CN111771315A - 使用分布式分类账来管理能量分配的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电力分配系统，该电力分配系统包括对等分散式分类账网络以及在该对等分散式分类账网络内进行通信的多个分布式分类账节点。该多个分布式分类账节点中的至少一个分布式分类账节点包括处理器，该处理器有助于执行能量供应商和能量买方之间的对等能量和金融交易。该处理器被编程为计划以下中的至少一者：基于由能量买方设置的预定需求参数从多个可用能量源中的一个可用能量源向现场负载供应电力，以及基于由能量供应商设置的预定供应参数向外部负载递送由分布式能量资源生成的电力。

Description

使用分布式分类账来管理能量分配的系统和方法
背景技术
本发明的实施方案整体涉及电力/能量分配，并且更具体地讲，涉及用于经由分布式分类账技术来管理由公用设施和其他能量生产者供应的电力/能量的分配的系统和方法。
可再生能量(诸如太阳能光伏(PV)和风能)的最近成本减小和持续的税收抵免已导致住宅和商业规模的可再生能量安装容量的增长。随着电池技术的继续发展，预计住宅和商业规模的电池存储安装容量的类似增长。
上述太阳能、风和电池存储能量源共同表示分布式能量资源(DER)。随着DER的安装容量增长，设想了若干问题。目前，所生成的任何过量的可再生能量经由净计量销售给本地集中式零售商(亦称公用设施)，该净计量即允许能量消费者基于其供给到公用设施电网中的可再生能量的量来抵消从公用设施汲取的电力的成本的程序。公用设施不喜欢净计量，因为这会对公用设施的电力收入产生负面影响。因此，随着DER容量增加，公用设施的收入将可能减少。更多的可再生DER意味着向电网添加更多的电力，这可导致电力质量和电网稳定性问题。
为了限制公用设施的收入损失并帮助解决电力质量和电网稳定性问题，在一些州对净计量法规进行修订。例如，当DER资产的住宅或商业所有者成为电力的净供应商时，新法规允许公用设施为供给到公用设施电网的可再生能量支付批发价格。幸运的是，只要DER资产的所有者仍然是电力的净消费者，公用设施就将继续为供给到公用设施电网的可再生能量支付零售价格。
管理成本也影响公用设施的收入。例如，公用设施在管理电力消费者的记账方面产生成本，并且必须考虑来自任何未支付账单的坏付款风险。此外，公用设施必须读取和维护消费者的仪表，这可能要求行进到消费者的财产。这些管理活动中的每个管理活动增加了公用设施操作的开销成本，从而合计达到消费者的电力的价格的约50％。
电力分配系统的当前结构还造成对DER和电力消费者的所有者/操作者的某些限制。DER的所有者/操作者仅有一个出口(本地集中式公用设施)以销售其多余电力并且以该公用设施设置的价格销售。而且，在需求高时的高价格情况下，DER的所有者无法访问实时电力定价市场。消费者面临类似的情形，具有用于购买电力的单个来源和用于该购买的固定定价结构。
因此，期望提供解决上述缺点的用于管理电力分配的系统和方法。
发明内容
本发明的实施方案提供了一种用于使用分散式、分布式分类账网络来管理能量的分配的系统和方法，该分散式、分布式分类账网络实现安全的对等能量交易，允许消费者和产消者设置其能量购买和销售偏好，并且有助于经由智能合同减小生产和分配电力的开销成本。
根据本发明的一个方面，电力分配系统包括对等分散式分类账网络以及在对等分散式分类账网络内进行通信的多个分布式分类账节点。多个分布式分类账节点中的至少一个分布式分类账节点包括处理器。处理器被编程为计划以下中的至少一者：基于预定需求参数从多个可用能量源中的一个可用能量源向现场负载供应电力，以及基于预定供应参数向外部负载递送由分布式能量资源(DER)生成的电力。
根据本发明的另一个方面，非暂态计算机可读存储介质在其上存储有用于管理电力分配的计算机程序。计算机程序包括致使处理器执行以下操作的指令：基于针对分布式分类账网络的至少一个分布式分类账节点的电力消耗和电力传输中的至少一者的偏好来协商并执行至少一个智能合同，以及根据偏好为至少一个分布式分类账节点生成电力消耗计划和电力传输计划中的至少一者。指令还致使处理器指示与至少一个分布式分类账节点相关联的设备根据所生成的计划允许电力流过其中，以及注册与分布式分类账网络上的至少一个分布式分类账节点相关联的每个电力消耗和传输交易。
根据本发明的又一个方面，非暂态计算机可读存储介质在其上存储有用于控制能量分配的计算机程序。计算机程序包括致使控制器执行以下操作的指令：通过对等网络中的节点访问智能合同，该智能合同包括针对能量消耗和能量传输中的至少一者的多个预定义偏好。指令还致使控制器通过控制电路断路器上的继电器来执行智能合同以在允许能量流过其中的接通状态与防止能量流过其中的断开状态之间选择性地切换，以及通过对等网络上的分布式分类账记录在节点处根据智能合同执行的每个能量交易。
根据本发明的再一个方面，能量分配系统包括对等分布式分类账网络以及与对等分布式分类账网络进行通信的多个分布式分类账节点。多个分布式分类账节点中的第一分布式分类账节点包括：分布式能量资源(DER)；智能仪表，该智能仪表监测由DER产生的能量的量；以及处理器，该处理器被编程为基于由DER产生的可再生能量的监测量向DER的所有者发布至少一个证书。
根据本发明的又一个方面，非暂态计算机可读存储介质在其上存储有用于控制能量分配的计算机程序。计算机程序包括致使控制器执行以下操作的指令：通过对等网络中的节点访问智能合同，该智能合同包括针对能量消耗和能量传输中的至少一者的多个预定义偏好。此外，指令致使控制器执行智能合同以选择性地允许或防止能量的转移，以及通过对等网络上的分布式分类账记录在节点处根据智能合同执行的每个能量交易。
根据以下具体实施方式和附图，本发明的各种其他特征和优点将变得显而易见。
附图说明
附图示出了目前预期用于执行本发明的实施方案。
在附图中：
图1是根据本发明的实施方案的对等分布式分类账电子交易模型的示意图。
图2是根据本发明的实施方案的传输和分配电网的示意图。
图3是根据本发明的实施方案的连接到传输和分配电网并且与图2的分布式分类账网络进行无线通信的示例性产消者站点的示意图。
图4是根据本发明的实施方案的可在图3的电路面板中使用的能量管理主断路器(EMMB)或能量管理电路断路器(EMCB)的示例性实施方案的示意图。
图5是根据本发明的实施方案的可在图3的电路面板中使用的电动车辆电路断路器(EVCB)的示例性实施方案的示意图。
图6是阐述根据本发明的实施方案的用于管理图3的示例性产消者站点处的能量的分配的过程的示例性步骤的流程图。
具体实施方式
