CN110476313A - 操作输电网络的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种操作输电网络(102、202)的方法，该输电网络(102、202)具有至少一个电消费者(111、211)和多个电生产者(112、212.1、212.2、214、216)，所述方法包括：提供针对所述电消费者(111、211)的至少一个消费预测，提供针对所述多个电生产者(112、212.1、212.2、214、216)的至少一部分中的每个电生产者(112、212.1、212.2、214、216)的各自的生产预测，确定所述电消费者(111、211)和所述多个电生产者(112、212.1、212.2、214、216)的所述部分中的每个电生产者(112、212.1、212.2、214、216)之间的各自的距离，在第一分配步骤中，将所述多个电生产者(112、212.1、212.2、214、216)的所述部分中的至少一个电生产者(112、212.1、212.2、214、216)分配给所述电消费者(111、211)，使得所述电消费者(111、211)所提供的消费预测匹配到所述至少一个电生产者(112、212.1、212.2、214、216)所提供的生产预测，且使得所确定的所述电消费者(111、211)和所述至少一个电生产者(112、212.1、212.2、214、216)之间的距离至少小于至少一个第一距离限制。

Description

操作输电网络的方法
技术领域
本申请涉及操作具有至少一个电消费者(consumer)和多个电生产者(producer)的输电网络的方法。本申请还涉及对等应用且涉及具有至少一个电消费者和多个电生产者的系统。
背景技术
输电网络(如，AC和/或DC电网)和电气网络通常分别包括多个电生产者和多个电消费者和/或生产者与消费者的组合(所谓的产消者)。电消费者可以布置在消费者实体(如，建筑物、工厂等)中和/或电消费者可以布置在生产者实体中。电消费者能够连接到输电网络的一条或多条电力线。电消费者和负载可以分别接收和消耗来自输电网络的电力。电生产者被配置成通过转换另一能量形式生产电力并将所述电力馈送到输电网络。
输电网络由电网操作者借助于服务器形式的中央控制实体操控。中央控制实体的主要任务是保持至少一个输电网络参数(具体为电网电压和/或电网频率)(足够地)稳定。具体地，为了保持需求和负载波动较小，针对电消费者(或一组消费者)中的每一个的消费预测和针对电生产者(或一组生产者)中的每一个的生产预测可被确定，并且例如被提供给服务器。基于所提供的消费预测和生产预测，具体地，可控的生产者和/或可控的消费者能够被控制，使得馈送到输电网络的电力与从输电网络(每次)提取的电力匹配。
在已知的系统和方法中，经常需要长距离地将电力从生产者发送到消费者。此外，在已知的系统中不可能确定供应了由具体消费者所消耗的电力(或电力的一部分)的具体生产者。现有系统的进一步缺点是这些系统的服务器-客户端结构。通常，如上所述，使用中央服务器。除了高交易成本外，这种服务器-客户端结构(具体为服务器(或平台))的缺点在于中央实例或中央服务器管理机密数据，包括，例如，用户数据、授权数据、提供者数据、控制数据、预测数据等。影响中央实例的持续问题是防止存储在一个或多个服务器上的机密数据被未授权的第三方访问。具体地，需要高度的安全支出以防止所述数据被篡改。这进而导致更高的交易成本。进一步的缺点是提供所述服务器-客户端结构的基础设施复杂且昂贵。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种方法至少减少上述缺点且具体地，能够更有效地且同时以更高的安全水平操作这种系统。
根据本申请的第一方面通过根据本申请权利要求1的操作具有至少一个电消费者和多个电生产者的输电网络的方法解决上述目的。方法包括：提供针对电消费者的至少一个消费预测。方法包括：提供针对所述多个电生产者的至少一部分中的每个电生产者的各自的生产预测。方法包括：确定所述电消费者和所述多个电生产者的所述至少一部分中的每个电生产者之间的各自的距离。方法包括：在第一分配步骤中，将所述多个电生产者的所述至少一部分中的至少一个电生产者分配给所述电消费者，使得所述电消费者所提供的消费预测匹配到所述至少一个电生产者所提供的生产预测，并且使得所确定的所述电消费者和所述至少一个电生产者之间的距离至少小于至少一个第一距离限制。
相比于现有方法，根据本申请，通过确定电消费者和电生产者之间的距离以及通过取决于其距彼此的各自的距离来将一个或多个电生产者分配到至少一个电消费者，能够缩短电力的传输路径。进一步的，通过基于估计的电力生产和估计的电力消费来(具体地，临时地)将一个或多个电生产者分配到特定的电消费者，可能确定当前由电消费者使用的一个或多个电生产者，以用于操作所述电消费者。具体地，由至少一个电消费者消耗的电力的起源可由感兴趣的第三方检查。
至少一个输电网络可以是传统的输电网络，诸如高压电网、中压电网和/或低压电网。多个电气设备可以与至少一个输电网络的一条或多条电力线连接。电气设备可分别是电消费者(例如，炉子、冷库等)和负载，和/或生产者(例如，光伏设备、风力涡轮机、气体驱动的电站等)。另外，电存储器能够临时用作电消费者或电生产者。
此外，能够例如由电消费者本身或另一设备提供针对至少一个电消费者的消费预测。具体地，消费预测是取决于时间的，并且可表示在特定的未来时间段期间(如，接下来一周、接下来一天、接下来一个小时、接下来15分钟等)由电消费者分别期望和估计的电力消费。消费预测可以是电消费者的估计的负载分布。应当理解，两个或更多消费者(如，来自单个消费者实体)能够被聚合到一组消费者。在此情况下，提供针对消费者的消费预测包括提供针对一组消费者的(聚合的)消费预测。
此外，针对多个电生产者的至少一部分(>1)中的每个电生产者，能够例如通过各自的电生产者本身或另一设备提供单独的生产预测。具体地，类似于消费预测，生产预测是取决于时间的，并且可表示在特定的未来时间段期间(例如，接下来一周、接下来一天、接下来一个小时、接下来15分钟等)由电生产者供应到电网的分别期望和估计的电力。生产预测可以是电生产者的估计的生产分布。应当理解，两个或更多生产者(如，来自单个生产者实体)能够聚合到一组生产者。在此情况下，提供针对生产者的生产预测包括提供针对一组生产者的(聚合的)生产预测。
通常，基于涉及电力的过去的消费/生产的历史数据、(外部)预报数据(诸如天气预报数据)和/或用户手册(诸如日历数据)、个人停留(包括居民回家时和/或商业开始操作时的预报)、涉及存储器(诸如电池)的容量数据等，能够确定消费/生产预测。具体地，消费/生产预测的确定和例如创建可由各自的消费者或生产者(或其各自的实体)实体(优选地，本地应用)进行。可替代地或此外，其他的设备和/或装置能够例如基于提供的涉及电力的过去的消费/生产的历史数据、(外部)预报数据(诸如天气预报数据)和/或用户手册，来确定和创建(消费或生产)预测。
此外，根据本方法，确定电消费者与多个通常可用的生产者的至少一部分的电生产者中的每一个电生产者之间的距离。例如，能够确定电消费者和第一电生产者之间的至少第一距离，和所述电消费者和其他电生产者之间的其他距离。距离可以是两个电气设备之间的直接距离，即，在地图上的两个电气设备之间的最短路径(不管两个电气设备之间的电气路径)，或距离可以是两个电气设备之间的最短电气路径的长度。优选地，可以确定特定的电消费者和通常可用的电生产者之间的所有单独的距离。
基于确定的距离和所提供的消费预测和生产预测，一个或多个电生产者能够至少临时被分配给特定的电消费者。具体地，在第一分配步骤中，一个或多个电生产者能够被分配给电消费者，使得所述电消费者所提供的消费预测匹配到所提供的所述一个或多个电生产者中的一个或多个生产预测，并且使得所确定的所述电消费者和所述至少一个电生产者之间的距离至少小于至少一个第一距离限制。具体地，匹配意味着(取决于时间的)消费预测对应于来自一个或多个生产者的一个或多个(取决于时间的)生产预测。换句话说，由一个或多个电生产者供应的估计量的能量实质上等于由电消费者消耗的估计量的能量。这包括(取决于时间的)生产预测的仅一部分能够被分配给消费者以实现匹配。例如，整体生产预测能够被划分成单个电生产者的两个或更多(子)生产预测。
根据本申请的一个实施例，在第一分配步骤中，将所述多个电生产者的所述部分中的至少一个电生产者被分配给所述电消费者，使得所述电消费者的确定的消费预测匹配到所述至少一个电生产者的确定的生产预测的步骤可包括：将所述多个电生产者的所述部分中的一个或多个电生产者分配给所述消费者，使得期望在特定的未来时间段期间由所述一个或多个电生产者将要生成的电力实质上等于期望在所述特定的未来时间段期间由所述电消费者将要消耗的电力。
此外，如果所述设备之间的距离小于第一距离限制，则电生产者可以(仅)被分配给特定的电消费者。第一距离限制可以是预定义的。优选地，第一距离限制能够被设置为1km和60km之间的值，优选地，在3km和10km之间，具体地，在4km和5km之间。这种距离限制可以确保(仅)位于消费者周围的特定半径(对应于第一距离限制)内的生产者被分配。距离限制还可限定特定的区域，诸如特定城镇、特定街区等。分配装置使两个电气设备(临时)彼此配对。
