更新后的区块链通证；
根据预定时间长度内的匹配信息生成区块，所述匹配信息包括所述耗能端的信息、所述供能端的信息、所述能源数量和交易价格；
将所述区块广播至所述微网中的所有节点进行确认与共识；
将得到共识后的区块与之前产生的所有区块根据预定顺序形成区块链。
可选地，所述匹配用于处理所述耗能端的交易的供能端之前，还包括：
获取匹配规则，所述匹配规则用于确定匹配所述供能端的方式。
可选地，所述匹配用于处理所述耗能端的交易的供能端，包括：
确定至少一个供能端为所述耗能端供能时的交易价格；
将交易价格最低的供能端确定为所述用于处理所述耗能端的交易的供能端。
可选地，所述根据预定时间长度内的匹配信息生成区块，包括：
获取上一个区块的哈希值；
根据所述哈希值和所述匹配信息生成所述区块。
可选地，所述预定时间长度包括n个时间段；所述获取微网中的耗能端和供能端发送的能源相关信息，包括：
每隔所述时间段获取所述微网中的耗能端和供能端的能源相关信息。
可选地，所述能源至少包括天然气、电、水、煤、石油、太阳能、风能和空气能中的至少一种。
可选地，所述预定顺序是指时间的先后顺序。
可选地，所述耗能端的能源相关信息包括：耗能端的耗能和交易信息；所述供能端的能源相关信息包括：供能数量、交易价格。
本发明的有益效果在于：通过获取微网中的耗能端的能源相关信息；匹配用于处理所述耗能端的交易的供能端；根据所述能源相关信息中的能源数量和交易类型更新区块链通证，得到更新后的区块链通证；根据预定时间长度内的匹配信息生成区块；将所述区块广播至所述微网中的所有节点进行确认与共识；将得到共识后的区块与之前产生的所有区块根据预定顺序形成区块链；可以解决中心化机构管理方案中运行成本高、交易时间久、过程复杂、安全性差以及用户隐私难以保证的问题；由于通过基于区块链进行能源管理，可以实现能源管理的去中心化，可以提高能源管理的安全性，缩短交易时间、降低交易过程的复杂度、并降低运行成本。
另外，微网交易可以在不同微网之间通过大型云中心服务器为媒介进行大规模的区块链能源交易，可以完成可拓展的功能。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
附图说明
图1是本申请一个实施例提供的基于区块链技术的可拓展微网能源交易匹配系统的结构示意图；
图2是本申请一个实施例提供的基于区块链技术的可拓展微网能源交易匹配方法的流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
图1是本申请一个实施例提供的基于区块链技术的可拓展微网能源交易匹配系统的结构示意图，如图1所示，该系统包括：云中心服务器110和多个区块链节点120。
云中心服务器110可以是单独的服务器主机；或者，也可以是多个服务器主体构成的服务器集群，本实施例对此不作限定。
云中心服务器110云中心服务器110不干涉匹配交易，而是进行数据的存储、交换，区块链账本的备份，平台软件的部署等功能。
多个区块链节点120可以部署在不同的微网中，此时，云中心服务器110可以作为不同微网的媒介进行大规模的区块链能源交易，以完成可拓展的功能。
区块链节点120可以通过有线或无线的方式与云中心服务器110之间建立通信连接。区块链节点120还与耗能端和供能端建立通信连接。
区块链节点120可以是手机、计算机、平板电脑、可穿戴式设备、服务器主机等，本实施例对此不作限定。
区块链节点120用于获取微网中的耗能端和供能端的能源相关信息；匹配用于处理耗能端的交易的供能端；根据能源相关信息中的能源数量和交易类型更新区块链通证，得到更新后的区块链通证；根据预定时间长度内的匹配信息生成区块，该匹配信息包括耗能端的信息、供能端的信息、能源数量和交易价格；将区块广播至微网中的所有节点进行确认与共识；将得到共识后的区块与之前产生的所有区块根据预定顺序形成区块链。
本申请中，能源至少包括天然气、电、水、煤、石油、太阳能、风能和空气能中的至少一种。当然，能源还可以是其它类型，本申请在此不再一一赘述。
图2是本申请一个实施例提供的基于区块链技术的可拓展微网能源交易匹配方法的流程图，本实施例以该的方法应用于图1所示的系统中，且各个步骤的执行主体为区块链节点为例进行说明。该方法至少包括以下几个步骤：
步骤201，获取微网中的耗能端和供能端的能源相关信息。
耗能端是指基于区块链技术的可拓展微网能源交易匹配的耗能端，比如：用电用户、天燃气用户等；供能端是指提供能源的用户。
可选地，不同的供能端为耗能端供能时的交易价格可能不同。
可选地，区块链节点每隔设定的时间段获取微网中的耗能端和供能端的能源相关信息。
其中，设定的时间段可以根据需求调节为分钟级别、小时级别，不同的设定的时间段可以通过调整不同的底层技术实现，如闪电网络等。
设定的时间段也可以称为交易确认时间、预设时间段等，本实施例不对时间段的命名方式作限定。
耗能端的能源相关信息包括：耗能端的耗能和交易信息等；所述供能端的能源相关信息包括：供能数量、交易价格等。
步骤202，匹配用于处理耗能端的交易的供能端。
可选地，区块链节点获取匹配规则用于确定匹配供能端的方式；然后，根据该匹配规则匹配用于处理耗能端的交易的供能端。