本发明的实施方案涉及使用分布式分类账网络(诸如，区块链)来管理由公用设施、产消者和产消储者生成的电力的分配的系统和方法。如本文所用，术语产消者是指通过可再生源(诸如，太阳能、风、水电、地热或压缩空气)作为电力消费者和电力生产者的住宅、商业或工业实体。本文所用的术语产消储者是指一种产消者，其在能量存储系统(诸如，包括至少一个电池的电池储存系统)、或能够易于调度的替代能量存储装置(诸如，压缩空气能量存储系统)中存储由可再生源产生的电力的至少一部分。分布式分类账网络是分散式对等网络，并且安全地跟踪电力供应商、消费者、产消者和产消储者之间的所有交易。如下文详细讨论，交易被记录在使用智能合同来执行的分布式分类账上，并且电力使用数据由智能设备计量，诸如智能仪表或智能电路断路器，包括能量管理电路断路器(EMCB)、能量管理主断路器(EMMB)和任选的电动车辆断路器或电动车辆电路断路器(EVCB)。分布式分类账网络使得电能消费者能够在任何给定时间从可用能量源中进行选择。类似地，能量供应商(例如，产消者、产消储者、电力生产者、传输商、分销商、零售商，或一般性地，公用设施)可以提供用于销售能量的条款和条件。系统包括用户界面，该用户界面具有对分布式分类账网络的访问并且允许消费者、产消者和产消储者基于某些用户定义的偏好或参数来管理电力的购买和销售，这些偏好或参数包括例如紧急性、费用(即，价格)、供应商的可靠性/回弹性、或能量的绿色含量(即，经由可再生资源产生的能量的比例)。
参考图1，示出了根据本发明的实施方案的分布式分类账电子交易模型10。模型10示出了能量生产者或供应商12、具有多个分布式分类账节点15的分散式、分布式分类账网络14和消费者能量负载16之间的交互。能量供应商12包括传统的电力供应商，诸如使用化石燃料来供应能量的公用设施，以及更现代的能量生产者，如使用DER(诸如，风、太阳能PV、水电和电池储存系统)来供应能量的产消者和产消储者。消费者负载16包括任何具体的住宅、商业或工业负载，诸如住宅中的电干燥器或热水器、商业建筑物中的空调，以及工业建筑物中的重型泵。在各种情况下，除了能量供应商12之外或代替能量供应商，包括能量源和负载的非传统能量供应商12(例如，产消者、产消储者等)可以被认为是负载16。
分布式分类账网络14是在不存在中央零售机构、聚合器或第三方中间体的情况下启用/允许网络节点之间的低电压能量和中电压能量的对等电子交易的对等网络。在一个非限制性实施方案中，分布式分类账网络14是互联网连接的区块链网络。作为分布式分类账网络14的一部分的每个能量供应商和消费者站点具有与其相关联的至少一个节点15，其中节点15的数量基于如何计量和连接供应商或消费者电源和负载来确定。公用设施可以具有对应于其发电厂和变电站的多个站点级节点15，并且还可具有以设备或部件级(诸如以变压器或仪表)限定的节点15。消费者站点可具有向分布式分类账网络14注册的一个或多个节点15。作为非限制性示例，消费者可针对整个财产(例如，自住住宅)仅具有一个节点15。然而，消费者站点还可具有对应于以下的多个节点15：站点处的不同建筑物(例如，商业复合体内的独立建筑物结构)、给定建筑物内的不同单元(例如，公寓建筑物内的租户单元)、和/或相同建筑物结构内的单独负载，诸如加热、通风和空调(HVAC)系统和电干燥器。产消者和产消储者可具有针对电源(例如，PV面板、电池)和单独负载的独立限定的节点15。
分布式分类账网络14允许消费者与所有能量供应商(不只是公用设施)直接进行能量和财务交换。例如，消费者可与产消者直接执行交易或交换，而在交易中无需作为中介或中间人的公用设施。能量和金融交换通过结合分布式分类账网络14运行的增强型智能软件代码(在下文中称为智能合同)来执行。智能合同以安全、可跟踪和不可逆的方式数字地促进、执行和/或强制能量供应商与消费者之间的合同的执行。每个智能合同包括实现能量转移的指令以及发起与购买和销售相关联的金融交易的指令。金融交易可使用任何已知的在线方法(诸如电子钱包、VISA、网络银行、加密货币、令牌等)来执行。
使用密码学来将智能合同的每次形成或修改作为单独电子交易安全地记录在分布式分类账网络14中，并且该每次形成或修改与分布式分类账网络14中的所有节点15或那些节点15的选择子集共享。由于每个电子交易记录在多个节点15之间共享，因此很难进行由单方不适当地改变记录的任何尝试，因为网络14内的记录的所有分布式副本也将需要进行改变。另外，每个记录也可与先前和后续的记录具有关系，因此这些记录也将不得不进行改变。因此，数字分类账网络14的结构固有地抵抗网络攻击。
在分布式分类账网络14内的能量的购买和销售基于经由分布式分类账网络14在能量供应商12和负载16之间传送的各种信息来执行。能量供应商12主动或被动地将关于可用性时间、价格(费用)和能量类型的信息实时传输到分布式分类账网络14。当消费者的用户定义的偏好或参数与由供应商12提供的信息一致时，增强型智能软件算法将特定能量供应商12匹配至消费者以对其负载16供电。换句话讲，能量交易和相关联的金融交易基于消费者和生产者/供应商端处的要求或偏好的匹配而在对等级别上执行，同时分布式分类账网络14虚拟地连接所有节点15并且维持能量交易数据和金融交易数据。
由能量供应商或卖方12以及由其消费者或买方提供的数据可存储在各种位置中，诸如存储在与分布式分类账网络14相关联的云存储中，并且存储在连接到分布式分类账网络14的设备上的供应商/消费者站点处。当能量供应商和能量消费者的要求或偏好匹配(即，满足智能合同中的条件)时，分布式分类账网络14自行执行与智能合同相关联的能量和金融交易以向消费者负载16供应能量。智能合同将基本上充当第三方托管。作为非限制性示例，当消费者想要购买能量时，消费者向市场提交请求。该购买承诺将消费者的资金发送到第三方托管合同。当在市场中在能量供应商与消费者之间进行匹配时，将该匹配记录在合同中。最后，当能量卖方的智能仪表验证其已经向电网发送了正确类型和质量的能量时，则将资金释放给他们。
现在参见图2，示出了根据本发明的实施方案的结合分布式分类账技术的能量传输和分配电网18。电网18包括传统发电设施20，诸如使用化石燃料来生成电力的公有设施。分配或传输线22将设施20耦接到变电站24，该变电站分别经由分配或传输线30、32将电力从设施20引导到各种工业财产26和商业财产28。分配或传输线34将变电站24耦接到另一个变电站36，该另一个变电站沿着分配或传输线38将电力引导到商业财产40和各种住宅财产40至48，其被描绘为传统消费者站点。电网18包括连接到附加住宅财产50-54的另一个变电站37，该附加住宅财产被描绘为消耗由设施20生成的电力并且还经由PV面板56产生电力的产消者站点。产消者站点52还包括电动车辆58。产消者站点54包括电池存储装置60并且因此也可称为产消储者站点。每个财产40、44、50-54包括具有EMMB 78和至少一个EMCB 80、82、84的电路面板62(如图3所示)。产消者财产52的电路面板62还包括EVCB 86。
电路面板62和分配线38之间的物理电连接以传统方式进行。然而，由于电路面板62包括以EMMB 78、EMCB 80、82、84和EVCB 86的形式的智能电路断路器，因此也使得电路面板62能够经由无线连接66与分布式分类账网络64的多个接入点65进行通信。分布式分类账64还与变电站36、37进行无线通信，以便接收关于流过其中的电力的信息，诸如可用性、价格和由可再生能量源产生的量。独立系统操作者(ISO)或等效机构还可使用变电站连接来监测电力质量和电网稳定性。