应当理解，生产者能够同时被分配到两个或更多消费者。例如，生产者的供应的电力的一部分能够被分配给第一消费者，并且生产者的供应的电力的其他部分能够被分配给其他消费者。换句话说，能够利用(子)生产预测将电生产者分配给第一电消费者，以及能够利用其他(子)生产预测将电生产者分配给其他电消费者。
此外，电生产者可以是生产者装置的一部分，诸如光伏电站/园区或风力电站/园区。在这种情况下，能够确定针对生产者装置的仅一个距离。在一种情况下，仅一个电生产者(具体地，生产者装置)可以被分配给远程布置的电消费者(例如，消费者装置的一部分(例如，包括两个或更多电消费者的工厂或商业实体))。
根据本申请的优选实施例，可以提供包括至少一个对等应用的至少一个对等网络。对等应用可以包括至少一个分配装置。可以通过由对等网络的节点的至少一部分(>1)执行对等应用的至少一个分配装置来至少执行第一分配步骤。
与现有方法相反，通过由对等网络的节点的至少一部分(例如，>1)至少执行至少一个分配装置，以更有效和更安全的方式进行操作输电网络，具体地，进行上述分配步骤。换句话说，可以管理输电网络，并且能够在没有中心实例的情况下而是通过对等网络的对等应用将电气装置分配给彼此。具体地，通过对等网络(也称为框架)代替中央服务器或平台借助于对等应用执行防篡改分配步骤的事实，由于对等网络中的所有计算机(对等节点或仅是节点)、对等网络中的节点的至少一部分具体地通过执行例如分配装置而优选地至少监控每个分配步骤和过程，因此，实现了高安全性标准。从而，可以显着降低事务成本。不需要中央高级平台、服务器、云等。管理和控制输电网络的复杂性可以显着降低。可安全地管理电气设备的预测数据和/或其他机密数据。
本方法操作的系统可包括具有至少一个对等应用的至少一个对等网络。根据本申请的对等网络的特征在于其包括多个节点，其中，所述多个节点的至少一部分(>1)包括相同的对等应用。
与其中服务器提供服务并且客户端使用所述服务的客户端服务器系统相比，这些角色在当前的对等网络中被取消。对等网络中的每个参与者(例如，节点)可以使用服务等并提供这样的服务。具体地，对等网络是自主和/或自发的(没有任何更高级别的单元)。在当前情况下，优选地，对等网络的每个节点和计算机分别包括(相同的)对等应用。这意味着多个节点包括相同的可执行装置并且在例如接收到触发后执行这样的装置。
本对等应用包括优选地智能(或私有)合约形式的至少一个分配装置，其被配置为在第一分配步骤将电生产者的一部分中的至少一个电生产者分配给电消费者，使得所述电消费者所提供的消费预测匹配到所述至少一个电生产者所提供的生产预测，并且使得所确定的所述电消费者和所述至少一个电生产者之间的距离至少小于至少一个第一距离限制(如上所述)。
如上所述，能够由相应消费者(或其实体)或生产者(或其实体)本地确定和创建预测。为了提供所创建的预测，能够提供被指派给电消费者(或生产者)的对等模块。
根据一个实施例，至少一个第一对等模块能够被指派给电消费者(或电生产者)。例如，每个电消费者和电生产者(或者至少每个消费者实体和每个生产者实体)可以包括单独的对等模块。优选地，每个对等模块被唯一地指派给相应电气设备(和/或其实体)。例如，电气设备能够包括对等模块。优选地，对等模块能够集成在电气设备(或实体)(诸如电消费者或电生产者)中。
还可能的是，在电气设备和被分配给所述电气设备的(远程布置的)对等模块之间提供通信连接。这意味着对等模块可以至少代表电气设备进行通信和/或动作。例如，可以由单独的处理设备(诸如移动通信设备(例如，移动电话、移动计算机、嵌入式计算机/控制器等))部分地形成对等模块，或者它可以在远程固定处理设备上(例如，在数据中心中)运行。在移动通信设备或远程处理设备的情况下，至少一个电气设备可以具有到数据中心的处理设备(或移动通信设备)的(安全)通信信道，并且处理设备本身可以具有到对等网络的连接。在实施例中，远程处理设备可以是到对等网络的网关。这意味着电气设备可以通过其对等模块和到对等网络的网关安全地通信。对等模块可以具有加密芯片或安全元件，以生成和存储公共私钥对。
通常，根据本申请的对等模块可以被配置为进行通信，例如，向对等应用发送消息/从对等应用接收消息。对等模块可以分别是对等网络的对等体(对等点)和节点。对等模块可被配置为至少向对等应用提供针对相应的电气设备的创建的(消费或生产)预测。
可替代地或此外，对等应用可包括至少一个预测装置，其被配置为例如基于所提供的涉及电力的过去的消费/生产的历史数据、(外部)预报数据(诸如天气数据)和/或用户手册来确定和创建(消费或生产)预测。可以经由数据馈送和/或被指派给电消费者或生产者的各自的对等模块提供这种数据，和/或通过对等网络的其他参与者提供这种数据。
根据本申请的进一步的实施例，将所述电生产者的所述部分中的所述至少一个电生产者分配给所述电消费者的步骤可以包括：将所述部分电生产者的所述至少一个电生产者到所述电消费者的分配存储在至少由对等应用控制的可检查的分配注册表存储器中。例如，先前所述的分配装置还可以被配置为将所述电生产者的所述部分中的所述至少一个电生产者到所述电消费者的所进行的分配存储在可检查的分配注册表存储器中。例如，涉及这种分配的以下数据能够被存储：
-电消费者和/或各自的电消费者实体的标识符；
-被分配给所述电消费者和/或各自的电消费者实体的至少一个电生产者和/或各自的电生产者实体的标识符；
-电消费者和/或各自的电消费者实体的地理位置(例如，GPS坐标等)；
-被分配给所述电消费者和/或各自的电消费者实体的至少一个电生产者和/或各自的电生产者实体106的地理位置(例如，GPS坐标等)；
-由至少一个电生产者和/或各自的电生产者实体生产并分配给电消费者的(取决于时间的)预测的电力；和
-由至少一个电生产者和/或各自的电生产者实体消耗并分配给电消费者的(取决于与时间的)预测的电力。
应当理解，先前所述的数据中的仅一部分可以被存储在分配注册表存储器中。分配注册表存储器可以是可更新的，并且特别地，可由系统的参与实体/单元的至少一部分检查。特别地，可更新的意味着可以数据被改变、删除或添加。更新的授权方法可被存储在注册表中。特别地，可检查的意味着其他方可以从分配注册表存储器中读出数据。可读数据可以由实体(例如，消费者实体)显示，以示出(当前)用于操作至少一个电消费者的(一个或多个)电源。因此，根据一个实施例，对(优选地以加密形式存储的)数据的访问可以由对等应用控制，具体地，由对等应用的访问控制装置(未示出)控制。
分配注册表存储器可至少由对等应用控制。控制可以包括分配注册表存储器是对等应用的一部分。可替代地或另外地，可以提供包括至少一个分配注册表存储器的(离链)存储装置。(离链)存储装置可以由对等应用控制。具体地，对存储在存储装置中的数据的访问可以由对等应用控制。优选地，包括多个分散式存储单元的存储装置可以形成为由对等应用控制的分散式文件系统(诸如IPFS)或分散式对象存储(诸如storj)或分散分布式数据库(诸如BigchainDB)。优选地，两个或更多分配注册表存储器能够被提供，并且由对等应用控制以避免对存储的数据的操纵。
此外，根据本申请的优选实施例，方法还可包括：至少还取决于所述电生产者的所述部分中的所述至少一个电生产者到所述电消费者的至少一个存储的分配，来控制所述输电网络。基于分配，能够确定潜在的负载和需求波动。进一步的，基于分配，能够在未来时间段估计馈送到输电网络的电力和/或从输电网络提取的电力。具体地，基于在分配注册表存储器中存储的数据，能够管理和控制输电网络以优选地在没有中央实例的情况下但通过对等网络的对等应用将电网电压和电网频率保持(足够)稳定。进一步的，能够提供节点，其包括(一个或多个)传感器来测量(一个或多个)电网参数(如，电网频率、电网电压)。基于所提供的传感器数据并且基于分配数据，对等应用的电网控制装置可例如通过指示(一个或多个)可控的负载和/或(一个或多个)生产者进行切换处理以改变当前电力提取/供应，来控制输电网络。
根据进一步的实施例，方法还可包括基于所述至少一个电生产者到所述电消费者的至少一个存储的分配，至少显示所述至少一个电生产者到所述电消费者的至少一个分配。具体地，基于所述至少一个电生产者到所述电消费者的至少一个存储的分配，能够至少显示由所述电消费者(当前)使用的电生产者的标识符。例如，通过显示设备(例如，具有被配置为经由对等应用访问分配注册表存储的对等模块)，能够显示存储的数据。例如，对于特定电消费者，可以显示当前与电消费者相关联(配对)的(一个或多个)电生产者。这意味着，能够显示(一个或多个)电生产者，其中，电消费者当前正在从其接收其电力。例如，能够显示生产者标识符(例如，名称)和/或安装位置(例如，电网连接点)和/或到消费者的距离和/或生产者类型(例如，光伏设备、秸秆电厂、风力涡轮机等)。还能够显示生产者当前提供给消费者的电力值。以简单的方式，第三方能够通知消费者当前正在从(一个或多个)生产者中的哪个(或哪些)接收其电能。
