CN112184069B - 基于区块链的电力并网方法及调控节点 - Google Patents

基于区块链的电力并网方法及调控节点 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于区块链的电力并网方法及调控节点，该方法包括：根据区块链网络中的分布式电力节点在预设时间段内获得的奖励、分布式电力节点与本调控节点之间的距离、本调控节点在预设时间段内向各分布式电力节点发出的奖励总数量以及预设的最大并网电量确定分布式电力节点的并网电量；将并网电量发送至分布式电力节点，以供分布式电力节点根据并网电量进行电力并网。该方法能够保证电力节点的正常电力供应，不会出现电力节点供应的电力短缺或浪费的情况，也能够最大限度地提高每个分布式电力节点的并网效率以便提高每个分布式电力节点后续能够获得的并网收益，无需将各节点集中在一起按照统一的规则同时进行电力并网，操作较为简单。

Description

基于区块链的电力并网方法及调控节点
技术领域
本发明涉及区块链网络技术领域，具体涉及一种基于区块链的电力并网方法及调控节点。
背景技术
随着电能生产价格的不断下降，分布式电力正得到越来越广泛的应用。分布式电力的调度对电力系统安全可靠、稳定高效的运行有着直接影响。因此，设计高效可靠的电力调度优化方法具有重要的意义。
目前常用的电力并网方法主要有间歇性电力并网方法和集中电力并网方法。间歇性电力并网方法的基本思想是电力节点每隔一段时间进行电力并网，但该方法的缺点是无法根据电力节点的实际情况进行并网，会造成电力节点供应的电力短缺和电力节点供应的电力浪费的现象。集中电力并网方法的基本思想是将所有电力节点集中在一起进行电力并网，但该方法的缺点是操作性复杂。
发明内容
为此，本发明提供一种基于区块链的电力并网方法及调控节点，以解决现有技术中由于并网方法不合理而导致的电力供应短缺、电力供应浪费和操作性复杂的问题。
为了实现上述目的，本发明第一方面提供一种基于区块链的电力并网方法，所述方法包括：
根据区块链网络中的分布式电力节点在预设时间段内获得的奖励、所述分布式电力节点与本调控节点之间的距离、本调控节点在所述预设时间段内向各所述分布式电力节点发出的奖励总数量以及预设的最大并网电量确定所述分布式电力节点的并网电量；
将所述并网电量发送至所述分布式电力节点，以供所述分布式电力节点根据所述并网电量进行电力并网。
在一些实施例中，所述方法还包括：
在区块链网络中发布计算任务；
接收各所述分布式电力节点广播的所述计算任务的计算结果；
根据所述计算结果确定待获得奖励的分布式电力节点，并向所述待获得奖励的分布式电力节点发出奖励。
在一些实施例中，所述根据所述计算结果确定待获得奖励的分布式电力节点，包括：
响应于确定出多个分布式电力节点的计算结果相同，且所述相同的计算结果为一个，将所述多个分布式电力节点作为待获得奖励的分布式电力节点；
响应于确定出多个分布式电力节点的计算结果相同，且所述相同的计算结果为多个，确定数量最多的相同的计算结果，将所述数量最多的相同的计算结果对应的分布式电力节点作为待获得奖励的分布式电力节点。
在一些实施例中，所述将所述并网电量发送至所述分布式电力节点之后，所述方法还包括：
根据所述并网电量以及所述预设时间段内的成本电价确定并网收益，并向所述分布式电力节点发出所述并网收益。
在一些实施例中，根据如下公式确定分布式电力节点的并网电量：
其中，coinj为分布式电力节点j在预设时间段内获得的奖励，coinΔt为本调控节点在所述预设时间段内向各所述分布式电力节点发出的奖励总数量，Q(P)为预设的最大并网电量，d为分布式电力节点j与本调控节点之间的距离，Q(Pj)为分布式电力节点j的并网电量。
为了实现上述目的，本发明第二方面提供一种基于区块链的调控节点，所述调控节点包括：