可在与分布式分类账网络64通信的每个财产或站点处建立至少一个分布式分类账节点，并且每个分布式分类账节点与分布式分类账网络64的接入点65相关联。作为非限制性示例，分布式分类账64可以包括用于每个分布式分类账节点的接入点65。作为另一个非限制性示例，在相同站点处的多个分布式分类账节点可以与相同接入点65相关联。然而，不管每个接入点65如何与分布式分类账节点相关联，每个接入点65都包括记录在分布式分类账64中的信息的相同副本，并且在分布式分类账64中的每个交易完成时更新。
可以在变电站36、37处以及在每个电路面板62的EMMB 78处建立分布式分类账节点。也可以在电路面板62的每个EMCB 80、82、84和EVCB 86处或者在那些智能电路断路器中的一个智能断路器或选择子集处建立分布式分类账节点。在另选的实施方案中，可以在电路面板62的EMCB 80、82、84和EVCB 86处建立分布式分类账节点，而不是EMMB78处。在又一个另选的实施方案中，可以为多个财产建立单个分布式分类账节点，而这些财产保持其单独的身份和能量及财务考虑。作为非限制性示例，可以为财产40、44建立一个分布式分类账节点，并且可以为财产50-54建立另一个分布式分类账节点，其中每个财产40、44和50-54仍然经由相应电路面板62的EMMB 78保持其个体性。
也可以在设施20、变电站24以及工业站点26和商业站点28处建立分布式分类账节点，并且具体地讲，在电路面板处以及在其中包括的任何智能电路断路器(未示出)处建立分布式分类账节点。在一些实施方案中，将通过使用公用设施的分配网络(物理线材)的能量交易费用部分地补充公用设施的电力收入。例如，可以对于进行交易的每千瓦时(kW-hr)向公用设施支付固定价格，或者可以对等地向公用设施支付费用的百分比。这可以经由智能合同和分布式分类账网络64来自动进行交易和跟踪。
分布式分类账网络64的所有节点将知道每隔一个节点的能量可用性、供应和需求状态。这将允许每个消费者按照以下选择能量的类型：a)绿色/可再生含量，b)成本/费用，c)紧急性或计划需求，和/或d)供应商的可靠性/回弹性。因此，所公开的系统和方法允许能量交易为更有效、安全和及时的。分布式分类账网络64通过其智能合同可以计划将来自DER的能量自动添加到电网18中。由于这些智能合同在分布式分类账网络64上，因此电网操作者(例如，公用设施)可以预期未来的消费者需求以及产消者或产消储者何时将向电网18添加能量，由此通过消除来自不可再生源的过量能量产生来改善电网稳定性并且减小该区域的总碳排放。另外，基于被设计成在高需求时引起较低电力使用的费用或公用设施激励(例如，减小或折扣的支付从而交换以千瓦(kW)或兆瓦(MW)计的负载减小)，电路面板62的EMCB80、82、84和EVCB 86可以利用需求响应或DR控制技术来控制较大负载如HVAC系统，从而使得能够为消费者减小成本并降低对电网的峰值需求。
分布式分类账网络64监测并执行每个分布式分类账节点处的能量或电力交易。换句话讲，分布式分类账网络64使用电路面板62内的EMMB78、EMCB 80、82、84和/或EVCB 86来跟踪涉及财产40、44和50-54处的能量转移的每个能量交易。作为非限制性示例，分布式分类账网络64控制允许多少电力流过电路面板62的EMCB 80、82、84到达高负载设备，并且根据消费者偏好控制电力供应的定时或计划，以及跟踪所有能量交易。作为另一个非限制性示例，分布式分类账网络64通过根据产消者站点52的所有者的偏好控制电路面板62的EVCB86来控制电力何时可以流向产消者站点52处的电动车辆58。作为又一个非限制性示例，分布式分类账网络64基于产消者站点50-54的智能合同中的参数来确定何时允许由产消者站点50-54的PV面板56产生的能量和/或存储在产消者站点54的电池存储装置60中的能量流到传输线38。
虽然图2的分布式分类账网络64内的所有节点耦接到发电设施20，但分布式分类账网络64的一般概念可以扩展以用于与发电设施20或任何其他传统能量供应商或公用设施脱离的完全隔离微电网中。作为非限制性示例，产消者站点50、52和产消储者站点54产生其自身的电力，并且可以形成不耦接到任何公用设施的隔离微电网。在这种实施方案中，站点50-54将与分配线38脱离并且将以小得多的规模形成其自身的分配电网。站点50-54处的分布式分类账节点上的智能合同将通过电路面板62的EMMB78、EMCB 80、82、84和EVCB 86来实现自调节微电网管理系统。作为非限制性示例，该自调节微电网管理可以执行任务，诸如自动触发缩减、重新调度、需求侧管理以及来自电池的生产/存储。
在另一个实施方案中，分布式分类账网络64可以是完全隔离微电网或通过变电站(诸如变电站37)物理地连接到高电压电网18。正是通过与变电站37的该物理连接，主要的电力生产者(例如，设施20)可以参与向网络64的微电网内的分布式分类账节点(例如，站点50-54处的产消者或产消储者)供应电力。另外地，变电站37是导管，由此由分布式分类账网络64的微电网内的分布式分类账节点(例如，站点50-54处的产消者或产消储者)产生的过量能量可以被转移到分布式分类账网络64内的其他分布式分类账节点(例如，站点40、44处的消费者)。当过量的能量被向外转移时，该能量的消费者或买方可以是另一个分配网络的主要电力生产者，或者可以是传统消费者(如住宅财产42-48的所有者)。在一些实施方案中，变电站37可以包括其自身的EMMB和/或EMCB，可根据分布式分类账网络64上的智能合同来控制这些EMMB和/或EMCB以选择性地将微电网与电网18的其余部分隔离。
通过结合本文所述的智能电路断路器部件和监测设备，现有的能量传输和分配电网(诸如电网18)可以被改装以用作分布式分类账网络。新建筑站点(诸如新商业、工业或住宅开发)也可以通过与现有电网18的新变电站连接来容易地结合到现有的分布式分类账网络中。在新建筑站点包括产消者、产消储者和/或其他站点特定的可再生能量源(诸如太阳能阵列或风电场)的情况下，新变电站可以被构造为较低成本的、较低容量的结构(与在传统电网结构中相比)，因为新建筑站点具有用于产生其能量消耗的一部分的容量并且因此可作为部分隔离微电网操作。换句话讲，变电站可以包括构造成本对于公用设施而言较低的较小部件，因为新建筑站点将在内部产生一些电力。因此，对新变电站的需求将不像关于传统社区那样高。
在一个实施方案中，分布式分类账网络64被配置为使用电子发布的能量商品(诸如可再生能量证书(REC)或类似的能量证书)来跟踪可再生能量的生产和销售。分布式分类账网络64可以被配置为当产消者/产消储者生成特定量的可再生能量时向产消者或产消储者发布能量证书，并且当产消者/产消储者执行智能合同以将该能量转移到电网18时转移能量证书。换句话讲，产消者可以生产一定量的可再生能量，获得与该可再生能量相关联的至少一个证书，并且将可再生能量和与该可再生能量相关联的证书销售/转移到能量消费者。因此，能量证书提供了用于购买添加到电网以及从电网拉出的可再生能量的机制。如果希望专门购买可再生能量，则可以简单地购买固有地提供购买绿色能量的证据的能量证书。分布式分类账网络64可以跟踪授予每个DER所有者的能量证书并且管理那些能量证书的购买。因此，分布式分类账网络64与整体检查和平衡的系统一起操作，该系统确保不会发生欺诈性交易。