生产者到消费者的分配可取决于其他条件。具体地，如果两个或更多生产者满足距离条件且能够在特定未来时间段期间提供比消费者需要的更多的电力，则额外标准可用于选择一个或多个可用生产者。根据优选实施例，方法还可包括：确定多个电生产者的部分中的每个电生产者的各自的类型。将所述电生产者的所述部分中的所述至少一个电生产者分配给所述电消费者可以取决于所述至少一个电生产者的确定的类型。例如，在对等应用中，能够设置其他分配规则。例如，特定类型的电生产者(如，光伏设备，风力涡轮机)可以具有比其他电生产者(如，秸秆电厂、燃气发电站)更高的级别。优选地，每个类型能够对应于级别号。此外，分配还可以取决于其他标准，如，分配标准、电生产者的信誉因子等。
优选地，对等应用可包括(如，智能合约形式的)距离确定装置，其被配置为确定电消费者和电生产者之间的距离。优选地，确定电消费者和电生产者之间的距离可包括：
-确定所述电消费者的地理安装位置，
-确定所述电生产者的地理安装位置，以及
-基于所述电消费者的确定的地理安装位置和所述电生产者的确定的地理安装位置，确定所述电消费者和所述电生产者之间的距离。
例如，(例如，以地理坐标形式的)地理安装位置能够由各自的电气设备的对等模块提供到对等应用。基于所述数据，例如，距离确定装置可以确定(计算)所述电气设备之间的距离。例如，位置参数数据集能够被提供到对等应用。位置参数数据集能够基于电气设备(或其实体)的GPS传感器(或类似传感器或通过IP地址的分析)。还可能的是，位置参数数据集包括附近变电站的(一个或多个)位置参数和/或负载或生产者的对应计量。可替代地或此外，能够手动输入位置参数数据集。能够以高精度并且以简单方式确定距离。
进一步的，可能的是，由一个或多个生产者供应的满足以上(第一)距离条件的(估计的)电力对于特定消费者需要的估计的电力是不充足的。根据进一步的实施例，方法还可包括：如果在所述在第一分配步骤中至少(一个或多个)电生产者不能被分配到所述电消费者，使得所述电消费者的确定的消费预测匹配到所述至少一个电生产者的确定的生产预测，和/或使得所确定的所述电消费者和所述至少一个电生产者之间的距离至少小于至少一个第一距离限制，则进行至少另一个分配步骤。所述另一个分配步骤可以包括：将所述电生产者的所述部分中的至少一个电生产者分配给所述电消费者，使得所确定的所述电消费者的消费预测匹配到所确定的所述至少一个电生产者的生产预测，并且使得所确定的所述电消费者和所述至少一个电生产者之间的距离至少小于至少另一个距离限制，所述至少另一个距离限制至少大于所述第一距离限制。例如，第一距离限制能够在3km和10km之间，优选地，在4km和5km之间，并且另一个距离限制能够在20km和100km之间，优选地，在30km和60km之间。应当理解，能够提供三个或更多个距离限制。通过提供两个或更多距离限制以及通过对所述限制排序，能够确保电生产者以它们到所述消费者的距离的顺序被分配给特定电消费者。
此外，对等应用可被配置为生成至少一个电网分配事务协定。具体地，至少一个分配步骤可包括：通过所述对等应用生成关于所述至少一个电生产者到所述电消费者的分配的至少一个分配事务协定。分配事务协定包括以下项中的至少一项：
-分配标准，
-所述至少一个电生产者的标识符，
-所述电消费者的标识符，
-所述至少一个电生产者递送的电量(和持续时间)，和
-所述电消费者消耗的电量(和持续时间)。
对等应用可被配置为存储生成的分配事务协定。分配事务协定可以是智能合约。具体地，分配装置可以是一个或多个生成的分配事务协定的至少一部分(或反之亦然)。分配事务协定可包括消费者的至少一个标识符和分配给所述消费者的一个或多个生产者的(一个或多个)标识符。此外，与消费者和/或(一个或多个)生产者通信所需的一个或多个密钥可被存储在分配事务协定中。
进一步的，至少一个分配标准可以存储在电网控制事务协定中。可能的是，对于生产者到作为电力提供者的消费者的分配，消费者(或其实体和/或提供者)必须满足一个或多个分配标准。例如，分配标准可以是财务价值。财务价值可以经由加密货币与事务(例如，在消费者实体和各自的生产者实体之间)(即时)交换。托管(Escrow)功能可用于降低事务的信用风险。在可替代的或另外的实施例中，微支付通道可以用于(恒定的)支付流，其可以被部分地离链处理以减少链上事务的量。在另一实施例中，所谓的状态通道或状态网络(例如，雷电(Raiden)网络、闪电网络)可用于以安全的方式离链交换数字令牌。可以在对等应用上注册状态通道的打开和/或关闭。这意味着个体事务可能不会存储在对等应用中，以便提高可扩展性并避免移动跟踪对等应用上的假名。在一个实施例中，可以使用高级加密方法来实现匿名事务(例如，zk证明系统、环签名、混合器、HD钱包)。根据本申请，不需要中间人。
分配事务协定可以是两个或更多实体(例如，消费者实体和一个或多个生产者实体或其各自的用户/操作者)之间的分配事务协定。分配事务协定的生成可以由至少一个对等模块(诸如被指派给消费者的对等模块或被指派给生产者的对等模块)引起或发起，例如，通过发送包括关于生成分配事务协定的至少一条指令的请求消息。
在分配事务协定中能够包括进一步的数据。除了上述电力值，还能够在分配事务协定中存储数据，诸如所涉及的电气设备的安装位置、所涉及的电气设备的类型等。
除了分配事务协定或作为分配事务协定的子部分，关于由至少一个生产者供应到消费者的电力的电力交换事务协定能够由对等应用生成。另外，这种事务协定可以是智能合约。电力交换事务协定能够包括以下中的至少一个：
-电力交换标准，
-至少一个电生产者的标识符，
-所述电消费者的标识符，
-所述至少一个电生产者递送的电量(和持续时间)，和
-所述电消费者消耗的电量(和持续时间)。
类似于分配标准，电力交换标准可以是由对由电生产者供应的电力进行消耗的消耗实体所要支付的财务价值。例如，消费者和生产者实体之一可以促使生成电力交换事务协定，其中，生产者在特定时间段Tx内经由输电网络向消费者供应具有给定电力的量(X kW/h)的量X。
此外，根据本申请的实施例，所述方法还可包括：通过存储被指派给所述多个电生产者和所述电消费者中的至少一个的至少一个标识符，将所述多个电生产者和所述电消费者中的至少一个注册在所述对等应用中。优选地，可以将系统的所有设备(和/或实体)(诸如所有电消费者和/或消费者实体、所有通常可用于分配的电生产者和/或各自的生产者实体、所有显示设备和/或显示实体等)注册在对等应用中。为了注册这些设备/实体之一，所述方法可包括：通过对等应用的注册装置，从先前所述的设备/实体中的被对等模块指派的一个设备/实体接收注册消息。通过将设备/实体的标识符存储在例如(例如，具有标识符列表的)注册表存储器中，可以将发送设备/实体注册在对等应用中。
注册装置可以被配置为通过存储唯一(对等)标识符来注册实体/设备。标识符可以存储在标识符列表中。优选地，标识符列表可以存储在对等应用和/或由对等应用控制的存储装置中。对等应用可以使用标识符列表来验证例如消息的发送者。优选地，每个消息可以包括标识符，所述标识符可以由节点的至少一部分基于包括所有已注册的实体/设备的标识符的标识符列表来检查。因此，可以进一步提高由对等应用进行和/或控制的任何处理的安全性。
更具体的，实体(包括用户)或装置等可以注册在对等应用(例如，所谓的智能资产)中。每个已注册的实体/设备可以与其唯一(对等)的标识符一起存储在例如已授权的实体/设备的一个或多个标识符列表中。实体/设备的标识符可能已经是对等标识符或适合于唯一地标识该实体/设备的另一标识符。唯一的对等标识符可以是例如实体/设备的序列号或智能资产哈希值(hash)、实体的用户名、消费者实体的名称、生产者实体的名称、实体/设备的通信地址、签名等。例如，如果实体/设备的标识符不再是唯一的对等标识符，例如，如果标识符是实体/设备的非唯一名称，则对等应用，特别是注册装置，可以被配置为(根据(一个或多个)预设规则)针对各自的实体生成唯一的对等标识符。
应当理解，实体可以是在对等应用中注册的用户。每个已注册的用户可以与其例如授权实体的一个或多个标识符列表中的唯一的(对等标识符)一起存储，或链接到其例如授权实体的一个或多个标识符列表中的唯一的(对等标识符)。根据本发明的方法的实施例，用户可以在设备之一(诸如消费者或生产者实体)处认证自己。
具体地，在注册实体/设备(例如，电消费者、电生产者等)之前，对等网络的节点(对等体)的至少一部分可以通过执行注册装置来检查：请求注册的实体/设备是否满足由对等网络(及其参与者)预定义的注册要求(诸如特定实体规范或有效签名或合规性要求或在预定义区域内的安装位置)。例如，电生产者可能必须满足预定义的技术规范(如，最小容许功率容量、预定义的容许生产者类型等)。为了执行检查，优选地，进一步的数据可以包括在注册消息中(诸如关于功率容量的信息、生产者或消费者的类型、关于其安装位置的信息等)。具体地，对等网络的对等体可以提供必须由被视为信任实体/设备的实体/设备满足的注册规则或注册要求。规则/要求可以由对等网络的对等体单独定义。例如，可以有必要的是，新的实体/设备必须由已经是对等网络的参与者的实体/设备推荐。此外，可以有必要的是，该参与者必须具有增加预定义的最小信誉因子的信誉因子。例如，如果实体/设备具有例如由于检测到的未支付的(一些)账单而导致的低信誉因子，则注册装置可能不会注册实体/设备。如上所述，在注册处理期间，待注册的实体/设备的位置可以被确定。优选地，涉及实体/设备的所有数据能够存储在注册表存储器中。例如，能够存储以下数据：实体/设备的标识符、功率容量、实体/设备的类型、地理位置、信誉因子等。
