CN110728589A - 一种基于区块链的能源调度方法、装置及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种基于区块链的能源调度方法、装置及系统，其中方法应用于区块链中的任意一个能源服务平台节点，在能源调度的过程中，在能源预测数据、实时电价数据和能源实时监测数据的基础上，通过依据区块链中存储的调度策略向能源控制终端发送调度控制指令，保证调度控制指令的正确性和有效性，并通过将调度控制指令和调度控制指令执行结果存储在区块链中，利用区块链的防篡改性和可追溯性，保证了这些数据安全可信、可追溯，进而保证了能源调度的有效性和安全性。
Description
技术领域
本发明涉及自动化控制技术领域，更具体的，涉及一种基于区块链的能源调度方法、装置及系统。
背景技术
随着分布式可再生能源技术，如分布式光伏发电技术的快速发展，分布式可再生能源对电网运行的影响越来越大，为了使分布式可再生能源有效的参与到电网的实际调度中，提出了虚拟电厂技术，虚拟电厂技术是指通过虚拟控制中心将可控负荷、分布式电源(英文全称：distributed electric resource，英文简称：DER)和储能系统有机结合起来，让它们在电网中以特殊电厂的身份参与运行。
由于分布式能源和可控负荷分布很广，在虚拟电厂的能源控制过程中将产生很多调度指令和调度指令执行结果数据，如何保证这些数据的真实性，以便后续审核成为本领域亟待解决的技术问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种基于区块链的能源调度方法、装置及系统，利用区块链的可追溯性和防篡改性，确保能源调度数据的安全性，便于后期追溯审查。
为了实现上述发明目的，本发明提供的具体技术方案如下：
一种基于区块链的能源调度方法，应用于区块链中的任意一个能源服务平台节点，所述方法包括：
获取能源预测数据、实时电价数据和能源实时监测数据；
读取区块链中预先存储的调度策略；
依据所述调度策略、所述能源预测数据、所述实时电价数据和所述能源实时监测数据，生成调度控制指令；
向能源控制终端发送所述调度控制指令；
接收所述能源控制终端反馈的调度控制指令执行结果，并将所述调度控制指令和所述调度控制指令执行结果存储在区块链中。
可选的，所述方法还包括：
对新能源发电企业、可调负荷储能应用商、工业用电企业与能源服务商签订的合同信息进行签名；
将签名后的合同信息向所述区块链中的其他能源服务平台节点进行广播；
当所述合同信息经过所述区块链中的其他能源服务平台节点的共识验证后，生成新区块，并将所述合同信息存储在所述新区块的区块头中。
可选的，所述方法还包括：
依据所述合同信息生成所述调度策略；
将所述调度策略存储在所述新区块的区块头中。
可选的，所述将所述调度控制指令和所述调度控制指令执行结果存储在区块链中，包括：
对所述调度控制指令和所述调度控制指令执行结果进行打包并签名；
将签名后的打包数据向所述区块链中的其他能源服务平台节点进行广播；
当所述打包数据经过所述区块链中的其他能源服务平台节点的共识验证后，将所述打包数据存储在所述新区块的区块体中。
可选的，所述方法还包括：
根据智能合约中的分成策略、所述合同信息、所述调度控制指令以及所述调度控制指令执行结果，实现本次调度控制的利润分配，并将利润分配数据存储在所述新区块的区块体中。
一种基于区块链的能源调度装置，应用于区块链中的任意一个能源服务平台节点，所述装置包括：
数据获取单元，用于获取能源预测数据、实时电价数据和能源实时监测数据；
策略读取单元，用于读取区块链中预先存储的调度策略；
指令生成单元，用于依据所述调度策略、所述能源预测数据、所述实时电价数据和所述能源实时监测数据，生成调度控制指令；
指令发送单元，用于向能源控制终端发送所述调度控制指令；
数据存储单元，用于接收所述能源控制终端反馈的调度控制指令执行结果，并将所述调度控制指令和所述调度控制指令执行结果存储在区块链中。
可选的，所述装置还包括：