处理模块，用于根据区块链网络中的分布式电力节点在预设时间段内获得的奖励、所述分布式电力节点与本调控节点之间的距离、本调控节点在所述预设时间段内向各所述分布式电力节点发出的奖励总数量以及预设的最大并网电量确定所述分布式电力节点的并网电量；
发送模块，用于将所述并网电量发送至所述分布式电力节点，以供所述分布式电力节点根据所述并网电量进行电力并网。
在一些实施例中，所述调控节点还包括发布模块和接收模块；
所述发布模块用于，在区块链网络中发布计算任务；
所述接收模块用于，接收各所述分布式电力节点广播的所述计算任务的计算结果；
所述处理模块还用于，根据所述计算结果确定待获得奖励的分布式电力节点；
所述发送模块还用于，向所述待获得奖励的分布式电力节点发出奖励。
在一些实施例中，所述处理模块用于：
响应于确定出多个分布式电力节点的计算结果相同，且所述相同的计算结果为一个，将所述多个分布式电力节点作为待获得奖励的分布式电力节点；
响应于确定出多个分布式电力节点的计算结果相同，且所述相同的计算结果为多个，确定数量最多的相同的计算结果，将所述数量最多的相同的计算结果对应的分布式电力节点作为待获得奖励的分布式电力节点。
在一些实施例中，所述处理模块还用于，根据所述并网电量以及所述预设时间段内的成本电价确定并网收益；
所述发送模块还用于，向所述分布式电力节点发出所述并网收益。
在一些实施例中，所述处理模块用于，根据如下公式确定分布式电力节点的并网电量：
其中，coinj为分布式电力节点j在预设时间段内获得的奖励，coinΔt为本调控节点在所述预设时间段内向各所述分布式电力节点发出的奖励总数量，Q(P)为预设的最大并网电量，d为分布式电力节点j与本调控节点之间的距离，Q(Pj)为分布式电力节点j的并网电量。
本发明具有如下优点：
本发明实施例提供的基于区块链的电力并网方法，根据区块链网络中的分布式电力节点在预设时间段内获得的奖励、分布式电力节点与本调控节点之间的距离、本调控节点在预设时间段内向各分布式电力节点发出的奖励总数量以及预设的最大并网电量确定分布式电力节点的并网电量，能够分别根据每个分布式电力节点的实际情况来分配电量，分布式电力节点在预设时间段内获得的奖励以及分布式电力节点与本调控节点之间的距离能够体现该分布式电力节点的并网能力的大小，因此能够保证电力节点的正常电力供应，不会出现电力节点供应的电力短缺或浪费的情况，也能够最大限度地提高每个分布式电力节点的并网效率以便提高每个分布式电力节点后续能够获得的并网收益，而分别确定各分布式电力节点的并网电量以供各分布式电力节点分别按照调控节点确定的并网电量进行电力并网，无需将各节点集中在一起按照统一的规则同时进行电力并网，操作较为简单。
附图说明
附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。
图1为本发明实施例1提供的基于区块链的电力并网方法的流程示意图一；
图2为本发明实施例2提供的向分布式电力节点发出奖励的流程示意图；
图3为本发明实施例3提供的基于区块链的电力并网方法的流程示意图二；
图4为本发明实施例4提供的调控节点的结构示意图一；
图5为本发明实施例5提供的调控节点的结构示意图二。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
本发明实施例提供一种基于区块链的电力并网方法，可以应用于调控节点，如图1所示，所述方法可以包括以下步骤：
步骤11，根据区块链网络中的分布式电力节点在预设时间段内获得的奖励、分布式电力节点与本调控节点之间的距离、本调控节点在预设时间段内向各分布式电力节点发出的奖励总数量以及预设的最大并网电量确定分布式电力节点的并网电量。
其中，预设的最大并网电量可以为区块链网络中的各分布式电力节点所能提供的并网电量之和。分布式电力节点与本调控节点之间的距离可以作为分布式电力节点与其所属的电力局域网之间的距离。