根据进一步优选的实施例，至少一个对等应用可以是分散式寄存器或共享数据库，所述分散式寄存器或共享数据库被配置为存储具有给定某些证据或签名的数据，例如(一个或多个)分配事务协定、(一个或多个)标识符、(一个或多个)所进行的分配等。除了例如标识符，分散式寄存器可以存储用作例如分配装置、预测装置、注册装置等的计算机代码。特别地，代码可以通过事务调用到所谓的智能合约中的代码的地址。可以在对等网络的多个节点上处理该代码。
进一步的，能够提供优化装置，并且优化装置可以包括用于分散式认知分析、人工智能、神经网络或机器学习的(一个或多个)算法。分析和学习可以通过对等应用与其他设备共享、聚合并进一步分析，例如，以改善(一个或多个)分配步骤、(一个或多个)电网控制步骤等。
分散式寄存器至少可以由对等网络的参与者的一部分读取。具体地，每个计算机节点和每个(通过各自的对等模块)注册的实体/设备可以包括对等应用。分散式寄存器，至少其公共部分(即，可能没有私有合约)，至少可以由对等网络的每个参与者读取。特别地，对等网络的所有对等模块和所有其他计算机可以优选地读取形成为寄存器的对等应用中的所有信息。优选的是，对等网络的所有对等模块和所有其他计算机都可以向对等应用发送消息或向对等应用写入消息。
发送到智能合约的消息或事务可以在使用存储在智能合约中的数据的同时开始执行智能合约的代码(例如，注册装置、分配装置、访问控制装置、优化装置等)。如上所述，例如，将至少一个分配请求消息从消费者发送到分配装置可以开始执行导致例如发起一个或多个生产者到所述消费者的分配的代码。
对等应用可以基于以下元素被构建：包括共识系统和/或协议的对等网络、数据结构、Merkle(默克尔)树、公钥签名、拜占庭(Byzantine)容错。它可以基于共识原则复制数据。它可以是可审计的和可追溯的。
以简单的方式，信息可以优选地对所有参与者是可用的。这可以允许对存储在分散式寄存器中的信息或在分散式寄存器中执行的代码进行检查。特别优选地，对等网络中的每个计算机(节点)可以被配置为具体地基于存储在对等应用中的较旧的信息，来检查新的信息。另外，至少一个控制装置可以由对等网络的节点的至少一部分(优选地由所有节点)监控。因此，可以防止(至少检测到)对分配装置的操纵。
此外，至少多个节点，优选地每个节点，可以在每种情况下包括完整的数据内容，但是包括对等应用(特别是分散式寄存器)的数据内容的至少一部分。例如，可以提供在书面信息的肯定验证或者例如在对等应用中肯定注册之后，由所有节点(至少由部分计算机)保存该信息。例如，在生成分配事务协定后和/或在成功注册之后，协定和(新的)标识符可以分别至少由对等网络的一部分(优选地所有)节点存储。由此可以进一步改善存储在对等应用中的数据的防篡改性。每个动作/处理/步骤可以被安全地控制。
为了以防篡改方式存储新的信息，对等应用可以包括加密装置和/或签名装置和/或验证装置，其中，加密装置和/或签名装置和/或验证装置中的至少一个被配置为存储数据，诸如(一个或多个)分配事务协定、(一个或多个)标识符、位置数据、分配等。特别地，可以提供通过散列(hash)函数建立与分散式寄存器中的至少一个先前存储的信息的链接。可以存储进一步的数据(诸如请求消息)、实体/设备(诸如电消费者或电生产者)的普通、上下文和/或事务数据。
对等应用可以由有向非循环图(DAG)形成。有向非循环图(诸如IOTA或缠结(Tangle))意味着区块(或图的节点)经由有向边缘彼此耦合。因此，有向意味着(所有)边缘(总是)具有与时间相似的相同方向。换句话说，不可能退后一步。最终，非循环意味着不存在环路。
在本方法的特别优选的实施例中，对等应用可以是包括至少两个彼此耦合的区块(例如，具有智能合约的以太坊(Ethereum)区块链)的区块链或分散式分类帐。区块链技术或“分散式分类账技术”已经借助于加密货币(诸如比特币)的手段被用于支付。已经认识到，通过区块链的特定配置，通过使用区块链可以改进分配处理，以便控制分配处理。因此，由于区块链，分配处理可以安全地被执行。例如，分配装置可以容易地实现为区块链中的智能合约。
另外，区块链可以用于以防篡改方式生成由至少一个对等模块和/或分配装置引起的(一个或多个)预定义动作。根据本实施例的区块链特别是分散的基于对等的寄存器，在该寄存器中可以记录与至少一个分配处理有关的所有数据。区块链特别适合作为以简单且安全的方式替换中央实体/服务器的技术手段。
在对等应用的另一实施例中，区块链可以是无许可或经过许可的区块链。在特定情况下，区块链可以是公共、联合或私人的区块链。
在另一实施例中，对等应用可以由经由诸如侧链或智能合约的机制连接的多个区块链形成。对等节点可以运行一个或多个不同的区块链客户端。
对等应用的数据(诸如与电生产者或电消费者相关的数据)可以存储在可以经由因特网访问的“分散式分类帐技术”和/或分散式分类帐引导(加密)数据存储装置(例如，包括一个或多个组件存储器)上，并且优选地分别存储在分散式数据存储装置、对象存储和数据库中，诸如星际文件系统(IPFS)或storj，或者存储在分布式区块链数据库(例如BigChainDB)中。经由形成为区块链上的一个或多个智能合约的访问控制装置管理对于第三方实体的对经过加密的数据的访问。
此外，数据馈送可以由对等应用(所谓的“智能数据库(oracle)”)提供。数据馈送可以提供与例如来自至少一个另外的源的用于创建消费或生产预测有关的另外的数据。例如，可以通过气象提供者等提供另外的天气环境数据等。可以从可信的源离链地捕获数据并将其存储在区块链上，或者经由区块链存储在分散式数据存储实体上。
对等节点之间的信息可以由对等消息传递系统交换。这意味着对等节点可以向另一个对等节点发送消息以提交信息或触发动作。消息可以是明文、签名的、散列的、带时间戳的和/或加密的。这意味着并非所有在对等节点之间交换的数据都必须存储在区块链中。
在另一实施例中，至少一个对等网络可以由多个计算机节点和对等模块(诸如电生产者的第一对等模块、电消费者的另一对等模块等)形成。对等模块可以仅被配置为与多个计算机节点通信。换句话说，对等模块不是对等网络的计算机节点，而只是参与者。这样的对等模块不包括对等应用，而是仅提供接口模块(诸如应用程序编程接口(API))以及用于与对等网络或对等应用的计算机节点通信的分散式应用(诸如区块链或区块链上的智能合约)。例如，这样的对等模块可以发送明文或加密信息，或者生成到对等网关(或所谓的“远程节点”)的安全连接(例如，隧道)，以便与对等网络通信。这使得能够降低对等模块所需的处理功率。
在对等网络的一个实现中，可以只存在一个验证对等节点或完整节点(例如，只有一个节点可以被配置为执行控制处理)和一个或多个观察(或监控)节点。观察节点可以验证事务以建立信任级别，但不验证由验证对等体完成的所有事务。
在另一实施例中，对等模块是节点之一。在这种情况下，对等模块包括对等应用的至少一部分。特别地，对等模块可以优选地包括对等应用的总数据内容，或者可以访问存储在另一节点中的信息。例如，对等模块可以是连接到远程节点的所谓的“轻节点”或分散式应用(DAPP)。
注意，在当前情况下，根据一个实施例，对等模块至少包括被配置为与对等应用(诸如区块链)通信的API。除了API之外，对等模块还包括软件的分散式应用，所述软件包括至少被配置为经由API创建和发送数据(诸如预测数据等)的本地算法。分散式应用(所谓的“Dapp”)至少被配置为处理和发送所述数据。
优选地，数据被签名或加密，或者可以经由加密安全隧道或安全互联网连接被发送到运行对等应用的对等节点，诸如区块链。在另一特定实施例中，对等应用本身也在对等模块中实现，即，对等模块是包括分散式应用、API和对等应用(诸如区块链或分散式分类帐)的对等网络的节点。
存储在区块链上的数据和事务不提供“事务隐私”。假名之间的事务可以(通常)以明文形式存储在区块链上。在某些情况下，存储在区块链上的数据是加密的，并且可以通过区块链处理密钥。假名之间的事务以明文形式存储在区块链上。可以使用诸如零知识(zk)证明或zk简洁非交互式参数(zk-SNARK)的加密工具来实现隐私保护、安全事务或计算机代码的执行。事务或算法分为两部分：区块链上的智能合约和私人合约。隐私保护协议确保数据的隐私性和代码执行的正确性(SNARK验证通过链上的智能合约完成)。私人合约计算可以由一组节点、离链计算机完成，或者在测量的发射环境或者用于证明和密封的不能由在设备上运行的其他软件代码操纵的安全硬件指定位址空间(enclave)中完成。在替代实施例中，安全多方计算(sMPC)系统可用于事务隐私。隐私保护协议和计算的示例是HAWK和MITEnigma。优选地，优化装置可以通过这些技术之一形成。
利用零知识证明(zk证明)，各方可以看到算法在私人合约中正确执行，但输入数据未向该方披露。此外，可以通过共享密钥来解密用于报告和审计目的的事务，从而实现选择性隐私。
为了将代码和/或数据安全地部署到设备中，可以将可信任的执行环境(诸如Intel SGX或TPM或直接匿名证明模块)与对等模块集成在一起。