合同信息存储单元，用于对新能源发电企业、可调负荷储能应用商、工业用电企业与能源服务商签订的合同信息进行签名；将签名后的合同信息向所述区块链中的其他能源服务平台节点进行广播；当所述合同信息经过所述区块链中的其他能源服务平台节点的共识验证后，生成新区块，并将所述合同信息存储在所述新区块的区块头中。
可选的，所述装置还包括：
策略生成单元，用于依据所述合同信息生成所述调度策略，并将所述调度策略存储在所述新区块的区块头中。
可选的，所述数据存储单元，具体用于：
对所述调度控制指令和所述调度控制指令执行结果进行打包并签名；
将签名后的打包数据向所述区块链中的其他能源服务平台节点进行广播；
当所述打包数据经过所述区块链中的其他能源服务平台节点的共识验证后，将所述打包数据存储在所述新区块的区块体中。
可选的，所述装置还包括：
利润分配单元，用于根据智能合约中的分成策略、所述合同信息、所述调度控制指令以及所述调度控制指令执行结果，实现本次调度控制的利润分配，并将利润分配数据存储在所述新区块的区块体中。
一种基于区块链的能源调度系统，包括由多个能源服务平台节点构成的区块链以及每个能源服务平台节点对应的能源控制终端；
所述能源服务平台节点，用于执行如上述中任意一项所述的基于区块链的能源调度方法；
所述能源控制终端，用于执行相应的所述能源服务平台节点发送的调度控制指令，并向相应的所述能源服务平台节点反馈调度控制指令执行结果。
可选的，所述区块链还包括第三方监管机构节点。
相对于现有技术，本发明的有益效果如下：
本发明公开了一种基于区块链的能源调度方法，在能源调度的过程中，通过依据区块链中存储的调度策略向能源控制终端发送调度控制指令，保证调度控制指令的正确性和有效性，并通过将调度控制指令和调度控制指令执行结果存储在区块链中，利用区块链的防篡改性和可追溯性，保证了这些数据安全可信、可追溯，进而保证了能源调度的有效性和安全性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例公开的一种基于区块链的能源调度方法的流程示意图；
图2为本发明实施例公开的一种将合同信息存储在区块链中的方法的流程示意图；
图3为本发明实施例公开的一种将调度控制指令和调度控制指令执行结果存储在区块链中的方法的流程示意图；
图4为本发明实施例公开的区块存储结构示意图；
图5为本发明实施例公开的一种基于区块链的能源调度装置的结构示意图；
图6为本发明实施例公开的一种基于区块链的能源调度系统的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本实施例公开了一种基于区块链的能源调度方法，应用于区块链中的任意一个能源服务平台节点，每个能源服务平台对应一个能源服务商，新能源发电企业、可调负荷储能应用商、工业用电企业都为能源服务商的用户，请参阅图1，本实施例公开的基于区块链的能源调度方法具体包括以下步骤：
S101：获取能源预测数据、实时电价数据和能源实时监测数据；
具体的，能源预测数据、实时电价数据和能源实时监测数据分别是从新能源发电企业、可调负荷储能应用商、工业用电企业获取的。
其中，能源实时监测数据包括功率、发电量、电压、电流、功率因素等信息。
S102：读取区块链中预先存储的调度策略；
调度策略是依据新能源发电企业、可调负荷储能应用商、工业用电企业与能源服务商签订的合同信息生成的，合同信息中约定了不同时段等不同场景下的调度策略。
需要说明的是，合同信息也需要存储在区块链中，以保证合同信息的安全性以及不可篡改性，具体的，请参阅图2，将合同信息存储在区块链中的方法包括以下步骤：
S201：对新能源发电企业、可调负荷储能应用商、工业用电企业与能源服务商签订的合同信息进行签名；
S202：将签名后的合同信息向区块链中的其他能源服务平台节点进行广播；
S203：当所述合同信息经过所述区块链中的其他能源服务平台节点的共识验证后，生成新区块，并将所述合同信息存储在所述新区块的区块头中。
其中，共识验证方法可以为现有的任意一种区块链共识验证方法，在此不做具体限定。