虽然REC通常被授予1兆瓦特小时(MW-hr)的能量生产，但分布式分类账网络64可以被配置为针对较低量的生产能量向能量供应商发布REC，以便使典型能量消费者更容易从DER而不是公用设施购买可再生能量。作为非限制性示例，希望购买可再生能量的消费者更有可能在1kW-hr的基础上而不是在1MW-hr的基础上购买能量，因此分布式分类账网络64可以基于较小的能量增量(诸如在1kW-hr的基础上)发布能量证书。另选地，分布式分类账网络64可以发布证书的部分，诸如1kW-hr证书的十分之一(100W证书)，使得如果需要，消费者可能以甚至更小的规模购买可再生能量。作为另一个非限制性示例，分布式分类账网络64可以被配置为跟踪由DER进行的较小单位的能量生产(例如，1kW-hr及其部分)和较大单位的能量生产(例如，1MW-hr及其部分)，以使得住宅、商业和工业消费者能够以不同单位的规模购买可再生能量。
现在参考图3，示出了根据本发明的实施方案的示例性产消储者的站点68的示意图。产消储者站点68包括连接到图2的传输和分配电网18以及分布式分类账网络64的住宅70。住宅70具有电路面板76，该电路面板具有经由EMMB 78电耦接到电网18的多个电路断路器。EMMB 78计量并控制来往于电路面板76的电力流动，该电路面板包括多个EMCB 80、82、84、EVCB 86和一个或多个传统电路断路器87。EMMB 78、EMCB 80-84和EVCB 86代替电路面板76中的传统电路断路器以用于选择负载或可再生能量源，并且能够经由无线连接远程控制。
EMCB 80-82计量并控制到分布式网络64中的消费者和产消者站点处的高负载设备88、90的电力流动。高负载设备可以是电干燥器、HVAC系统、电热水器、或利用相对大量电力的任何其他负载。EMCB 84计量并且控制来自太阳能PV面板92以及包括至少一个电池的电池储存系统94的电力流动。电池存储系统94可存储由PV面板92产生的能量以用于稍后分配到住宅70的负载。在一些实施方案中，电池存储系统94还可以存储从电网18接收的能量以用于稍后分配到住宅70的负载。作为一个非限制性示例，电池存储系统94可以在费用较低时存储来自电网18的能量，并且在费用较高时利用该能量以向高负载设备88、90供电。EVCB 86计量并控制通过电动车辆充电器97到达电动车辆96的电力流动。在一个非限制性实施方案中，EMCB 80、82、84和EVCB 86的额定值为15-20安培，并且EMMB 78是200安培断路器。
图4是根据本发明的实施方案的EMBC 80的示意图。虽然图4被描述为描绘了EMCB80，但该描述同样适用于图3的EMCB 82、84和EMMB78。在非限制性实施方案中，EMCB 80是208/240V的2极断路器。EMCB80包括电路保护部件114，该电路保护部件操作连接到处理器、控制器或微控制器120的跳闸机构115、分支电路计量部件116和控制部件118。EMCB 80还可以包括位于外壳126的外表面124上的状态指示器122和位于外壳126内的通信模块128，这两者均通信地耦接到微控制器120。在一个非限制性实施方案中，微控制器120用本文中称为智能合同的增强型智能软件来编程。在另一个非限制性实施方案中，微控制器120包含用于批准驻留在云中的智能合同的密钥或签名权限。
电路保护部件114可以是具有短路、过载、接地故障和电弧故障保护的传统热磁设备。根据具体应用的需要，电路保护部件114可以包括附加的保护特征。分支电路计量部件116可以包括准确到小百分比(例如，2％)内并提供带时间戳值的远程公用设施级净计量特征。控制部件118包括继电器130，该继电器可在允许电力流过其中的接通状态与防止电力流过其中的断开状态之间切换。继电器130独立于跳闸机构115并且由微控制器120控制。通信模块128包括双向无线通信能力，使得其可以接收或传输信息。例如，通信模块128可以传输关于EMCB 80的状态的信息或从图3的分布式分类账网络64接收用于微控制器120的指令。通信模块128可以包括用于在断电期间进行通信的备用电池。状态指示器122指示EMCB80的状态。在非限制性实施方案中，状态指示器122包括指示跳闸机构115和继电器130的状态的多个灯指示器，诸如LED。
图5示出了根据本发明的一个实施方案的EVCB 86的示意图。EVCB86包括具有与EMCB 80相同的特征的许多相同部件，包括操作跳闸机构115的电路保护部件114、分支电路计量部件116、包括继电器130的控制部件118、微控制器120、位于外壳136的外表面134上的状态指示器122和通信模块128。然而，EVCB 86还包括接地故障中断模块138和电动车辆连接模块140。在非限制性实施方案中，电动车辆连接模块140遵循用于连接到电动车辆的SAEJ-1772标准。接地故障中断模块138和电动车辆连接模块140耦接到用于对图3的电动车辆96充电的电动车辆充电器142。电动车辆充电器142包括可用电力指示器144、充电指示器146和故障指示器148以及复位/超控按钮150。在一些实施方案中，EVCB 86还包括具有嵌入式用户界面(未示出)的增强型电动车辆连接器。在非限制性实施方案中，EVCB 86是208/240V的2极断路器。
再次参考图3，在适当的情况下继续参考图4至图5，EMMB 78、EMCB 80-84和EVCB86的通信模块128经由无线连接98与分布式分类账网络64进行通信，并且经由无线连接102与产消者站点68处的wi-fi集线器100通信。另选地，EMMB 78、EMCB 80-84和EVCB 86可以通过wi-fi集线器100经由无线连接102以及wi-fi集线器100与分布式分类账网络64之间的无线连接104来连接到分布式分类账网络64，而不是直接无线连接98。在一些实施方案中，无线连接98、102、104中的一些或全部可用有线连接替换。具有用户界面108的至少一个无线设备106(诸如平板电脑或智能电话)也经由无线连接110连接到wi-fi集线器100。
在产消储者站点68处建立至少一个分布式分类账节点。如果产消储者站点68仅包括一个节点，则可以在EMMB 78处、在wi-fi集线器100处、或在被配置为跟踪产消储者站点68处的每个能量交易的另一个位置处建立分布式分类账节点。另选地，产消储者站点68可以包括在每个EMCB 80-84以及在EVCB 86处建立的多个分布式分类账节点，使得EMCB 80-84和EVCB 86具有其自身的与其相关联的单独能量交易。每个分布式分类账节点是分布式分类账网络64的一部分，并且每个分布式分类账节点包括智能合同。在优选的实施方案中，EMMB 78、EMCB 80-84和/或EVCB 86连接到驻留在云中的智能合同。另选地，在EMMB 78、EMCB 80-84和/或EVCB 86的微控制器120内提供智能合同。另选地，智能合同可以被设置为在单个设备(诸如链接到EMMB 78、EMCB 80-84和/或EVCB 86的无线设备106)的处理器上进行编程的软件。