示意性地，区块链节点根据供能端交易价格从低至高的顺序进行匹配，比如：区块链节点确定至少一个供能端为所述耗能端供能时的交易价格；将交易价格最低的供能端确定为所述用于处理所述耗能端的交易的供能端。
当然，区块链节点也可以通过其它匹配规则匹配供能端，比如：按照时间戳顺序、距离等匹配供能端，本实施例对此不作限定。
步骤203，根据能源相关信息中的能源数量和交易类型更新区块链通证，得到更新后的区块链通证。
可选地，区块链节点预先设置有单位通证所代表的能源单位，如：1千瓦时电力，1立方米天然气等。
比如：能源相关信息指示在区块链微网中加入1能源单位，则在微网中生成1单位通证；又比如：能源相关信息指示在微网中使用消耗1能源单位，则在微网中销毁1单位通证。
步骤204，根据预定时间长度内的匹配信息生成区块，该匹配信息包括耗能端的信息、供能端的信息、能源数量和交易价格。
其中，耗能端的信息可以为耗能端地址、供能端的信息可以为供能端的地址，本实施例对此不作限定。
可选地，匹配信息还可以包括匹配时间等。
可选地，区块中还存储有与其连接的上一个区块的哈希值。此时，区块链节点获取上一个区块的哈希值；根据哈希值和匹配信息生成所述区块。
步骤205，将区块广播至微网中的所有节点进行确认与共识。
步骤206，将得到共识后的区块与之前产生的所有区块根据预定顺序形成区块链。
可选地，预定顺序可以为按照时间的先后顺序。
综上所述，本实施例提供的基于区块链技术的可拓展微网能源交易匹配方法，通过获取微网中的耗能端和供能端的能源相关信息；匹配用于处理所述耗能端的交易的供能端；根据所述能源相关信息中的能源数量和交易类型更新区块链通证，得到更新后的区块链通证；根据预定时间长度内的匹配信息生成区块；将所述区块广播至所述微网中的所有节点进行确认与共识；将得到共识后的区块与之前产生的所有区块根据预定顺序形成区块链；可以解决中心化机构管理方案中运行成本高、交易时间久、过程复杂、安全性差以及用户隐私难以保证的问题；由于通过基于区块链进行能源管理，可以实现能源管理的去中心化，可以提高能源管理的安全性，缩短交易时间、降低交易过程的复杂度、并降低运行成本。
另外，基于区块链进行能源管理可以缩短交易确认周期，打破卖买双方单一匹配的基于区块链技术的可拓展微网能源交易匹配模式，并且透明化交易。
另外，微网交易可以在不同微网之间通过大型云中心服务器为媒介进行大规模的区块链能源交易，可以完成可拓展的功能。
另外，不同的区块链节点可以在各种基于区块链技术的可拓展微网能源交易匹配微网架设独立存在，也可以通过通信协议进行拓展实现跨微网交易完成拓展。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (9)

1.一种基于区块链技术的可拓展微网能源交易匹配方法，其特征在于，所述方法包括：
获取微网中的耗能端和供能端的能源相关信息；
匹配用于处理所述耗能端的交易的供能端；
根据所述能源相关信息中的能源数量和交易类型更新区块链通证，得到更新后的区块链通证；
根据预定时间长度内的匹配信息生成区块，所述匹配信息包括所述耗能端的信息、所述供能端的信息、所述能源数量和交易价格；
将所述区块广播至所述微网中的所有节点进行确认与共识；
将得到共识后的区块与之前产生的所有区块根据预定顺序形成区块链。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述匹配用于处理所述耗能端的交易的供能端之前，还包括：
获取匹配规则，所述匹配规则用于确定匹配所述供能端的方式。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述匹配用于处理所述耗能端的交易的供能端，包括：
确定至少一个供能端为所述耗能端供能时的交易价格；
将交易价格最低的供能端确定为所述用于处理所述耗能端的交易的供能端。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据预定时间长度内的匹配信息生成区块，包括：
获取上一个区块的哈希值；
根据所述哈希值和所述匹配信息生成所述区块。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预定时间长度包括n个时间段；所述获取微网中的耗能端和供能端发送的能源相关信息，包括：
每隔所述时间段获取所述微网中的耗能端和供能端的能源相关信息。
6.如权利要求1至5任一所述的方法，其特征在于，所述能源至少包括天然气、电、水、煤、石油、太阳能、风能和空气能中的至少一种。
7.如权利要求1至5任一所述的方法，其特征在于，所述预定顺序是指时间的先后顺序。
8.如权利要求1至5任一所述的方法，其特征在于，所述耗能端的能源相关信息包括：耗能端的耗能和交易信息；所述供能端的能源相关信息包括：供能数量、交易价格。
9.如权利要求1至5任一所述的方法，其特征在于，微网中设置有云中心服务器；所述方法还包括：
不同微网之间通过所述云中心服务器为媒介进行大规模的区块链能源交易。
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