CN110210848A - 基于区块链的储能系统计费平台及计费方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于区块链的储能系统计费平台,所述计费平台为基于区块链技术的分布式计费平台,包括多个区块链计费节点;每一所述区块链计费节点包括智能电表及与所述智能电表通信连接的计费单元;所述智能电表,用于响应于本地储能系统的触发,对本地储能系统的充放电电量进行计量,及将计量得到的充放电电量发送至所述计费单元;所述计费单元,用于根据获取的本地储能用户与其他用户达成的电能交易合约,对接收到的充放电电量进行计费,以确定所述本地储能用户的虚拟货币的增加值或减少值。该计费平台实现了可信、安全的电能计费,电量计量更准确、电能计费也更准确。
Description
技术领域
本发明涉及电力系统计费技术领域,具体涉及一种基于区块链的储能系统计费平台及计费方法。
背景技术
近年来,环境污染和资源短缺促进了可再生能源的大力发展,但也带来了一系列的挑战:波动性问题、电力调峰问题、稳定性问题、穿透功率极限问题、弃风问题等。
由于储能系统能够快速吸收或释放电能,并且储能系统可以把发电与用电从时间和空间上分隔开来,发出的电力存储起来不再需要即时传输,用电和发电也不再需要实时平衡,能够有效地弥补可再生能源源波动性的缺点,从而为可再生能源并网问题提供了全新的解决思路。
另一方面,各种各样的储能系统接入电网后,给电量的计费带来了困扰。传统计费方式,导致针对不同类型的储能系统计量不够准确,计费准确度不高的现象。
发明内容
本发明提供了一种基于区块链的储能系统计费平台及计费方法,以解决目前对多种类型的储能系统进行计费时计量不够准确、计费准确度不高等问题。
第一个方面,本发明提供的基于区块链的储能系统计费平台,为基于区块链技术的分布式计费平台,包括多个区块链计费节点;
每一所述区块链计费节点包括智能电表及与所述智能电表通信连接的计费单元;
所述智能电表,用于响应于本地储能系统的触发,对本地储能系统的充放电电量进行计量,及将计量得到的充放电电量发送至所述计费单元;
所述计费单元,用于根据获取的本地储能用户与其他用户达成的电能交易合约,对接收到的充放电电量进行计费,以确定所述本地储能用户的虚拟货币的增加值或减少值。
进一步地,所述的计费平台,
所述计费单元还用于将确定的所述本地储能用户的虚拟货币的增加值或减少值发送至所述智能电表,
所述智能电表还用于存储接收到的所述本地储能用户的虚拟货币的增加值或减少值。
进一步地,所述的计费平台,
所述智能电表,还用于存储由本地储能系统唯一标识的本地储能用户与其他用户达成的电能交易合约;
所述智能电表,还用于响应所述电能交易合约,控制本地储能系统按照交易标的的电量进行充电或放电。
进一步地,所述的计费平台,
所述智能电表,还用于竞争式地存储其他的区块链计费节点的本地储能用户达成的电能交易数据。
进一步地,所述的计费平台,
所述计费单元,包括:
费用获取子单元,用于提取从所述智能电表获取的本地储能用户与其他用户达成的电能交易合约中的标的电能费用,
费用确定子单元,用于根据接收到所述充放电电量的交易执行时刻,及所述交易执行时刻的实时电价,对接收到的充放电电量进行计费,并确定实际交易费用,
费用增减子单元,用于根据所述标的电能费用及实际交易费用,确定所述本地储能用户的虚拟货币的增加值或减少值。
进一步地,所述的计费平台,
所述智能电表还用于周期地根据接收到的所述本地储能用户的虚拟货币的增加值或减少值,生成所述本地储能用户的账户收支明细,并存储在区块中。
进一步地,所述的计费平台,
所述智能电表,还用于向所述计费平台注册由本地储能系统唯一标识的本地储能用户,并签署智能合约,以竞争式地执行所述智能合约,生成与其他用户达成的电能交易合约。
进一步地,所述的计费平台,
所述计费单元,在确定所述本地储能用户的虚拟货币的增加值或减少值时,以一个虚拟货币等价代替1KWh存储在储能设备中的真实电能。
进一步地,所述的计费平台,
所述区块链计费节点用于为一个本地储能系统提供交易电能计费服务,以确定由所述本地储能系统唯一标识的本地储能用户的虚拟货币的增加值或减少值;或
所述区块链计费节点用于为一组地理上邻近且统一管理的本地储能系统提供交易电能计费服务,以确定由所述本地储能系统唯一标识的本地储能用户的虚拟货币的增加值或减少值。
第二个方面,本发明提供的储能系统计费方法,包括:
每个区块链计费节点中的智能电表响应于本地储能系统的触发,对本地储能系统的充放电电量进行计量;
每个区块链计费节点中的计费单元根据获取的本地储能用户与区块链上其他用户达成的电能交易合约,对接收到的充放电电量进行计费,以确定所述本地储能用户的虚拟货币的增加值或减少值。
本发明所提供的储能系统计费平台基于区块链技术,使得在平台上注册的储能用户可以根据预先制定的智能合约、智能电表记录的充放电电量,通过计费单元利用虚拟货币进行可信、安全的电能计费,电量计量更准确、电能计费也更准确。