在所有的实施方案中，用户界面108被配置为允许电力产消者基于产消者的要求或偏好主动或被动地从可用能量供应商中进行选择，作为非限制性示例，这些要求或偏好可以包括紧急/计划的能量需求、与能量相关联的费用、供应商的可靠性/回弹力、以及绿色或可再生能量含量。用户界面108还允许产消者设置针对以下的偏好：何时(A)在电池存储系统94内存储由PV面板92产生或从电网18接收的能量，(B)将由PV面板92产生和/或存储在电池存储系统94中的能量分配到住宅70中的其他负载，或者(C)经由智能合同销售所存储的能量并且将所存储的能量转移到电网18。作为非限制性示例，针对(A)-(C)的偏好可以基于与从电网18购买能量和/或向电网销售能量相关联的紧急/计划的能量需求和费用。由产消者设置的偏好中的每个偏好可以包括用于购买/销售能量的阈值。作为非限制性示例，产消者可以设置用于从能量供应商购买能量的最大费用阈值以及用于向能量消费者销售能量的最小阈值。产消者可以在任何时间通过用户界面108修改任何可用偏好，但产消者也可以选择在初始设置周期期间设置偏好并且无限期地维持那些偏好。用户界面可以包括预先编程的设置，其优先考虑便利性(随时获得电力)、最低成本(将电费保持在最小值)和/或最大化可再生能量使用。
作为限定电力消耗的参数的非限制性示例，产消者可以利用用户界面108以基于多个因素(包括一天中的时间、定价和绿色能量含量)来设置EMCB 80-82的计划偏好。如上所述，EMCB 80-82耦接到高负载设备88、90，并且EVCB 86耦接到电动车辆充电器97的高负载设备。一般来讲，站点处的高负载设备消耗流到该站点的能量的大部分。作为非限制性示例，在产消者站点68处的高负载设备可以使用在产消者站点68处消耗的总能量的约70％。因此，站点68处的产消储者可以希望设置针对EMCB80和EVCB 86的偏好以在夜间向其相应高负载设备供应电力，从而利用较低的电力定价。通过设置针对到高负载设备的电力转移的计划偏好，消费者或产消者可以对财产的电费具有显著影响。在一个实施方案中，可以在订阅基础上提供对EMMB 78、EMCB 80-84和EVCB 86的基于用户的控制。
用于将产消者与能量供应商或消费者匹配的预定供应/需求偏好或参数可以存储在云存储系统151中，或者另选地，存储在与分布式分类账网络64相关联的物理存储系统中，并且/或者可以现场存储在连接到分布式分类账网络64的至少一个设备中，诸如无线设备106、EMMB 78、EMCB 80-84和EVCB 86。在架构上与智能合同分开的匹配和计划算法中使用预定参数。计划算法将产消者与适当的能量供应商和消费者匹配，并且基于由产消者设置的预定偏好生成从供应商接收能量并向消费者销售能量的计划。在一个实施方案中，计划算法存储在云存储系统上并且由与云存储系统相关联的处理器执行。
能量生产者和供应商可以主动或被动地在分布式分类账网络64上建立其产生或存储的能量的实时定价、可用性和可再生含量，使得计划算法可以访问信息并使用信息来生成能量计划。当能量计划算法已为产消者站点68生成能量计划时，智能合同执行能量/支付交易。每个交易记录在分布式分类账网络64中，并且将由产消者进行或接收的每个支付可以保持在第三方托管账户中。一旦能量交易完成(能量已经被递送)，该交易的支付就可从第三方托管释放，转移到适当方，并且记录在分布式分类账网络64上。另选地，针对单次能量交易，可以从第三方托管释放多次支付，使得以规律间隔进行支付。作为非限制性示例，可能以指定的时间间隔(例如，每五分钟、12小时、7天等)或以指定的能量递送间隔(例如，每递送1kW-hr)释放支付，直到交易完成。
现在参考图6，在适当的情况下参考图3至图5，示出了根据本发明的实施方案的用于管理图3的产消者站点68处的电力分配的过程或技术152。虽然过程152在下文中被描述为在图3的产消者站点68处操作，但过程152的选择部分可以在作为分布式分类账网络(诸如图3的分布式分类账网络64)的一部分的任何消费者站点或产消者站点处操作。过程152可以由位于产消者站点68处(诸如在EMMB 78、EMCB 80-84、EVCB 86和/或无线设备106上)的至少一个非暂态计算机可读存储介质执行。作为非限制性示例，过程152可以由EMMB 78、EMCB 80-84、EVCB 86的微控制器120上(如图4至图5所示)，和/或无线设备106上的控制器(未示出)上或云中的软件执行。
首先，在步骤154处，过程152访问或接收来自站点68处的产消储者的能量消耗和/或传输偏好。产消储者可以访问用户界面108以设置针对高负载设备88、90(诸如电干燥器、HVAC系统和电热水器)和电动车辆充电器97的电力消耗的偏好。在一些实施方案中，过程152可以任选地提示产消储者在用户界面108上输入能量消耗和传输偏好。作为非限制性示例，产消储者可以通过设置产消储者愿意为电力支付的阈值价格来设置针对EMCB 80-82和EVCB 86的偏好，以禁用高负载设备88、90和电动车辆充电器97在峰值电力定价期间的使用。在该情况下，EMMB 78和/或EMCB 80-82将限制到高负载设备88、90或电动车辆充电器97的电力流动，直到电力价格低于由产消储者设置的定价阈值，即使高负载设备88、90和电动车辆充电器97插入适当的出口中也是如此。产消储者也可以设置针对购买用于对高负载设备88、90供电的可再生能量的偏好以及产消储者愿意为该可再生能量支付的阈值价格。
产消储者还可以访问用户界面108以设置针对如何分配由PV面板92产生的电力和存储在电池94中的能量的偏好。作为非限制性示例，产消储者可以设置针对将PV面板92在一天内所产生的能量存储在电池存储装置94中并且在峰值电力定价小时期间使用或销售该能量的偏好。作为另一个非限制性示例，产消储者可以通过设置产消储者对于所产生的能量愿意接受的阈值价格来设置针对在峰值定价小时期间将能量从PV面板92和/或电池存储装置94传输到电网18的偏好。
产消储者也可以任选地通过EMMB 78设置针对来自电网18的能量消耗的偏好。如果产消储者能够产生足够的能量以在没有来自电网18的电力的情况下运行，则可以控制EMMB 78以将住宅70与电网18断开连接。作为非限制性示例，如果PV面板92与存储在电池存储装置94中的能量结合产生足够量的能量，则产消储者可以设置与电网18断开连接的偏好。在一些实施方案中，产消储者站点68可以包括现场备份发电器(未示出)以使得产消储者能够与电网18断开。