类似地，在另一实施例中，可以将特别大的对等网络划分为两个或更多个(物理或逻辑或动态虚拟)集群。例如，在相应的对等网络中，(一个事务子集的)验证可以仅由一个集群的成员(节点的子集；例如，对区块链进行分片以提高可扩展性)来执行。在另一实施例中，可以使用多个区块链来形成对等应用。这些区块链通过诸如侧链或智能合约的框架连接。
本申请的另一方面是一种用于对等网络的对等应用。对等应用包括至少一个分配装置，其被配置为：在第一分配步骤中，将输电网络的电生产者的一部分中的至少一个电生产者分配给输电网络的至少一个电消费者，使得所述电消费者的消费预测匹配到所述至少一个电生产者的生产预测，并且使得所确定的所述电消费者和所述至少一个电生产者之间的距离至少小于至少一个第一距离限制。
具体地，对等应用能够被配置为进行先前描述的方法步骤的至少一部分。优选地，能够提供如智能合约形式的其他装置。例如，对等应用能够包括以下装置中的一个或多个：
-至少一个距离确定装置，其被配置成确定电消费者和电生产者之间的距离，
-至少一个先前描述的访问控制装置，
-至少一个先前描述的注册装置，
-至少一个先前描述的电网控制装置，
-至少一个先前描述的优化，和
-至少一个先前描述的预测装置。
本申请的另一方面是一种用于操作输电网络的系统，所述输电网络包括至少一个电消费者、多个电生产者和具有至少一个先前描述的对等应用的至少一个对等网络。具体地，能够根据上述方法操作系统。
根据本申请的系统的一个实施例，系统还可包括：至少一个对等模块，其被指派给所述电消费者且被配置成将针对所述电消费者的至少一个(取决于时间的)消费预测提供给所述对等应用(如先前描述的)。可替代地或优选地，另外，系统可包括至少一个其他的对等模块，其被指派给所述电生产者且被配置为将针对所述电生产者()的至少一个(取决于时间的)生产预测提供给所述对等应用(如先前描述的)。
应当理解，如果(根据进行的分配)实际供应的电力和/或实际消耗的电力与估计的电力交换不同，则在随后的计费步骤中，能够(例如，根据生成的电力交换事务协定)包括并补偿该差异。
方法、系统、对等模块、对等应用和计算机程序的特征可以彼此自由组合。特别地，即使当从属权利要求的特征完全或部分无效时，说明书和/或从属权利要求的特征可以独立地具有创造性或彼此自由组合。
附图说明
参考以下附图，本专利申请的这些和其他方面变得显而易见并将得到阐明。如上所呈现的本申请及其示例性实施例的特征被理解为也以彼此所有可能的组合而被公开。在图中示出：
图1是根据本申请的系统的实施例的示意图，
图2是根据本申请的系统的进一步实施例的示意图，
图3是根据本申请的方法的实施例的示意图，
图4是根据本申请的对等应用的实施例的示意图，和
图5是根据本申请的系统的进一步实施例的示意图。
不同附图中的相同附图标记表示相同元件。
具体实施方式
图1示出根据本申请的系统100的实施例的示意图。系统100被配置成操作具有多个电生产者实体106和至少一个电消费者实体104的输电网络102。为清楚起见，说明输电网络102中的仅一条电力线103和多个生产者实体106中的仅一个生产者实体106。
生产者实体106包括至少一个电生产者112。具体地，电生产者112可以使用可再生资源产生电能。在本示例中，电生产者112是光伏设备112。通常，电生产者112的示例包括光伏设备、风力涡轮机、秸秆电厂、水力发电站、燃气发电站等。
所述消费者实体104分别包括至少一个电消费者111和负载111。负载111的非穷举示例是冷却室、压缩空气发电机、液压系统、气候室、电动车辆等。
应当理解，消费者实体可以包括两个或更多电消费者，并且生产者实体可以包括两个或更多电生产者。还应当理解消费者实体还可以包括一个或多个电生产者，并且生产者实体还可以包括一个或多个消费者。这种实体可以被称为产消者。
与现有技术相比的实质差异在于没有提供中央实例和/或第三方组织。在当前情况下，系统100分别包括对等网络118和计算机-计算机网络118。对等网络118分别包括多个节点120.1、120.2、120.3和计算机120.1、120.2、120.3。在当前情况下，对等网络118的特征在于每个节点120.1、120.2、120.3和/或参与者126、参与者128优选地至少可连接到每个其他节点120.1、120.2、120.3和/或参与者126、参与者128。
例如，至少一个物理标准通信网络113(有线的和/或无线的)能够用于连接。为了经由至少一个物理标准通信网络113进行通信，适当的收发器模块可以被布置在相应的实体/设备中。例如，互联网能够用于通信。
此外，节点120.1、节点120.2、节点120.3具有相同的权限(将它们与服务器-客户端结构区分开来的事物)。
所描绘的节点120.1、节点120.2、节点120.3(每一个)包括对等应用122。从图1可以看出，优选地在每一个节点120.1、120.2、120.3上实现相同的对等应用122。这尤其意味着在每一个节点120.1、120.2、120.3上包括相同的(数据)内容，并且在每一个节点120.1、120.2、120.3上执行相同的代码(例如，智能合约形式等的分配装置124)。
优选地，对等应用122可以是公共寄存器122或分散式分类帐(decentral ledger)122，特别地，其可由对等网络118的所有参与者120.1、120.2、120.3、126、128(不仅是节点120.1、节点120.2、节点120.3)进行检查。节点120.1、节点120.2、节点120.3中的每一个优选地具有(整个)公共寄存器122。还可以设想，可以在节点(轻节点)上仅设置寄存器的一部分。在特别优选的实施例中，对等应用122可以是下面将更详细地解释的区块链122。应当理解，对等网络可以包括另外的节点。此外，应当理解，消费者实体和/或生产者实体也可以形成为对等网络的节点。
特别地，对等网络118被配置为提供对本地相邻的电消费者111和电生产者112的自动分配。具体地，对等应用122可包括分配装置124。分配装置124实现在所有节点120.1、120.2、120.3上。在本示例中，为了进行至少一个(第一和/或另外)分配步骤，由所有节点120.1、120.2、120.3(包括所述分配装置124)执行分配装置124。
分配装置124被配置为将(例如，整体可用的生产者106的一部分的)一个或多个生产者106分配给至少一个消费者104，使得期望在特定的未来时间段期间待由所述一个或多个生产者106生成的电力等于期望在所述特定的未来时间段期间待由消费者104消耗的电力。换句话说，在第一分配步骤中，整体电生产者112的一部分的至少一个电生产者112被分配给电消费者111(以及分别与其配对)，使得电消费者111的确定的消费预测与至少一个电生产者112的确定的(子)生产预测匹配。
从而，进行在第一分配步骤中电生产者112的一部分的至少一个电生产者112到电消费者111的上述分配(配对)，使得电生产者112和电消费者111之间的地理距离d(必须)小于第一距离限制dlim(d<dlim)。例如，第一距离限制dlim可以在4km和5km之间。其他限制值是可能的。例如，限制能够限定特定区域，诸如特定城镇、区等的区域。
分配装置124还可被配置为将电生产者112的一部分的至少一个电生产者112到电消费者111的所进行的分配存储在可检查的分配注册表存储器中。例如，能够存储涉及这种分配的以下数据：
-电消费者111和/或各自的电消费者实体104的标识符，
-分配给所述电消费者111和/或各自的电消费者实体104的至少一个电生产者112和/或各自的电生产者实体106的标识符，
-电消费者111和/或各自的电消费者实体104的地理位置(如，GPS坐标等)，
-分配给所述电消费者111和/或各自的电消费者实体104的至少一个电生产者112和/或各自的电生产者实体106的地理位置(如，GPS坐标等)，
-由至少一个电生产者112和/或各自的电生产者实体106生产并分配给电消费者的(取决于时间的)预测的电力，
-由至少一个电生产者112和/或各自的电生产者实体106消耗并分配给电消费者的(取决于时间的)预测的电力。
应当理解，仅一部分先前描述的数据可以存储在分配注册表存储器中。分配注册表存储器可以是可更新的，并且特别地，可由系统100的参与实体/设备的至少一部分检查。特别地，可更新的意味着数据可以被改变、删除或添加。更新的授权方法可存储在注册表中。特别地，可检查意味着其他方(如，显示实体134)可以从分配注册表存储器中读出数据。具体地，能够由显示实体(显示实体可以是消费者实体的一部分)的显示设备136显示可读数据，以示出(当前)用于操作至少一个电消费者111的(一个或多个)电源。(未示出的)对等模块可以被指派给显示设备(或其实体)，并且可被配置为与对等应用通信以至少接收待显示的数据。因此，根据一个实施例，对(优选地以加密形式存储的)数据的访问可以由对等应用122控制，特别是由对等应用122的(未示出)访问控制装置控制。