附图说明
通过参考下面的附图,可以更为完整地理解本发明的示例性实施方式:
图1为本发明实施例的基于区块链的储能系统计费平台的结构示意图;
图2为本发明实施例的区块链计费结构示意图;
图3为本发明实施例的基于区块链的储能系统计费方法的流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明,以使本领域的技术人员可以更好地理解本发明并能予以实施,但所举实施例不作为对本发明的限定。
本发明提供了一种基于区块链的储能系统计费平台,该计费平台为基于区块链技术的分布式计费平台,包括多个分别为一个储能系统或一组地理上邻近且统一管理的储能系统提供计费服务的区块链计费节点。该区块链计费节点涉及到智能电表、智能合约、虚拟货币及计费单元。
具体地,智能电表,用于充放电电量的计量、与计费单元的通讯以及用户交易数据的存储;
具体地,智能合约,用于记载储能用户的计费规则;
具体地,虚拟货币,用于计量充放电电能的等价代替;
具体地,计费单元,用于计量储能充放电费用。
本发明所提供的储能系统计费平台基于区块链技术,使得在平台上注册的储能用户可以根据预先制定的智能合约、智能电表记录的充放电电量,通过计费单元利用虚拟货币进行可信、安全的电能计费。
如图1所示,该储能系统计费平台包括多个分布式区块链计费节点,每一个区块链计费节点包括智能电表10、计费单元20。
该智能电表10,用于响应于本地储能系统的触发,对本地储能系统的充放电电量进行计量;还用于与计费单元20进行通讯,以将计量得到的充放电电量发送至该计费单元进行计费;
该智能电表10,还用于存储由本地储能系统唯一地标识的本地用户与其他用户达成的电能交易数据;优选地,该智能电表10还用于竞争式地存储整个区块链上的各区块链计费节点上的本地用户达成的电能交易数据。
该计费单元20,用于对各本地储能系统的充放电费用进行计费。
具体实施时,该计费单元20,包括充电计费模块210、放电计费模块220、通信单元230。
该通信单元230用于与智能电表10通信,以发送或接收待计费的充电电量或放电电量的信息。
该充电计费模块210根据从智能电能获取的储能设备的充电电量进行计费。
该放电计费模块220根据从智能电能获取的储能设备的放电电量进行计费。
该计费单元20完成计费后,将所述计费数据发送至智能电表存储。
应该理解为,该储能系统计费平台采用本领域技术人员公知的方法实现注册的储能用户之间的可信、安全的电能交易。
具体实施时,该智能电表10,包括用于采集并计量本地储能系统的充电量或放电量的充放电量计量模块110、用于存储电能交易数据的数据存储模块130(如,以区块链的区块的形式),用于在本地控制本地的储能系统按照交易标的的电量进行充放电的充放电控制模块120。
具体实施时,智能电表10存储的数据包括交易数据、充放电电量数据、虚拟货币数据、充放电计费数据。
该计费单元20根据储能用户交易双方取得共识后签署的智能合约中确定的计费规则,进行计费。
应该理解为,该智能合约,用于记载或执行已注册的全体储能用户共同遵守的计费规则。
具体实施时,该智能合约分布式地存储在各智能电表10中;可选地,可以存储在各计费单元中。
该计费单元20对充放电电量计费后,以虚拟货币为载体对储能用户在执行交易时接收或送出的电能资产进行结算。也即,虚拟货币可以用于等价代替计费单元经计费后确定的充放电电能。
优选地,一个虚拟货币表示1KWh存储在储能设备中的真实电能;该真实电能可以是通过交易获取的,也可以是通过交易待售出或已售出的。
具体实施时,该基于区块链的储能系统计费平台分布式地维护的区块链具有去中心化、公开透明的特点;已注册的全体储能用户均可参与区块链数据的记录、更新和发布。
需要说明的是,该基于区块链的储能系统计费平台中的储能用户对应的储能系统,既可以对外提供交易标的中的电量,在计费平台中,属于电能消费者;也可以向内接收交易标的中的电量,在计费平台中,属于电能生产者。
如图2所示的区块链计费结构图,在任一个储能系统上,计费单元将本地储能系统进行充电、放电的计费数据通过通信链路发送至本地区块链计费节点的智能电表;智能电表计量本地储能系统进行充电或放电的数据;智能电表还控制本地储能系统根据智能合约执行合约标的中的充放电动作;智能电表还存储电力交易过程中的全部数据;智能电表还记载储能用户的注册或认证信息,记载该储能用户达成的智能合约信息,记载该储能用户的虚拟货币信息。
智能电表和计费单元协同实现本地的区块链计费节点功能,实现交易数据和用户数据的可信、可靠、自动存储,并通过通信可达的其他区块链节点发布到整个储能系统计费平台,实现储能系统中各种电能数据的公开透明、去中心化存储。
本发明一个实施例的储能系统计费平台,为基于区块链技术的分布式计费平台,包括多个区块链计费节点;