在本发明实施例中，在电力供给网中根据地理位置将多个小型的分布式电力节点组成电力局域网。而调控节点以及多个大型的分布式电力节点同时也组成区块链网络。调控节点负责协调控制分布式电力节点并网，保证电力系统的安全性和可靠性。调控节点作为区块链网络中的中心节点，独享区块链的发布权，能够发布新区块的计算任务，而区块链网络中的处于空闲状态的各分布式电力节点能够通过反馈该计算任务的计算结果，从调控节点处获得奖励。
步骤12，将并网电量发送至分布式电力节点，以供分布式电力节点根据并网电量进行电力并网。
调控节点将并网电量发送至分布式电力节点后，该分布式电力节点将按照本调控节点确定的并网电量进行电力并网。
通过上述步骤11-12可以看出，本发明实施例提供的基于区块链的电力并网方法，根据区块链网络中的分布式电力节点在预设时间段内获得的奖励、分布式电力节点与本调控节点之间的距离、本调控节点在预设时间段内向各分布式电力节点发出的奖励总数量以及预设的最大并网电量确定分布式电力节点的并网电量，能够分别根据每个分布式电力节点的实际情况来分配电量，分布式电力节点在预设时间段内获得的奖励越多、分布式电力节点与本调控节点之间的距离越小，说明该分布式电力节点的并网能力越大，能够承担的并网电量越多，因此能够保证电力节点的正常电力供应，不会出现电力节点供应的电力短缺或浪费的情况，也能够最大限度地提高每个分布式电力节点的并网效率以便提高每个分布式电力节点后续能够获得的并网收益，而分别确定各分布式电力节点的并网电量以供各分布式电力节点分别按照调控节点确定的并网电量进行电力并网，无需将各节点集中在一起按照统一的规则同时进行电力并网，操作较为简单。
在一些实施例中，如图2所示，所述方法还可以包括以下步骤：
步骤21，在区块链网络中发布计算任务。
调控节点可以定时在区块链网络中发布新区块的计算任务。
步骤22，接收各分布式电力节点广播的计算任务的计算结果。
区块链网络中处于空闲状态的分布式电力节点接收到调控节点发布的计算任务后，可以完成计算任务得到计算结果，并将本节点的计算结果广播至区块链网络中。区块链网络中的调控节点可以接收各分布式电力节点广播的计算结果。
步骤23，根据计算结果确定待获得奖励的分布式电力节点，并向待获得奖励的分布式电力节点发出奖励。
调控节点可以根据各分布式电力节点的计算结果，确定能够获得奖励的分布式电力节点，进而向这些分布式电力节点发出相应的奖励。
在本发明实施例中，所述计算任务可以为对最优调度计划的求解，该调度计划可以为各分布式电力节点进行电力并网的先后顺序，通过各分布式电力节点分别求解的得到的计算结果，可以从中确定一个最优的调度计划，以便在将并网电量发送至分布式电力节点之后，各分布式电力节点能够按照该最优调度计划中的顺序来进行电力并网，避免所有分布式电力节点同时进行电力并网，能够简化电力并网的操作复杂度。
需要说明的是，所述计算任务也可以为其他类型的计算任务，本发明并不对此做严格限定。
在一些实施例中，所述根据计算结果确定待获得奖励的分布式电力节点(即步骤23)，可以包括：
响应于确定出多个分布式电力节点的计算结果相同，且所述相同的计算结果为一个，将所述多个分布式电力节点作为待获得奖励的分布式电力节点；
响应于确定出多个分布式电力节点的计算结果相同，且所述相同的计算结果为多个，确定数量最多的相同的计算结果，将所述数量最多的相同的计算结果对应的分布式电力节点作为待获得奖励的分布式电力节点。
各分布式电力节点将本节点的计算结果广播至区块链网络中后，调控节点可以通过共识机制验证各计算结果的准确性，即将出现次数最多的计算结果作为准确的计算结果。
举例来说，区块链网络中共有5个分布式电力节点，分别为节点1、节点2、节点3、节点4和节点5，若节点1和节点2的计算结果均为A，但节点3、节点4和节点5的计算结果分别为B、C和D，此时相同的计算结果只有A，则可以将节点1和节点2的计算结果A作为准确的计算结果，将节点1和节点2作为待获得奖励的分布式电力节点。若节点1、节点2和节点3的计算结果均为A，但节点4和节点5的计算结果均为B，此时相同的计算结果有A和B，但A的数量最多，为3个，则可以将节点1、节点2和节点3的计算结果A作为准确的计算结果，将节点1、节点2和节点3作为待获得奖励的分布式电力节点。