在步骤154处访问或接收能量消耗和传输偏好之后，过程152进入能量消耗子例程156和/或能量传输子例程158。能量消耗子例程156包括用于通过EMCB或EVCB管理任何负载(诸如高负载设备88、90和电动车辆充电器97)的能量消耗的步骤160-168。能量传输子例程158包括用于管理能量从产消储者站点68处的PV面板92和/或电池存储系统94到电网18的传输的步骤170-178。能量消耗子例程156和能量传输子例程158基于由产消储者设置的相应能量消耗和传输偏好来执行。
在产消储者站点68的情况中，能量消耗子例程156和能量传输子例程158在产消储者站点68消耗能量(例如，经由高负载设备88、90和电动车辆充电器97)并且将能量传输到电网18(例如，经由PV面板92和电池存储系统94)时执行。在不同站点处，能量消耗子例程156或能量传输子例程158可以是任选的。作为非限制性示例，如果在不包括任何DER的消费者站点处执行过程152，则过程152将仅包括能量消耗子例程156。
相对于过程152的能量消耗子例程156，在步骤160处，使用产消储者的能量消耗偏好来生成存储在设备106上、EMMB 78、EMCB 80-84和EVCB 86上或所有设备上的至少一个智能合同。一旦已经生成并存储了智能合同，产消储者可以随时经由用户界面108改变或修改该智能合同。在步骤162处，上文相对于图3描述的计划算法根据产消储者的能量消耗偏好来生成能量消耗计划。换句话讲，计划算法基于能量消耗偏好将产消储者站点68与电网18上的适当能量供应商匹配，并且创建用于将能量从能量供应商递送到高负载设备88、90和电动车辆充电器97的时间表。
在步骤164处，过程152使用EMMB 78、EMCB 80-82和/或EVCB 86上的微控制器120(图4至图5)来执行智能合同。微控制器120控制处于接通状态和断开状态的控制部件118的继电器130，以基于由计划算法生成的能量消耗计划来选择性地允许电力流过其中。分支电路计量部件116计量在智能合同的执行期间流过EMMB 78、EMCB 80-84和EVCB 86的所有能量。在步骤166处，微控制器120将由分支电路计量部件116计量的电力或能量使用数据记录或存储为产消者站点68处、分布式分类账网络64上、或这两个位置中的单独电子、能量或电力消耗交易。
在步骤168处，过程152访问所记录的电子消耗交易，并且执行站点68处的产消储者与产消储者从其接收能量的能量供应商之间的金融交易。金融交易的执行可以包括提示站点68处的产消储者在用户界面108上输入金融信息以完成金融交易，诸如应当从其进行支付的一个或多个账户。在一些实施方案中，金融交易的执行可以包括在能量被递送到站点68时将产消储者的支付(例如，令牌、密码等)保持在第三方托管中，并且一旦能量供应商已满足能量递送条款，支付就可以从第三方托管释放并转移到供应商。在任何情况下，一旦已经执行金融交易，智能合同的执行就完成，并且交易被记录在分布式分类账网络64上或向分布式分类账网络注册。
关于过程152的能量传输子例程158，在步骤170处，使用产消储者的能量传输偏好来生成存储在设备106上、EMMB 78和EMCB 84上、或所有设备上的至少一个智能合同。产消储者可以在任何时间经由用户界面108改变或修改智能合同。在步骤172处，上文相对于图3描述的计划算法根据产消储者的能量传输偏好来生成能量传输计划。换句话讲，计划算法基于能量传输偏好将产消储者站点68与电网18上的适当能量消费者(例如，公用设施或住宅、商业或工业消费者)匹配，并且创建用于从PV面板92和/或电池存储系统94向消费者递送能量的时间表。
在步骤174处，过程152使用EMCB 84上的微控制器120(图4)来执行智能合同。微控制器120控制处于接通状态和断开状态的控制部件118的继电器130，以基于由计划算法生成的能量传输计划来选择性地允许电力流过其中。在执行智能合同时，分支电路计量部件116计量流过EMMB 78和/或EMCB 84的所有能量以记录已经向电网18传输多少电力。在步骤176处，微控制器120将由分支电路计量部件116计量的电力或能量传输数据记录或存储为产消者站点68处、分布式分类账网络64上、或这两个位置中的单独电子、能量或电力传输交易。
在步骤178处，过程152访问所记录的电子交易，并且执行站点68处的产消储者与产消储者向其传输能量的能量消费者之间的对应金融交易。在执行金融交易之前，可以提示站点68处的产消储者在用户界面108上输入金融信息以完成金融交易，诸如应当向其进行支付的一个或多个账户。任选地，金融交易的执行可以包括在能量从站点68递送到消费者的站点时将能量消费者的支付(令牌、密码等)保持在第三方托管中，并且一旦产消储者已满足能量递送条款，支付就可以从第三方托管释放并转移到产消储者。一旦已经执行金融交易，智能合同的执行就完成，并且交易被记录在分布式分类账网络64上或向分布式分类账网络注册。
在一个实施方案中，分布式分类账网络64、智能合同和匹配/计划算法驻留在云中并且连接到家庭的能量管理系统(HEMS)或建筑物的能量管理系统(BEMS)。当HEMS和/或BEMS管理家庭中的单独负载(HVAC、电干燥器、电动车辆充电器等)时，消费者可以采用用户界面来设置偏好。作为非限制性示例，产消者站点68的住宅70可(任选地)包括HEMS或BEMS180，并且可以与具有用户界面108并且经由无线连接110连接到wi-fi集线器100的无线设备106进行连接182。当HEMS 180管理高能量负载88、90和电动车辆充电器97时，站点68处的产消者可以使用界面108来设置偏好。
在一个实施方案中，对分布式分类账网络64的访问可以被配置为允许在过程152的能量消耗子例程156期间使用由分支电路计量部件116计量的电数据以促进电力基因组(ePG)。ePG是用于开发电子部件的诊断和预诊解决方案的方法。分布式分类账网络64将从分支电路计量部件116收集每个电负载(例如，电干燥器88和HVAC系统90)的关于其随时间推移的能量消耗速率的数据。数据可以用于监测、诊断和预诊(预测诊断)任何电设备的潜在故障和剩余使用寿命。对分布式分类账网络64的数据的访问可以启用诊断程序，该诊断程序分析聚合数据并且识别设备的任何异常行为或不寻常的能量消耗，其中任一者都可以是设备中的某些故障的指示器。对分布式分类账网络64的数据的访问还可以启用预诊程序，该预诊程序分析正常情况/加载下的能量消耗速率的特定模式的聚合数据。可以分析这些模式以预测设备的潜在故障或剩余使用寿命。
有益地，本发明的实施方案因此提供分散式对等网络，该分散式对等网络使得电力消费者和产消者能够在没有第三方中介的情况下进行电子交易。对等网络使用存储在网络和网络节点上的智能合同来操作。消费者和产消者可以基于各种因素输入针对电力消耗和分配的偏好，各种因素诸如紧急或计划的对电力的需要、电力的成本、电力供应商的可靠性/回弹性、以及电力的可再生能量含量。智能合同由网络节点处的至少一个智能设备(诸如，具有微控制器的智能电路断路器)根据这些偏好来执行。智能设备将选择性地控制负载消耗电力或将电力从可再生能量源传输到电网的时间和量，计量该电力，并且将所计量的电数据传输到对等网络。然后，对等网络将所计量的电数据安全地存储为电子交易，并且执行双方而不是公用设施之间的金融交易，从而减少管理电交易中涉及的开销并且降低电力的总成本。因此，对等网络以简单、安全且流线型的方式促进双方之间的电子交易。