每一所述区块链计费节点包括智能电表及与所述智能电表通信连接的计费单元;
所述智能电表,用于响应于本地储能系统的触发,对本地储能系统的充放电电量进行计量,及将计量得到的充放电电量发送至所述计费单元;
所述计费单元,用于根据获取的本地储能用户与其他用户达成的电能交易合约,对接收到的充放电电量进行计费,以确定所述本地储能用户的虚拟货币的增加值或减少值。
应该理解为,所述区块链计费节点用于为一个本地储能系统提供交易电能计费服务,以确定由所述本地储能系统唯一标识的本地储能用户的虚拟货币的增加值或减少值;或
所述区块链计费节点用于为一组地理上邻近且统一管理的本地储能系统提供交易电能计费服务,以确定由所述本地储能系统唯一标识的本地储能用户的虚拟货币的增加值或减少值。
也即,该智能电表为一个本地储能系统或一组地理上邻近且统一管理的本地储能系统提供电能计量及达成电能交易合约的服务。进一步地,所述的计费平台,
所述计费单元还用于将确定的所述本地储能用户的虚拟货币的增加值或减少值发送至所述智能电表,
所述智能电表还用于存储接收到的所述本地储能用户的虚拟货币的增加值或减少值。
进一步地,所述的计费平台,
所述智能电表,还用于存储由本地储能系统唯一标识的本地储能用户与其他用户达成的电能交易合约;
所述智能电表,还用于响应所述电能交易合约,控制本地储能系统按照交易标的的电量进行充电或放电。
应该理解为,在由本地储能系统唯一标识的本地储能用户与其他用户达成的电能交易合约有多个时,可以按照交易标的时间的先后顺序控制储能系统依次执行充放电操作;也可以按照交易时设定的优先级控制储能系统依次执行充放电操作。
进一步地,所述的计费平台,
所述智能电表,还用于竞争式地存储其他的区块链计费节点的本地储能用户达成的电能交易数据。
综上,该区块链计费节点中,智能电表位于计费区块链上,实现电能交易的去中心化、分布式存储、及区块式更新的功能;计量单元则不在区块链上。
进一步地,所述的计费平台,
所述计费单元,包括:
费用获取子单元,用于提取从所述智能电表获取的本地储能用户与其他用户达成的电能交易合约中的标的电能费用,
费用确定子单元,用于根据接收到所述充放电电量的交易执行时刻,及所述交易执行时刻的实时电价,对接收到的充放电电量进行计费,并确定实际交易费用,
费用增减子单元,用于根据所述标的电能费用及实际交易费用,确定所述本地储能用户的虚拟货币的增加值或减少值。
应该理解为,鉴于电能的价格具有明显的时间性,电能交易合约中约定的标的电能费用与执行充放电交易时的实时电能费用可能存在偏差;针对这种费用偏差,可以采用现有技术中的多种技术手段(如,两者取平均,两者取较大值,或两者取较小值;或按照较长时间跨度内的多个交易来平衡时间效应等)来平衡交易合约达成时刻与电能交易执行时刻的时间差而未本地储能用户带来的收益损失或收益增加。
进一步地,所述的计费平台,
所述智能电表还用于周期地根据接收到的所述本地储能用户的虚拟货币的增加值或减少值,生成所述本地储能用户的账户收支明细,并存储在区块中。
应该理解为,所述智能电表还用于竞争式地存储其他的区块链计费节点的本地储能用户生成的账户收支明细。应该理解为,以上分布式记账保证了各计费节点维护的区块链具有去中心化、公开透明、不能篡改的特点;已注册的全体储能用户均可参与区块链数据的记录、更新和发布;交易相关的双方根据预先设定的访问凭证(通常由密码学生成该访问凭证),访问具有权限的区块数据。
进一步地,所述的计费平台,
所述智能电表,还用于向所述计费平台注册由本地储能系统唯一标识的本地储能用户,并签署智能合约,以竞争式地执行所述智能合约,生成与其他用户达成的电能交易合约。
进一步地,所述的计费平台,
所述计费单元,在确定所述本地储能用户的虚拟货币的增加值或减少值时,以一个虚拟货币等价代替1KWh存储在储能设备中的真实电能。
如图3所示,本发明一个实施例的储能系统计费方法,包括:
步骤S10:每个区块链计费节点中的智能电表响应于本地储能系统的触发,对本地储能系统的充放电电量进行计量;
步骤S20:每个区块链计费节点中的计费单元根据获取的本地储能用户与区块链上其他用户达成的电能交易合约,对接收到的充放电电量进行计费,以确定所述本地储能用户的虚拟货币的增加值或减少值。
该储能系统计费方法由前述的储能系统计费平台实施,因此,具有相同的技术效果,这里不再赘述。
综上,本发明提供的基于区块链技术的储能系统计费平台实现了分布式的储能系统远程交易计费,可以用于多种类型的储能系统计费;储能用户不仅可以将过剩的电能卖给电网还可以卖给邻居或者陌生人。