在一些实施例中，如图3所示，所述将并网电量发送至分布式电力节点(即步骤12)之后，所述方法还可以包括以下步骤：
步骤13，根据并网电量以及预设时间段内的成本电价确定并网收益，并向分布式电力节点发出并网收益。
假设市场中需求电量的更新间隔为Δt，则预设时间段可以为Ti～Ti+Δt，本调控节点可以根据分布式电力节点j的并网电量Q(Pj)以及Ti～Ti+Δt时间段内的成本电价β确定分布式电力节点j的并网收益σ(Pj)，具体地，可以根据公式σ(Pj)＝βQ(Pj)确定。
在一些实施例中，所述根据区块链网络中的分布式电力节点在预设时间段内获得的奖励、本调控节点在预设时间段内向各分布式电力节点发出的奖励总数量以及预设的最大并网电量确定分布式电力节点的并网电量(即步骤11)，可以包括：
根据如下公式确定分布式电力节点的并网电量：其中，coinj为分布式电力节点j在预设时间段内获得的奖励，coinΔt为本调控节点在预设时间段Ti～Ti+Δt内向各分布式电力节点发出的奖励总数量，Q(P)为预设的最大并网电量，d为分布式电力节点j与本调控节点之间的距离，Q(Pj)为分布式电力节点j的并网电量。
在本发明实施例中，各分布式电力节点可以根据预设周期将并网信息上传至区块链网络中新生成的空区块中，并将该区块链接到最长的区块链上。所述并网信息可以包括分布式电力节点在本周期内的并网电量、并网收益以及当前时间等信息。最终，该新生成的空区块将包括区块头和区块体，区块头包括当前区块的版本号、前一区块的信息、时间戳、默克尔(Merkle)根以及本周期内的电力交互容量(即各分布式电力节点的实际并网电量之和)，区块体将包括智能合约中的交易信息。
基于相同的技术构思，本发明实施例还提供一种基于区块链的调控节点，如图4所示，该调控节点可以包括：
处理模块101，用于根据区块链网络中的分布式电力节点在预设时间段内获得的奖励、分布式电力节点与本调控节点之间的距离、本调控节点在预设时间段内向各分布式电力节点发出的奖励总数量以及预设的最大并网电量确定分布式电力节点的并网电量。
发送模块102，用于将并网电量发送至分布式电力节点，以供分布式电力节点根据并网电量进行电力并网。
在一些实施例中，如图5所示，所述调控节点还可以包括发布模块103和接收模块104。
发布模块103用于，在区块链网络中发布计算任务。
接收模块104用于，接收各分布式电力节点广播的计算任务的计算结果。
处理模块101还用于，根据所述计算结果确定待获得奖励的分布式电力节点。
发送模块102还用于，向待获得奖励的分布式电力节点发出奖励。
在一些实施例中，处理模块101用于：
响应于确定出多个分布式电力节点的计算结果相同，且相同的计算结果为一个，将多个分布式电力节点作为待获得奖励的分布式电力节点。
响应于确定出多个分布式电力节点的计算结果相同，且相同的计算结果为多个，确定数量最多的相同的计算结果，将数量最多的相同的计算结果对应的分布式电力节点作为待获得奖励的分布式电力节点。
在一些实施例中，处理模块101还用于，根据并网电量以及预设时间段内的成本电价确定并网收益。
发送模块102还用于，向分布式电力节点发出并网收益。
在一些实施例中，处理模块101用于，根据如下公式确定分布式电力节点的并网电量：其中，coinj为分布式电力节点j在预设时间段内获得的奖励，coinΔt为本调控节点在预设时间段内向各分布式电力节点发出的奖励总数量，Q(P)为预设的最大并网电量，d为分布式电力节点j与本调控节点之间的距离，Q(Pj)为分布式电力节点j的并网电量。
可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种基于区块链的电力并网方法，其特征在于，所述方法包括：