分配注册表存储器可至少由对等应用122控制。例如，分配注册表存储器可以是对等应用122的一部分。可替换地或另外地，可以提供包括至少一个分配注册表存储器的(离链)存储装置130。(离链)存储装置130可以由对等应用122控制。特别地，对存储在存储装置130中的数据的访问可以由对等应用122控制。优选地，包括多个分散式存储单元132的存储装置130可以形成为由对等应用122控制的分散式文件系统(诸如IPFS)或分散式对象存储(诸如storj)或分散分布式数据库(诸如BigchainDB)。
在当前情况下，对等模块126、对等模块128不是对等网络118的节点，而仅是参与者126、参与者128。虽然对等网络118中的节点120.1、节点120.2、节点120.3包括对等应用122本身的至少一部分，但是对等网络118的参与者(例如，当前对等模块126、对等模块128)不包括对等应用122。这样的对等模块126、对等模块128被配置为例如经由API(应用程序编程接口)(仅)提供到对等应用122的访问。每个对等模块126、128(也是节点或轻节点)可以包括分散式应用且至少包括API。
在这种情况下，对等模块被形成为对等网络的节点，对等模块(也)至少部分地包括对等应用122。应当理解，对等模块126、对等模块128可以是对等网络118的节点。应当理解，对等模块126、对等模块128可以具有对运行对等网络的节点的“网关”的访问或者可以连接到运行对等网络的节点的“网关”。
图2示出根据本申请的系统200的进一步实施例的示意图。系统200包括具有多条电力线203的输电网络202。多个电气设备211、212、214、216至少可与电力线203连接。进一步的，提供包括多个节点220的对等网络218。为了清楚起见，描绘多个节点中的仅一个。此外，为了清楚起见，不描绘分配给各自的电气设备的对等模块及其与对等网络218的连接213。在本示例中，对等应用221包括至少一个分配装置224和至少一个距离确定装置240。
借助图3更详细的描述根据图2的系统200的功能和操作。图3示出根据本申请的方法的实施例的示意图。
在第一步骤301中，能够提供针对消费者实体204.1的电消费者211(如，冷却设备211)的至少一个消费预测。例如，电消费者211(或其实体204.1)可以例如通过使用(未示出的)控制单元来确定和创建(取决于时间的)消费预测。例如，基于历史消费数据、日历数据(例如，冬天或夏天、工作日或非工作日等)、操作规范、天气预报数据(例如，估计的温度)，控制单元可创建针对未来时间段(诸如，未来x天和/或未来x周和/或未来x分钟)的(例如，以取决于估计出的时间的负载分布的形式的)消费预测。所创建的消费预测可以通过至少可连接到控制单元的对等模块的装置被发送到对等应用221。例如，能够日复一日地进行该过程。
在下一步骤302中，优选地，对于(在对等应用221中注册的)电生产者212、电生产者214、电生产者216中的每一个，能够提供相应(单独)(子)生产预测。通过示例方式，电生产者206.1、电生产者206.2、电生产者206.3、电生产者206.4(或其实体206.1到206.5)可以例如通过使用相应(未示出的)控制单元来确定和创建(取决于时间的)消费预测。例如，基于历史生产数据、日历数据(例如，冬天或夏天、工作日或非工作日等)、操作规范、天气预报数据(例如，温度、风速等)，控制单元可创建针对未来时间段(诸如，未来x天和/或未来x周和/或未来x分钟)的(例如，以取决于估计出的与时间的生产分布的形式的)生产预测。所创建的生产预测可以通过至少可连接到相应控制单元的对等模块的装置被发送到对等应用221。例如，能够日复一日地进行该过程。应当理解，能够以不同顺序和/或并行地进行步骤301和302。
在步骤303中，确定所述电消费者211和可用的电生产者212.1、电生产者212.2、电生产者214、电生产者216之间的各自的距离。例如，基于在注册表存储器(例如，标识符列表)中存储的所述电气设备211、电气设备212.1、电气设备212.2、电气设备214、电气设备216的各自的位置数据，距离确定装置240可确定各自的距离dn。
应当理解，步骤303能够在步骤301和/或302之前或与其并行完成。具体地，能够在新的电生产者和/或消费者的注册期间进行步骤303。所确定的距离然后能够存储在至少由对等应用221控制的距离表中。对于分配步骤，分配装置224可以访问存储在距离表中的数据。距离表可以存储在对等应用221和/或由对等应用221控制的(未示出)存储装置中。
在下一步骤304中，分配装置224可以将一个或多个电生产者212.1、212.2、214、216分配给电消费者211。根据预定分配规则进行第一分配步骤。在第一分配步骤中，能够仅将具有到电消费者211的距离dn小于第一距离限制dlim1(例如，dlim1＝4km、5km)的生产者212.1、生产者212.2分配给电消费者211。由附图标记208指示对应于所述第一距离限制的区域的外边界。如能够从本示例看到的，两个电生产者212.1、212.2满足该条件。
进一步的，具体地，分配包括在第一分配步骤中将至少一个电生产者212.1、212.2分配给电消费者211，使得电消费者211的所确定的消费预测匹配到至少一个电生产者212.1、212.2中的至少一个所确定的(子)生产预测。这可包括将一个或多个电生产者212.1、212.2分配给消费者211，使得期望在特定的未来时间段期间由一个或多个电生产者将要生成的电力基本等于期望在特定的未来时间段期间由电消费者将要消耗的电力。如果电生产者212.1、电生产者212.2能够提供大于或等于在特定的未来时间段期间电消费者211所需要的电力的电力，则电生产者212.1、电生产者212.2被分配给所述电消费者211。如果在该分配之后电生产者212.1、电生产者212.2仍能够(根据进一步的(子)生产预测)向其他(未示出的)电消费者提供电力，则该电生产者212.1、电生产者212.2还能够被分配给一个或多个其他消费者。
进一步的，由满足上述距离条件的电生产者212.1、电生产者212.2供应的(估计的)电力可能对于在特定未来时间段期间特定的电消费者211所需要的估计的电力是不足的。在这种情况下，能够由分配装置224进行至少另一个分配步骤。具体地，在另一个分配步骤中，能够仅将具有到电消费者211的距离dn小于另一个距离限制dlim2(如，dlim2＝50km)的电生产者212.1、电生产者212.2、电生产者214、电生产者216分配给电消费者211。由附图标记210指示与所述另一个距离限制对应的区域的外边界。如果检测到电生产者214(风力涡轮机)或电生产者216(燃气涡轮机)能够提供仍需要的电力，则分配可例如取决于电生产者214、电生产者216的类型。例如，风力涡轮机214可以具有比燃气涡轮216更高的级别，并且因此可以被分配给电消费者211。分配还可以取决于其他条件，诸如，分配标准等。例如，能够使用具有较低分配标准(例如，较低财务价值)的电生产者。
应当理解能够针对多个电消费者完成分配。从而，电生产者可以同时被分配到两个或更多电消费者。
在下一步骤305中，如上所述，分配能够包括将(一个或多个)所进行的分配存储在可检查的分配注册表存储器中。在此步骤中，还能够由对等应用221生成先前描述的分配事务协定。在下一步骤306中，如上所述，还能够显示所创建的分配数据。
图4示出根据本发明的对等应用422的实施例的示意图。
特别地，所描绘的对等应用422是可由对等网络的参与者读取的寄存器或分布式分类帐。从而，例如消息形式的数据可以由被分配给系统(如，系统100、系统200)的实体/设备和/或对等网络中的任何其他参与者的对等模块写入寄存器422和/或从寄存器422读取。在优选实施例中，对等应用422可以是区块链422。
在下文中，在本实施例的以下描述中假设至少一个对等应用422是区块链422。然而，以下诠释可以容易地被转移到其他对等应用，诸如有向非循环图(DAG)。有向非循环图(诸如IOTA或缠结(Tangle))意味着区块(或图的节点)经由有向边缘而耦合到彼此。因此，有向意味着(所有)边缘(总是)具有与时间相似的相同方向。换句话说，不可能退后一步。最终，非循环意味着不存在环路。
在对等应用的另一实施例中，区块链可以是无许可或经过许可的区块链。在特定情况下，区块链可以是公共、联合或私人区块链。
在另一实施例中，对等应用可以由多个区块链形成，所述多个区块链经由诸如侧链或智能合约的机制连接。可以建立区块链之间的互操作性。
区块链422由至少一个区块451、453、455形成，优选地由多个互连的区块451、453、455形成。第一区块451也可以称为创始区块(genesis block)451。可以看出，区块453、区块455(除了第一区块451之外)引用各自的前一个区块451、区块453。可以通过计算密集型处理(例如，所谓的“挖掘”或通过另一个适当的处理，例如投票)来创建新区块，并将新区块特别提供给对等网络的所有参与者。在另一实施例中，(中央控制的)主节点或一组主节点可以被配置为创建新区块和/或验证事务。所有其他节点可以仅是验证节点。