本领域内的技术人员应明白,本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此,本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且,本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器,使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中,使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品,该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上,使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理,从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换,均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。
Claims (10)
1.一种储能系统计费平台,其特征在于,
所述计费平台为基于区块链技术的分布式计费平台,包括多个区块链计费节点;
每一所述区块链计费节点包括智能电表及与所述智能电表通信连接的计费单元;
所述智能电表,用于响应于本地储能系统的触发,对本地储能系统的充放电电量进行计量,及将计量得到的充放电电量发送至所述计费单元;
所述计费单元,用于根据获取的本地储能用户与其他用户达成的电能交易合约,对接收到的充放电电量进行计费,以确定所述本地储能用户的虚拟货币的增加值或减少值。
2.根据权利要求1所述的计费平台,其特征在于,
所述计费单元还用于将确定的所述本地储能用户的虚拟货币的增加值或减少值发送至所述智能电表,
所述智能电表还用于存储接收到的所述本地储能用户的虚拟货币的增加值或减少值。
3.根据权利要求1所述的计费平台,其特征在于,
所述智能电表,还用于存储由本地储能系统唯一标识的本地储能用户与其他用户达成的电能交易合约;
所述智能电表,还用于响应所述电能交易合约,控制本地储能系统按照交易标的的电量进行充电或放电。
4.根据权利要求3所述的计费平台,其特征在于,
所述智能电表,还用于竞争式地存储其他的区块链计费节点的本地储能用户达成的电能交易数据。
5.根据权利要求1所述的计费平台,其特征在于,
所述计费单元,包括:
费用获取子单元,用于提取从所述智能电表获取的本地储能用户与其他用户达成的电能交易合约中的标的电能费用,
费用确定子单元,用于根据接收到所述充放电电量的交易执行时刻,及所述交易执行时刻的实时电价,对接收到的充放电电量进行计费,并确定实际交易费用,
费用增减子单元,用于根据所述标的电能费用及实际交易费用,确定所述本地储能用户的虚拟货币的增加值或减少值。
6.根据权利要求5所述的计费平台,其特征在于,
所述智能电表还用于周期地根据接收到的所述本地储能用户的虚拟货币的增加值或减少值,生成所述本地储能用户的账户收支明细,并存储在区块中。
7.根据权利要求1所述的计费平台,其特征在于,
所述智能电表,还用于向所述计费平台注册由本地储能系统唯一标识的本地储能用户,并签署智能合约,以竞争式地执行所述智能合约,生成与其他用户达成的电能交易合约。
8.根据权利要求1所述的计费平台,其特征在于,
所述计费单元,在确定所述本地储能用户的虚拟货币的增加值或减少值时,以一个虚拟货币等价代替1 KWh存储在储能设备中的真实电能。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的计费平台,其特征在于,
所述区块链计费节点用于为一个本地储能系统提供交易电能计费服务,以确定由所述本地储能系统唯一标识的本地储能用户的虚拟货币的增加值或减少值;或
所述区块链计费节点用于为一组地理上邻近且统一管理的本地储能系统提供交易电能计费服务,以确定由所述本地储能系统唯一标识的本地储能用户的虚拟货币的增加值或减少值。
10.一种储能系统计费方法,其特征在于,
每个区块链计费节点中的智能电表响应于本地储能系统的触发,对本地储能系统的充放电电量进行计量;
每个区块链计费节点中的计费单元根据获取的本地储能用户与区块链上其他用户达成的电能交易合约,对接收到的充放电电量进行计费,以确定所述本地储能用户的虚拟货币的增加值或减少值。
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN112184480A (zh) * | 2020-09-18 | 2021-01-05 | 西安交通大学 | 一种基于区块链的电能品质溯源系统及方法 |
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2019
- 2019-05-06 CN CN201910371733.9A patent/CN110210848A/zh active Pending
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