有益地，本文公开的电力分配网络为消费者提供对电力定价市场的访问，并且允许消费者基于电力定价市场为其负载限定具有最高电力汲取的使用计划。例如，消费者能够基于他们在当前市场条件下将支付多少费用来精确地控制何时运行其空调。电力分配网络还为消费者提供了基于多个预定参数(例如，包括价格、紧急性和可靠性)从除传统公用设施之外的可再生源购买电力的能力。电力分配网络还使得DER的所有者/操作者能够通过建立市场来销售过量的可再生能量，在该市场中所有者/操作者可限定定价和其他销售条款并且以安全且有效的方式与消费者进行电子和金融交易。
本领域的技术人员将会理解，本发明的实施方案可以通过接口连接到其上存储有计算机程序的计算机可读存储介质并由其控制。计算机可读存储介质包括多个部件，诸如电子部件、硬件部件和/或计算机软件部件中的一者或多者。这些部件可以包括一个或多个计算机可读存储介质，其通常存储用于执行序列的一个或多个实施方式或实施方案的一个或多个部分的指令(诸如软件、固件和/或汇编语言)。这些计算机可读存储介质通常为非暂态的和/或有形的。这种计算机可读存储介质的示例包括计算机和/或存储设备的可记录数据存储介质。计算机可读存储介质可以采用例如磁、电、光、生物和/或原子数据存储介质中的一者或多者。另外，此类介质可以采取例如软盘、磁带、CD-ROM、DVD-ROM、硬盘驱动器和/或电子存储器的形式。未列出的其他形式的非暂态和/或有形计算机可读存储介质可以与本发明的实施方案一起采用。
在系统的实施方式中，可以组合或划分多个此类部件。另外，如本领域的技术人员将理解的，此类部件可包括以多种编程语言中的任一种编写或用多种编程语言中的任一种实现的一组和/或一系列计算机指令。此外，可以采用其他形式的计算机可读介质(诸如载波)来体现表示指令序列的计算机数据信号，该指令序列在由一个或多个计算机执行时致使一个或多个计算机执行序列的一个或多个实施方式或实施方案的一个或多个部分。
根据本发明的一个实施方案，电力分配系统包括对等分散式分类账网络以及在对等分散式分类账网络内进行通信的多个分布式分类账节点。多个分布式分类账节点中的至少一个分布式分类账节点包括处理器。处理器被编程为计划以下中的至少一者：基于预定需求参数从多个可用能量源中的一个可用能量源向现场负载供应电力，以及基于预定供应参数向外部负载递送由分布式能量资源(DER)生成的电力。
根据本发明的另一个实施方案，非暂态计算机可读存储介质在其上存储有用于管理电力分配的计算机程序。计算机程序包括致使处理器执行以下操作的指令：基于针对分布式分类账网络的至少一个分布式分类账节点的电力消耗和电力传输中的至少一者的偏好来协商并执行至少一个智能合同，以及根据偏好为至少一个分布式分类账节点生成电力消耗计划和电力传输计划中的至少一者。指令还致使处理器指示与至少一个分布式分类账节点相关联的设备根据所生成的计划允许电力流过其中，以及注册与分布式分类账网络上的至少一个分布式分类账节点相关联的每个电力消耗和传输交易。
根据本发明的又一个实施方案，非暂态计算机可读存储介质在其上存储有用于控制能量分配的计算机程序。计算机程序包括致使控制器执行以下操作的指令：通过对等网络中的节点访问智能合同，该智能合同包括针对能量消耗和能量传输中的至少一者的多个预定义偏好。指令还致使控制器通过控制电路断路器上的继电器来执行智能合同以在允许能量流过其中的接通状态与防止能量流过其中的断开状态之间选择性地切换，以及通过对等网络上的分布式分类账记录在节点处根据智能合同执行的每个能量交易。
根据本发明的再一个实施方案，能量分配系统包括对等分布式分类账网络以及与对等分布式分类账网络进行通信的多个分布式分类账节点。多个分布式分类账节点中的第一分布式分类账节点包括：分布式能量资源(DER)；智能仪表，该智能仪表监测由DER产生的能量的量；以及处理器，该处理器被编程为基于由DER产生的可再生能量的监测量向DER的所有者发布至少一个证书。
根据本发明的又一个实施方案，非暂态计算机可读存储介质在其上存储有用于控制能量分配的计算机程序。计算机程序包括致使控制器执行以下操作的指令：通过对等网络中的节点访问智能合同，该智能合同包括针对能量消耗和能量传输中的至少一者的多个预定义偏好。此外，指令致使控制器执行智能合同以选择性地允许或防止能量的转移，以及通过对等网络上的分布式分类账记录在节点处根据智能合同执行的每个能量交易。
已根据优选的实施方案描述了本发明，并且认识到，除了明确指出的那些以外，等同形式、替代形式和修改形式也是可能的并且在附加权利要求的范围内。

Claims (40)

1.一种电力分配系统，包括：
对等分散式分类账网络；和
多个分布式分类账节点，所述多个分布式分类账节点在所述对等分散式分类账网络内进行通信，其中所述多个分布式分类账节点中的至少一个分布式分类账节点包括处理器，所述处理器被编程为计划以下中的至少一者：基于预定需求参数从多个可用能量源中的一个可用能量源向现场负载、场外负载、或现场负载和场外负载供应电力，以及基于预定供应参数向外部负载递送由分布式能量资源(DER)生成的电力。
2.根据权利要求1所述的电力分配系统，其中所述至少一个分布式分类账节点还包括与所述对等网络进行通信的本地网络。
3.根据权利要求1所述的电力分配系统，其中所述至少一个分布式分类账节点还包括用户界面，所述用户界面被配置为允许电力消费者输入所述预定义需求参数。
4.根据权利要求1所述的电力分配系统，其中所述至少一个分布式分类账节点还包括用户界面，所述用户界面被配置为允许电力供应商建立由所述电力供应商产生或存储的能量的实时定价、可用性和可再生能量含量中的至少一者。
5.根据权利要求1所述的电力分配系统，其中所述对等网络包括分散式和分布式分类账网络。
6.根据权利要求1所述的电力分配系统，其中所述预定需求参数包括紧急或计划的能量需求、能量费用、能量供应商的可靠性或回弹力以及可再生能量含量中的至少一者。
7.根据权利要求1所述的电力分配系统，其中所述多个分布式分类账节点中的所述至少一个分布式分类账节点包括定位在电路断路器面板内的至少一个电路断路器。
8.根据权利要求7所述的电力分配系统，其中所述至少一个分布式分类账节点还包括建筑物能量管理系统(BEMS)，所述建筑物能量管理系统包括所述处理器并且管理耦接到所述电路断路器面板的至少一个负载。
9.根据权利要求7所述的电力分配系统，其中所述至少一个电路断路器被配置用于远程控制。
10.根据权利要求1所述的电力分配系统，其中所述对等分散式分类账网络被配置为基于所述预定需求参数与电力供应商的匹配和所述预定供应参数与电力消费者的匹配中的至少一者来允许能量交易的执行。