当前区块链422特别适于从先前描述的实体/设备的对等模块、(离链)计算实体的对等模块、或从对等网络的另一参与者的另一对等设备/单元接收消息，诸如包括(一个或多个)消费预测、(一个或多个)生产预测、用于创建消费或生产预测所涉及和/或需要的数据、注册信息、位置信息等的消息。此外，区块链422特别适于将这些消息保存在区块链422中。此外，区块链422被配置为例如基于消费或生产预测、注册信息等来生成消息，和/或由对等模块和/或执行例如距离确定装置440、分配装置424、注册装置478等的代码导致生成消息。具体地，区块链422至少被配置为通过将(一个或多个)生产者分配到(一个或多个)消费者以及使用所述(一个或多个)分配来控制和管理输电网络，以控制电网频率和/或电网电压。
具体地，可以保存(新)接收的消息并将其发布在区块链422的当前区块455中。由于将区块链422作为公共寄存器422的配置，例如对等模块的所述数据消息优选地可以由对等网络的所有参与者读取。可替代地或另外地，消息的数据可以存储在由区块链422控制的中央文件服务、分散式文件服务或分布式区块链数据库(例如存储装置130)上。
如已经描述的，在当前区块链422中，可以分别处理和/或存储例如智能合约(区块链422处的算法和/或存储器)内的不同类型的消息和数据集。在本示例中，区块链422包括智能合约424形式的分配装置424。如前所述，分配装置424可以被配置为至少控制和进行第一和/或另一个分配步骤。
此外，在区块链422中，可以存储一个或多个分配事务协定470(和/或(一个或多个)先前描述的电力交换事务协定)。可以在两个(或更多个)实体/设备之间生成分配事务协定470，以便定义一个或多个生产者到消费者的(临时)分配的细节。下面将描述生成这种分配事务协定470的示例：
分配事务协定470可包括以下数据中的至少一个：
(一个或多个)标识符：涉及的实体/设备的一个或多个标识符，诸如(一个或多个)电消费者的(一个或多个)标识符、(一个或多个)所分配的生产者的(一个或多个)标识符等
分配标准：用于将生产者分配到消费者部分(具体地，由消费者)所必须满足的标准
所分配的电量：由至少一个电生产者将要递送的电量和/或由电消费者将要消耗的电量
(一个或多个)密钥：有关用于通信的(一个或多个)密钥的信息
(一个或多个)分配细节：关于分配的(一个或多个)进一步的细节(例如，持续时间，(一个或多个)注册规则)
分配标准可以是例如每个分配动作或每个分配持续时间或每个所分配的电力的例如加密货币的量，或在一个或多个分配步骤/动作之前、期间和/或之后必须转移的固定量。分配标准可以是如取决于当前或估计的电网状态等的可动态变化的值。
优选地，在分配动作/过程之前，对等应用422可以锁定约定量的加密货币的至少一部分。在一个实施例中，分配标准可以是用于每次和/或每数据单元流传输少量加密令牌的支付通道。应当理解，其他事务标准和另外的信息可被包括在分配事务协定470中。更多信息/标准可以是例如时间戳、事务ID等。
为了生成分配事务协定470，例如，分别被指派给电消费者和消费者实体的对等模块可以将分配请求消息474发送到对等应用422。分配装置424能够通过将所述请求与例如分别被指派给电生产者和生产者实体的对等模块的对应的响应消息476配对，来进行分配过程。换句话说，能够经由对等应用422交换请求和响应(接受)消息。分配装置424可以例如额外地基于各自的预测和所述电气设备之间的各自的距离，可控制该过程。请求消息可包括关于上述数据(标识符、分配标准等)的指示。
例如，请求电消费者能够由对等模块发送，向对等应用422发送包括数据(诸如指派给请求设备的标识符、在未来时间段期间的期望的电量、其位置和/或至少一个期望的(最大)分配标准)的请求消息474。还可能的是，能够从注册表存储获得数据的至少一部分。
另一消息476可以是例如一个或多个电生产者的接受消息476。接受消息476可包括与请求消息474相比相同或至少相似的数据细节。还可能的是，能够从注册表存储器获得数据的至少一部分。另外，接受消息476可包括对先前消息的参考指示，诸如消息474的ID。接受消息476可由电生产者的另外的对等模块或(例如，根据预设规则)由对等应用提供。
例如，如果接受消息476包括更高或其他分配标准和/或其他期望的分配细节，则接受消息476可被称为还价消息。这可以通过接受消息由请求消费者的对等模块接受。基于此，如上所述，实体/设备的对等模块可促使生成关于一个或多个分配的分配事务协定470。
特别地，可存在多个请求消息和/或接受消息。每个实体/设备可以给出指导，根据该指导可以生成至少一个分配事务协定470或其他协议。在优选自动化的(诸如迭代的)处理中，每个请求消息可与最佳对应的接受消息相关联。区块链422可被配置为基于对等模块的消息生成分配事务协定422。以类似的方式，可生成电力交换事务协议。
如上所述，对至少一个存储的分配的访问可由例如智能合约形式的(未示出)访问控制装置控制。
此外，区块链422可包括注册装置478，其被配置为在区块链422中注册(新的)实体/设备(例如，电消费者、电生产者、显示实体等)作为智能资产
图5示出本申请的系统500的另一实施例的示意图。在本实施例中，仅示出对等网络518的节点和参与者504.1、504.2、506.1、506.2、520.1。在本示例中，假设所有节点和参与者504.1、504.2、506.1、506.2、520.1包括对等应用(未示出)。
节点504.1、节点504.2可对应于电消费者并且例如可由指派给所述电消费者的相应对等模块形成。节点506.1、节点506.2可对应于电生产者并且例如可由指派给所述电生产者的相应对等模块形成。节点520.1可是其他节点。应该理解，节点可以是完整的、远程的或轻节点。
可以看出，当前示出了两种不同类型的对等体或节点计算机504.1、504.2、506.1、506.2、520.1。对等网络518包括所有的对等体504.1、504.2、506.1、506.2、520.1。然而，在本实施例中，在当前情况下仅对等体504.1、对等体504.2、对等体506.1、对等体506.2、对等体520.1的一部分，对等体(节点)504.1、对等体(节点)506.1、对等体(节点)520.1，检查例如分配处理、访问处理、距离确定处理、注册处理和/或存储在对等应用或由对等应用控制的数据存储器中的另外的数据(诸如协议、预测、数据集等)的有效性。
此外，整个对等体的仅一部分可被配置为存储对等应用，和/或对等体的仅一部分可被配置为执行智能/私人合约的算法。由于例如识别数据的验证/核实需要相当大的计算量，因此如果仅对等体504.1、对等体506.1、对等体520.1的一部分(尤其是特别强大的对等体504.1、对等体506.1、对等体520.1)执行验证和/或控制算法，则出于效率的原因可能是有利的。
如上文所述，验证、分析和优化可以在链上或离链进行。可以由对等应用(例如，区块链上的代码)管理离链验证和/或优化。强大的意味着特别高的计算能力。换句话说，在当前情况下，如果(仅)对等体504.1、对等体506.1、对等体520.1的一部分得到肯定结果，则假设对等应用中的有效条目(诸如区块链)。应当理解，仅单个(尤其是特别强大的)对等体可以执行验证、分析和/或优化处理。
类似地，在替代(未示出)实施例中，可以将特别大的对等网络划分为两个或更多个集群。例如，在对应的对等网络中，验证将仅由一个集群的成员执行(例如，对区块链进行分片以提高可扩展性)。在另一实施例中，可使用多个区块链来形成对等应用。这些区块链经由框架(诸如侧链或智能合约或内部分类账(interlegder))连接。

Claims (16)

1.一种操作输电网络(102、202)的方法，该输电网络(102、202)具有至少一个电消费者(111、211)和多个电生产者(112、212.1、212.2、214、216)，所述方法包括：
-提供针对所述电消费者(111、211)的至少一个消费预测，
-提供针对所述多个电生产者(112、212.1、212.2、214、216)的至少一部分中的每个电生产者(112、212.1、212.2、214、216)的各自的生产预测，
-确定所述电消费者(111、211)和所述多个电生产者(112、212.1、212.2、214、216)的所述部分中的每个电生产者(112、212.1、212.2、214、216)之间的各自的距离，
-在第一分配步骤中，将所述多个电生产者(112、212.1、212.2、214、216)的所述部分中的至少一个电生产者(112、212.1、212.2、214、216)分配给所述电消费者(111、211)，使得所述电消费者(111、211)所提供的消费预测匹配到所述至少一个电生产者(112、212.1、212.2、214、216)所提供的生产预测，并且使得所确定的所述电消费者(111、211)和所述至少一个电生产者(112、212.1、212.2、214、216)之间的距离至少小于至少一个第一距离限制。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：
-提供包括至少一个对等应用(122、222、422)的至少一个对等网络(118、218、518)，