区块存储区包括区块头和区块体，区块头中除存储有合同信息之外，还存储有指向前一节点哈希标识、本区块哈希标识和时间戳。
在将合同信息存储在新区块的区块头中之后，还包括依据所述合同信息生成上述调度策略，并将上述调度策略存储在新区块的区块头中。
上述合同信息和调度策略构成合同文件及附属信息。
S103：依据所述调度策略、所述能源预测数据、所述实时电价数据和所述能源实时监测数据，生成调度控制指令；
调度策略中已经规定了在不同时段等场景下的调度策略，但是在生成调度控制指令时还需要依据所述能源预测数据、所述实时电价数据和所述能源实时监测数据。
S104：向能源控制终端发送所述调度控制指令；
S105：接收所述能源控制终端反馈的调度控制指令执行结果，并将所述调度控制指令和所述调度控制指令执行结果存储在区块链中。
具体的，请参阅图3，将调度控制指令和调度控制指令执行结果存储在区块链中的方法包括以下步骤：
S301：对调度控制指令和调度控制指令执行结果进行打包并签名；
S302：将签名后的打包数据向区块链中的其他能源服务平台节点进行广播；
S303：当所述打包数据经过所述区块链中的其他能源服务平台节点的共识验证后，将所述打包数据存储在所述新区块的区块体中。
需要说明的是，在将调度控制指令和调度控制指令执行结果存储在区块链中之后，合同信息、调度控制指令和调度控制指令执行结果都存储在区块链中，形成一个闭环，触发智能合约，根据智能合约中的分成策略、所述合同信息、所述调度控制指令以及所述调度控制指令执行结果，实现本次调度控制的利润分配，并将利润分配数据存储在所述新区块的区块体中。
请参阅图4，本实施例中的区块存储区包括区块头和区块体，区块头存储有指向前一节点哈希标识、本区块哈希标识、时间戳和合同信息及调度策略，区块体存储有每次调度的调度控制指令、调度控制指令执行结果和利润分配数据。其中，每个合同信息对应一个区块，同一合同信息对应的每次调度的调度控制指令、调度控制指令执行结果和利润分配数据都存储在同一区块的区块体中。
可见，本实施例公开的一种基于区块链的能源控制方法，在能源调度的过程中，通过依据区块链中存储的调度策略向能源控制终端发送调度控制指令，保证调度控制指令的正确性和有效性，并通过将调度控制指令、调度控制指令执行结果和利润分配数据存储在区块链中，利用区块链的防篡改性和可追溯性，保证了这些数据安全可信、可追溯，并保证了基于区块链中智能合约中的分成策略和调度控制指令执行结果实现的利润分配的准确性和有效性，进而保证了能源调度的有效性和安全性。
基于上述实施例公开的一种基于区块链的能源调度方法，本实施例公开了一种基于区块链的能源调度装置，应用于区块链中的任意一个能源服务平台节点，请参阅图5，所述装置包括：
数据获取单元501，用于获取能源预测数据、实时电价数据和能源实时监测数据；
策略读取单元502，用于读取区块链中预先存储的调度策略；
指令生成单元503，用于依据所述调度策略、所述能源预测数据、所述实时电价数据和所述能源实时监测数据，生成调度控制指令；
指令发送单元504，用于向能源控制终端发送所述调度控制指令；
数据存储单元505，用于接收所述能源控制终端反馈的调度控制指令执行结果，并将所述调度控制指令和所述调度控制指令执行结果存储在区块链中。
可选的，所述装置还包括：
合同信息存储单元，用于对新能源发电企业、可调负荷储能应用商、工业用电企业与能源服务商签订的合同信息进行签名；将签名后的合同信息向所述区块链中的其他能源服务平台节点进行广播；当所述合同信息经过所述区块链中的其他能源服务平台节点的共识验证后，生成新区块，并将所述合同信息存储在所述新区块的区块头中。
可选的，所述装置还包括：
策略生成单元，用于依据所述合同信息生成所述调度策略，并将所述调度策略存储在所述新区块的区块头中。
可选的，所述数据存储单元505，具体用于：
对所述调度控制指令和所述调度控制指令执行结果进行打包并签名；
将签名后的打包数据向所述区块链中的其他能源服务平台节点进行广播；
当所述打包数据经过所述区块链中的其他能源服务平台节点的共识验证后，将所述打包数据存储在所述新区块的区块体中。