根据区块链网络中的分布式电力节点在预设时间段内获得的奖励、所述分布式电力节点与本调控节点之间的距离、本调控节点在所述预设时间段内向各所述分布式电力节点发出的奖励总数量以及预设的最大并网电量确定所述分布式电力节点的并网电量；
将所述并网电量发送至所述分布式电力节点，以供所述分布式电力节点根据所述并网电量进行电力并网；
其中，所述方法还包括：
在区块链网络中发布计算任务；所述计算任务包括对最优调度计划的求解，调度计划包括各分布式电力节点进行电力并网的先后顺序；
接收各所述分布式电力节点广播的所述计算任务的计算结果；
根据所述计算结果确定待获得奖励的分布式电力节点，并向所述待获得奖励的分布式电力节点发出奖励；
其中，根据所述计算结果确定待获得奖励的分布式电力节点，包括：
响应于确定出多个分布式电力节点的计算结果相同，且所述相同的计算结果为一个，将所述多个分布式电力节点作为待获得奖励的分布式电力节点；
响应于确定出多个分布式电力节点的计算结果相同，且所述相同的计算结果为多个，确定数量最多的相同的计算结果，将所述数量最多的相同的计算结果对应的分布式电力节点作为待获得奖励的分布式电力节点；
其中，根据如下公式确定分布式电力节点的并网电量：
其中，coinj为分布式电力节点j在预设时间段内获得的奖励，coinΔt为本调控节点在所述预设时间段内向各所述分布式电力节点发出的奖励总数量，Q(P)为预设的最大并网电量，d为分布式电力节点j与本调控节点之间的距离，Q(Pj)为分布式电力节点j的并网电量。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述并网电量发送至所述分布式电力节点之后，所述方法还包括：
根据所述并网电量以及所述预设时间段内的成本电价确定并网收益，并向所述分布式电力节点发出所述并网收益。
3.一种基于区块链的调控节点，其特征在于，所述调控节点包括：
处理模块，用于根据区块链网络中的分布式电力节点在预设时间段内获得的奖励、所述分布式电力节点与本调控节点之间的距离、本调控节点在所述预设时间段内向各所述分布式电力节点发出的奖励总数量以及预设的最大并网电量确定所述分布式电力节点的并网电量；
发送模块，用于将所述并网电量发送至所述分布式电力节点，以供所述分布式电力节点根据所述并网电量进行电力并网；
其中，所述处理模块用于：
响应于确定出多个分布式电力节点的计算结果相同，且所述相同的计算结果为一个，将所述多个分布式电力节点作为待获得奖励的分布式电力节点；
响应于确定出多个分布式电力节点的计算结果相同，且所述相同的计算结果为多个，确定数量最多的相同的计算结果，将所述数量最多的相同的计算结果对应的分布式电力节点作为待获得奖励的分布式电力节点；
其中，所述处理模块用于，根据如下公式确定分布式电力节点的并网电量：其中，coinj为分布式电力节点j在预设时间段内获得的奖励，coinΔt为本调控节点在所述预设时间段内向各所述分布式电力节点发出的奖励总数量，Q(P)为预设的最大并网电量，d为分布式电力节点j与本调控节点之间的距离，Q(Pj)为分布式电力节点j的并网电量；所述调控节点还包括发布模块和接收模块；
所述发布模块用于，在区块链网络中发布计算任务；所述计算任务包括对最优调度计划的求解，调度计划包括各分布式电力节点进行电力并网的先后顺序；
所述接收模块用于，接收各所述分布式电力节点广播的所述计算任务的计算结果；
所述处理模块还用于，根据所述计算结果确定待获得奖励的分布式电力节点；
所述发送模块还用于，向所述待获得奖励的分布式电力节点发出奖励。
4.如权利要求3所述的调控节点，其特征在于，所述处理模块还用于，根据所述并网电量以及所述预设时间段内的成本电价确定并网收益；
所述发送模块还用于，向所述分布式电力节点发出所述并网收益。
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