-其中，通过由所述对等网络(118、218、518)的节点(120.1、120.2、120.3、220、504.1、504.2、506.1、506.2、520.1)的至少一部分执行所述对等应用(122、222、422)的至少一个分配装置(124、224、424)，来至少执行所述第一分配步骤。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：在第一分配步骤中，将所述多个电生产者(112、212.1、212.2、214、216)的所述部分中的所述至少一个电生产者(112、212.1、212.2、214、216)分配给所述电消费者(111、211)，使得所确定的所述电消费者(111、211)的消费预测匹配到所确定的所述至少一个电生产者(112、212.1、212.2、214、216)的生产预测的步骤包括：将所述多个电生产者(112、212.1、212.2、214、216)的所述部分中的一个或多个电生产者(112、212.1、212.2、214、216)分配给所述电消费者(111、211)，使得期望在特定的未来时间段期间由所述一个或多个电生产者(112、212.1、212.2、214、216)将要生成的电力实质上等于期望在所述特定的未来时间段期间由所述电消费者(111、211)将要消耗的电力。
4.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于：将所述多个电生产者(112、212.1、212.2、214、216)的所述部分中的所述至少一个电生产者(112、212.1、212.2、214、216)分配给所述电消费者(111、211)的步骤包括：将所述多个电生产者(112、212.1、212.2、214、216)的所述部分中的所述至少一个电生产者(112、212.1、212.2、214、216)到所述电消费者(111、211)的分配存储在至少由对等应用(122、222、422)控制的能检查的分配注册表存储器中。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：至少还取决于所述多个电生产者(112、212.1、212.2、214、216)的所述部分中的所述至少一个电生产者(112、212.1、212.2、214、216)到所述电消费者(111、211)的至少一个存储的分配来控制所述输电网络(102、202)。
6.根据权利要求4或5所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：基于所述至少一个电生产者(112、212.1、212.2、214、216)到所述电消费者(111、211)的至少一个存储的分配，至少显示所述至少一个电生产者(112、212.1、212.2、214、216)到所述电消费者(111、2111)的至少一个分配。
7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
-确定所述多个电生产者(112、212.1、212.2、214、216)的所述部分中的所述电生产者(112、212.1、212.2、214、216)中的每一个的各自的类型，
-其中，将所述多个电生产者(112、212.1、212.2、214、216)的所述部分中的所述至少一个电生产者(112、212.1、212.2、214、216)分配给所述电消费者(111、211)取决于所确定的所述至少一个电生产者(112、212.1、212.2、214、216)的类型。
8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于：确定电消费者(111、211)和电生产者(112、212.1、212.2、214、216)之间的距离的步骤包括：
-确定所述电消费者(111、211)的地理安装位置，
-确定所述电生产者(112、212.1、212.2、214、216)的地理安装位置，以及
-基于所确定的所述电消费者(111、211)的地理安装位置和所确定的所述电生产者(112、212.1、212.2、214、216)的地理安装位置，确定所述电消费者(111、211)和所述电生产者(112、212.1、212.2、214、216)之间的距离。
9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
-如果在所述第一分配步骤中至少所述电生产者(112、212.1、212.2、214、216)不能分配到所述电消费者(111、211)使得所确定的所述电消费者(111、211)的消费预测匹配到所确定的所述至少一个电生产者(112、212.1、212.2、214、216)的生产预测和/或使得所确定的所述电消费者(111、211)和所述至少一个电生产者(112、212.1、212.2、214、216)之间的距离至少小于至少一个第一距离限制，则进行至少一个第二分配步骤，
-其中，第二分配步骤包括将所述多个电生产者(112、212.1、212.2、214、216)的所述部分中的至少一个电生产者分配给所述电消费者(111、211)，使得所确定的所述电消费者(111、211)的消费预测匹配到所确定的所述至少一个电生产者(112、212.1、212.2、214、216)的生产预测，并使得所确定的所述电消费者(111、211)和所述至少一个电生产者(112、212.1、212.2、214、216)之间的距离至少小于至少另一个距离限制，所述至少另一个距离限制至少大于所述第一距离限制。
10.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：
-所述至少一个分配步骤包括通过所述对等应用(122、222、422)生成与所述至少一个电生产者(112、212.1、212.2、214、216)到所述电消费者(111、211)的分配相关的至少一个分配事务协定，
-其中，所述分配事务协定包括以下项中的至少一项：
-分配标准，
-所述至少一个电生产者(112、212.1、212.2、214、216)的标识符，
-所述电消费者(111、211)的标识符，
-由所述至少一个电生产者(112、212.1、212.2、214、216)递送的电量，和
-由所述电消费者(111、211)消耗的电量。
11.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：通过存储被指派给所述多个电生产者(112、212.1、212.2、214、216)和所述电消费者(111、211)中的至少一个的至少一个标识符，将所述多个电生产者(112、212.1、212.2、214、216)和所述电消费者(111、211)中的所述至少一个注册在所述对等应用(122、222、422)中。
12.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：
-所述对等应用(122、222、422)是分散式寄存器或共享数据库，
-其中，所述对等应用(122、222、422)被配置为存储具有给定的特定证据或签名的数据。
13.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述对等应用(122、222、422)是包括至少两个彼此耦合的区块(451、453、453)的区块链或分散式分类帐。
14.一种用于对等网络(118、218、518)的对等应用(122、222、422)，其包括：
-至少一个分配装置(124、224、424)，其被配置为：在第一分配步骤中，将能连接到输电网络(102、202)的多个电生产者(112、212.1、212.2、214、216)的一部分中的至少一个电生产者(112、212.1、212.2、214、216)分配给能连接到所述输电网络(102、202)的至少一个电消费者(111、211)，使得所述电消费者(111、211)的消费预测匹配到所述至少一个电生产者(112、212.1、212.2、214、216)的生产预测，并且使得所述电消费者(111、211)和所述至少一个电生产者(112、212.1、212.2、214、216)之间的距离至少小于至少一个第一距离限制。
15.一种用于操作输电网络(102、202)的系统(100、200、500)，其包括：
-至少一个电消费者(111、211)，
-多个电生产者(112、212.1、212.2、214、216)，和
-至少一个对等网络(118、218、518)，其具有根据权利要求14所述的至少一个对等应用(122、222、422)。
16.根据权利要求15所述的系统(100、200、500)，其特征在于，所述系统(100、200、500)还包括：
-至少一个对等模块(126)，其被指派给所述电消费者(111、211)，并且被配置为将针对所述电消费者(111、211)的至少一个消费预测提供给所述对等应用(122、222、422)，
和/或
-至少另一个对等模块(128)，其被指派给所述电生产者(112、212.1、212.2、214、216)且被配置成将针对所述电生产者(112、212.1、212.2、214、216)的至少一个生产预测提供给所述对等应用(122、222、422)。
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