可选的，所述装置还包括：
利润分配单元，用于根据智能合约中的分成策略、所述合同信息、所述调度控制指令以及所述调度控制指令执行结果，实现本次调度控制的利润分配，并将利润分配数据存储在所述新区块的区块体中。
基于上述实施例公开的一种基于区块链的能源调度方法，本实施例对应公开了一种基于区块链的能源调度系统，请参阅图6，该能源调度系统包括由多个能源服务平台节点构成的区块链以及每个能源服务平台节点对应的能源控制终端；
所述能源服务平台节点，用于执行如下所述的基于区块链的能源调度方法：
获取能源预测数据、实时电价数据和能源实时监测数据；
读取区块链中预先存储的调度策略；
依据所述调度策略、所述能源预测数据、所述实时电价数据和所述能源实时监测数据，生成调度控制指令；
向能源控制终端发送所述调度控制指令；
接收所述能源控制终端反馈的调度控制指令执行结果，并将所述调度控制指令和所述调度控制指令执行结果存储在区块链中。
进一步，所述方法还包括：
对新能源发电企业、可调负荷储能应用商、工业用电企业与能源服务商签订的合同信息进行签名；
将签名后的合同信息向所述区块链中的其他能源服务平台节点进行广播；
当所述合同信息经过所述区块链中的其他能源服务平台节点的共识验证后，生成新区块，并将所述合同信息存储在所述新区块的区块头中。
进一步，所述方法还包括：
依据所述合同信息生成所述调度策略；
将所述调度策略存储在所述新区块的区块头中。
进一步，所述将所述调度控制指令和所述调度控制指令执行结果存储在区块链中，包括：
对所述调度控制指令和所述调度控制指令执行结果进行打包并签名；
将签名后的打包数据向所述区块链中的其他能源服务平台节点进行广播；
当所述打包数据经过所述区块链中的其他能源服务平台节点的共识验证后，将所述打包数据存储在所述新区块的区块体中。
进一步，所述方法还包括：
根据智能合约中的分成策略、所述合同信息、所述调度控制指令以及所述调度控制指令执行结果，实现本次调度控制的利润分配，并将利润分配数据存储在所述新区块的区块体中。
所述能源控制终端，用于执行相应的所述能源服务平台节点发送的调度控制指令，并向相应的所述能源服务平台节点反馈调度控制指令执行结果。
优选的，所述区块链还包括第三方监管机构节点，如政府监管机构节点、国家电网监管机构节点等，实现了对能源调度的有效监管，提高了能源调度系统的可靠性。
本发明公开了一种基于区块链的能源调度系统，在能源调度的过程中，通过依据区块链中存储的调度策略向能源控制终端发送调度控制指令，保证调度控制指令的正确性和有效性，并通过将调度控制指令、调度控制指令执行结果和利润分配数据存储在区块链中，利用区块链的防篡改性和可追溯性，保证了这些数据安全可信、可追溯，并保证了基于区块链中智能合约中的分成策略和调度控制指令执行结果实现的利润分配的准确性和有效性，进而保证了能源调度的有效性和安全性。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (12)
1.一种基于区块链的能源调度方法，其特征在于，应用于区块链中的任意一个能源服务平台节点，所述方法包括：
获取能源预测数据、实时电价数据和能源实时监测数据；
读取区块链中预先存储的调度策略；
依据所述调度策略、所述能源预测数据、所述实时电价数据和所述能源实时监测数据，生成调度控制指令；
向能源控制终端发送所述调度控制指令；
接收所述能源控制终端反馈的调度控制指令执行结果，并将所述调度控制指令和所述调度控制指令执行结果存储在区块链中。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
对新能源发电企业、可调负荷储能应用商、工业用电企业与能源服务商签订的合同信息进行签名；
将签名后的合同信息向所述区块链中的其他能源服务平台节点进行广播；
当所述合同信息经过所述区块链中的其他能源服务平台节点的共识验证后，生成新区块，并将所述合同信息存储在所述新区块的区块头中。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