11.一种其上存储有用于管理电力分配的计算机程序的非暂态计算机可读存储介质，所述计算机程序包括致使处理器执行以下操作的指令：
基于针对分布式分类账网络的至少一个分布式分类账节点的电力消耗和电力传输中的至少一者的偏好来协商并执行至少一个智能合同；
根据所述偏好为所述至少一个分布式分类账节点生成电力消耗计划和电力传输计划中的至少一者；
指示与至少一个分布式分类账节点相关联的设备根据所生成的计划允许电力流过所述设备；以及
注册与所述分布式分类账网络上的所述至少一个分布式分类账节点相关联的每个电力消耗和传输交易。
12.根据权利要求11所述的非暂态计算机可读存储介质，其中所述指令致使所述处理器监测至少一个负载的电力消耗数据。
13.根据权利要求11所述的非暂态计算机可读存储介质，其中所述指令致使所述处理器提示消费者在用户界面上输入针对至少一个负载的电力消耗的所述偏好。
14.根据权利要求11所述的非暂态计算机可读存储介质，其中所述指令致使所述处理器监测电力定价市场以基于针对电力定价的偏好来确定用于将所述至少一个分布式分类账节点连接到电力传输和分配电网的最佳时间段。
15.根据权利要求11所述的非暂态计算机可读存储介质，其中所述指令致使所述处理器监测电力可用性市场以基于针对可再生能量的偏好来确定由至少一种类型的分布式能量资源(DER)产生的电力的可用性。
16.一种其上存储有用于控制能量分配的计算机程序的非暂态计算机可读存储介质，所述计算机程序包括致使控制器执行以下操作的指令：
通过对等网络中的节点访问智能合同，所述智能合同包括针对能量消耗和能量传输中的至少一者的多个预定义偏好；
通过控制电路断路器上的继电器来执行所述智能合同，以在允许能量流过所述继电器的接通状态与防止能量流过所述继电器的断开状态之间选择性地切换；和
通过所述对等网络上的分布式分类账记录在所述节点处根据所述智能合同执行的每个能量交易。
17.根据权利要求16所述的非暂态计算机可读存储介质，其中所述智能合同发起能量买方与能量卖方之间的金融交易。
18.根据权利要求16所述的非暂态计算机可读存储介质，其中所述指令致使所述控制器向所述对等网络查询关于电力定价网络的信息。
19.根据权利要求16所述的非暂态计算机可读存储介质，其中所述指令致使所述控制器执行所述智能合同，以在所述电力价格低于所述预定义偏好中的阈值时向高负载设备供应能量。
20.根据权利要求16所述的非暂态计算机可读存储介质，其中所述指令致使所述控制器执行以下操作：
查询所述对等网络以定位来自分布式能量资源(DER)的能量以供销售；
购买所述能量；以及
向负载供应所述能量。
21.根据权利要求16所述的非暂态计算机可读存储介质，其中所述指令致使所述控制器在所述电力的价格大于所述预定义偏好中的阈值时从所述节点处的分布式能量资源(DER)向电网供应能量。
22.根据权利要求16所述的非暂态计算机可读存储介质，其中所述指令致使所述控制器查询所述对等网络以建立针对在所述节点处执行的每个能量交易已经完成金融交易。
23.一种能量分配系统，包括：
对等分布式分类账网络；
多个分布式分类账节点，所述多个分布式分类账节点与所述对等分布式分类账网络进行通信，其中所述多个分布式分类账节点中的第一分布式分类账节点包括：
分布式能量资源(DER)；
智能仪表，所述智能仪表监测由所述DER产生的能量的量；和
处理器，所述处理器被编程为基于由所述DER产生的可再生能量的所述监测量向所述DER的所有者发布至少一个证书。
24.根据权利要求23所述的能量分配系统，其中所述处理器被进一步编程为：
计划由所述DER产生的能量到第二分布式分类账节点中的负载的转移；以及
在能量被转移到所述负载时将至少一个证书转移到所述负载的所有者，所述至少一个证书指示所转移的能量的量。
25.根据权利要求23所述的能量分配系统，其中所述智能仪表位于耦接到所述DER的电路断路器内。
26.根据权利要求25所述的能量分配系统，其中所述电路断路器包括双向无线通信能力以及由控制器操作处于接通状态和断开状态以便选择性地允许由所述DER产生的能量流过其中的继电器。
27.根据权利要求23所述的能量分配系统，其中所述处理器被编程为在千瓦-小时基础和兆瓦-小时基础中的至少一者上发布一个证书。
28.根据权利要求23所述的能量分配系统，其中所述处理器被编程为在一千瓦-小时基础的至少一部分上发布证书的一部分。
29.一种其上存储有用于控制能量分配的计算机程序的非暂态计算机可读存储介质，所述计算机程序包括致使控制器执行以下操作的指令：
通过对等网络中的节点访问智能合同，所述智能合同包括针对能量消耗和能量传输中的至少一者的多个预定义偏好；
执行所述智能合同以选择性地允许或防止能量的转移；和
通过所述对等网络上的分布式分类账记录在所述节点处根据所述智能合同执行的每个能量交易。
30.根据权利要求29所述的非暂态计算机可读存储介质，其中所述智能合同发起能量买方与能量卖方之间的金融交易。
31.根据权利要求29所述的非暂态计算机可读存储介质，其中所述指令致使所述控制器向所述对等网络查询关于电力定价网络的信息。
32.根据权利要求29所述的非暂态计算机可读存储介质，其中所述指令致使所述控制器执行所述智能合同，以在所述电力价格低于所述预定义偏好中的阈值时向高负载设备供应能量。
33.根据权利要求29所述的非暂态计算机可读存储介质，其中所述指令致使所述控制器执行以下操作：
查询所述对等网络以定位来自分布式能量资源(DER)的能量以供销售；
购买所述能量；和
向负载供应所述能量。
34.根据权利要求29所述的非暂态计算机可读存储介质，其中所述指令致使所述控制器在所述电力的价格大于所述预定义偏好中的阈值时从所述节点处的分布式能量资源(DER)向电网供应能量。
35.根据权利要求29所述的非暂态计算机可读存储介质，其中所述指令致使所述控制器查询所述对等网络以建立针对在所述节点处执行的每个能量交易已经完成金融交易。
36.一种分配电力的方法，包括：
通过对等网络中的节点访问智能合同，所述智能合同包括针对能量消耗、能量传输、或它们的组合的多个预定义偏好；
根据所述预定义偏好通过控制与所述节点相关联的设备来执行所述智能合同以允许电力流过所述设备；以及
通过所述对等网络上的分布式分类账记录在所述节点处根据所述智能合同执行的每个能量交易。
37.根据权利要求36所述的方法，其中执行所述智能合同包括控制电路断路器的继电器以切换到接通状态。
38.根据权利要求36所述的方法，还包括查询所述对等网络以根据所述预定义偏好来定位来自分布式能量资源(DER)的能量。
39.根据权利要求36所述的方法，还包括：
监测电力定价网络；以及
如果电力定价低于所述预定义偏好中的电力定价阈值，则执行所述智能合同。
40.根据权利要求36所述的方法，还包括
基于所述预定义偏好为所述节点生成电力消耗计划、电力传输计划、或两者；以及
基于至少一个生成的计划来执行所述智能合同。
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