依据所述合同信息生成所述调度策略；
将所述调度策略存储在所述新区块的区块头中。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述将所述调度控制指令和所述调度控制指令执行结果存储在区块链中，包括：
对所述调度控制指令和所述调度控制指令执行结果进行打包并签名；
将签名后的打包数据向所述区块链中的其他能源服务平台节点进行广播；
当所述打包数据经过所述区块链中的其他能源服务平台节点的共识验证后，将所述打包数据存储在所述新区块的区块体中。
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：
根据智能合约中的分成策略、所述合同信息、所述调度控制指令以及所述调度控制指令执行结果，实现本次调度控制的利润分配，并将利润分配数据存储在所述新区块的区块体中。
6.一种基于区块链的能源调度装置，其特征在于，应用于区块链中的任意一个能源服务平台节点，所述装置包括：
数据获取单元，用于获取能源预测数据、实时电价数据和能源实时监测数据；
策略读取单元，用于读取区块链中预先存储的调度策略；
指令生成单元，用于依据所述调度策略、所述能源预测数据、所述实时电价数据和所述能源实时监测数据，生成调度控制指令；
指令发送单元，用于向能源控制终端发送所述调度控制指令；
数据存储单元，用于接收所述能源控制终端反馈的调度控制指令执行结果，并将所述调度控制指令和所述调度控制指令执行结果存储在区块链中。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：
合同信息存储单元，用于对新能源发电企业、可调负荷储能应用商、工业用电企业与能源服务商签订的合同信息进行签名；将签名后的合同信息向所述区块链中的其他能源服务平台节点进行广播；当所述合同信息经过所述区块链中的其他能源服务平台节点的共识验证后，生成新区块，并将所述合同信息存储在所述新区块的区块头中。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：
策略生成单元，用于依据所述合同信息生成所述调度策略，并将所述调度策略存储在所述新区块的区块头中。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述数据存储单元，具体用于：
对所述调度控制指令和所述调度控制指令执行结果进行打包并签名；
将签名后的打包数据向所述区块链中的其他能源服务平台节点进行广播；
当所述打包数据经过所述区块链中的其他能源服务平台节点的共识验证后，将所述打包数据存储在所述新区块的区块体中。
10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：
利润分配单元，用于根据智能合约中的分成策略、所述合同信息、所述调度控制指令以及所述调度控制指令执行结果，实现本次调度控制的利润分配，并将利润分配数据存储在所述新区块的区块体中。
11.一种基于区块链的能源调度系统，其特征在于，包括由多个能源服务平台节点构成的区块链以及每个能源服务平台节点对应的能源控制终端；
所述能源服务平台节点，用于执行如权利要求1～5中任意一项所述的基于区块链的能源调度方法；
所述能源控制终端，用于执行相应的所述能源服务平台节点发送的调度控制指令，并向相应的所述能源服务平台节点反馈调度控制指令执行结果。
12.根据权利要求11所述的系统，其特征在于，所述区块链还包括第三方监管机构节点。
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| CN201911000108.XA CN110728589A (zh) | 2019-10-21 | 2019-10-21 | 一种基于区块链的能源调度方法、装置及系统 |
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