CN112712211A - 一种基于区块链进行能源调度的方法及装置 - Google Patents

一种基于区块链进行能源调度的方法及装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种基于区块链进行能源调度的方法及装置，方法包括：获取能源点的能源数据；所述能源包括：电能、蒸汽、燃气及水能中的任意一种；基于能源数据创建能源优化调度模型；基于能源优化调度模型输出调度建议，并将优化调度建议广播至区块链网络中，以使区块链网络中的调度指挥终端基于调度建议对能源进行调度；每个分端终端根据对应的能源数据创建优化调度模型，并将调度建议广播至区块链网络中，这样调度指挥终端可以实时对各个分端终端的调度建议进行分析，最终确定出合理的调度指令；相比现有技术中利用人工调度能源的方式，明显可以提高能源调度效率。

Description

一种基于区块链进行能源调度的方法及装置
技术领域
本发明属于能源调度技术领域，尤其涉及一种基于区块链进行能源调度的方法及装置。
背景技术
随着现阶段我国工业化程度的不断加深，我国的各种能源的供需矛盾问题也日见突出。一个能源生产企业将面临多种能源的调度使用问题，能否有效地协调管理企业生产中的各项能源物质的流动，这对于现在能源企业能否适应新形式下的行业竞争，提高企业中和生产效益具有至关重要的意义。
现有技术中，各能源点的调度指挥的方式主要是对各能源点进行监测，但实际指挥和控制需要对能源点的负责人进行电话授权，并且各点的分布也存在距离差异，导致能源调度效率得不到保障。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明实施例提供了一种基于区块链进行能源调度的方法及装置，用于解决现有技术中人工调度能源的方式导致能源调度效率得不到确保的技术问题。
本发明提供一种基于区块链进行能源调度的方法，所述方法包括：
获取能源点的能源数据，所述能源包括：电能、蒸汽、燃气及水能中的任意一种；
基于所述能源数据创建能源优化调度模型；
基于所述能源优化调度模型输出调度建议，并将所述优化调度建议广播至区块链网络中，以使所述区块链网络中的调度指挥终端基于所述调度建议对所述能源进行调度；其中，所述区块链网络中包括多个能源点对应的分端终端及所述调度指挥终端及所述调度指挥终端。
可选的，所述获取能源点的能源数据包括：
接收由数据采集器发送的各数据包；
基于所述数据包的标识对各所述数据包进行归类；
对归类后的各所述数据包进行解密，获得解密后的各所述数据包对应的编码；
基于约定的顺序对所述编码进行排序，将排序后的所述编码进行重组，重组得到的数据为所述能源数据。
可选的，当所述能源为所述电能时，所述能源数据包括：电流、电压、功率、电导率及消耗量；
当所述能源为所述蒸汽及所述水能时，所述能源数据包括：管网压力、流量、消耗量及回收量；
当所述能源为所述燃气时，所述能源数据包括：热值、温度、流量、管网压力、消耗量及回收量。
可选的，所述基于能源数据创建能源优化调度模型，包括：
针对于任一能源，基于对应的能源数据创建能源模型；
确定所述能源模型的约束条件；所述约束条件包括：在调度周期内能源损失达到最小以及波动达到最小；
基于所述能源模型及所述约束条件创建所述能源优化调度模型，所述能源优化调度模型包括所述能源模型及对应的所述约束条件。
可选的，所述基于所述能源优化调度模型输出调度建议，包括：
确定所述能源模型在所述约束函数下的最优解；所述最优解包括调度周期内的能源损失值及波动幅值。
本发明还提供一种基于区块链进行能源调度的装置，所述装置包括：
获取单元，用于获取能源点的能源数据，所述能源包括：电能、蒸汽、燃气及水能中的任意一种；
创建单元，用于基于所述能源数据创建能源优化调度模型；
输出单元，用于基于所述能源优化调度模型输出调度建议，并将所述优化调度建议广播至区块链网络中，以使所述区块链网络中的调度指挥终端基于所述调度建议对所述能源进行调度；其中，所述区块链网络中包括多个能源点对应的分端终端及所述调度指挥终端。
可选的，所述获取单元具体用于：
接收由数据采集器发送的各数据包；
基于所述数据包的标识对各所述数据包进行归类；
对归类后的各所述数据包进行解密，获得解密后的各所述数据包对应的编码；
基于约定的顺序对所述编码进行排序，将排序后的所述编码进行重组，重组得到的数据为所述能源数据。
可选的，当所述能源为所述电能时，所述能源数据包括：电流、电压、功率、电导率及消耗量；
当所述能源为所述蒸汽及所述水能时，所述能源数据包括：管网压力、流量、消耗量及回收量；
当所述能源为所述燃气时，所述能源数据包括：热值、温度、流量、管网压力、消耗量及回收量。
可选的，所述创建单元具体用于：
针对于任一能源，基于对应的能源数据创建能源模型；
确定所述能源模型的约束条件；所述约束条件包括：在调度周期内能源损失达到最小以及波动达到最小；
基于所述能源模型及所述约束条件创建所述能源优化调度模型，所述能源优化调度模型包括所述能源模型及对应的所述约束条件。
可选的，所述输出单元具体用于：
确定所述能源模型在所述约束函数下的最优解；所述最优解包括调度周期内的能源损失值及波动幅值。
本发明提供了一种基于区块链进行能源调度的方法及装置，方法包括：获取能源点的能源数据，所述能源包括：电能、蒸汽、燃气及水能中的任意一种；基于所述能源数据创建能源优化调度模型；基于所述能源优化调度模型输出调度建议，并将所述优化调度建议广播至区块链网络中，以使所述区块链网络中的调度指挥终端基于所述调度建议对所述能源进行调度；其中，所述区块链网络中包括多个能源点对应的分端终端及所述调度指挥终端；如此，每个分端终端根据对应的能源数据创建优化调度模型，并将调度建议广播至区块链网络中，这样调度指挥终端可以实时对各个分端终端的调度建议进行分析，最终确定出合理的调度指令；同样的，因调度指挥终端与各分端终端处于同一区块链网络中，那么调度指挥终端可以将调度指令广播至区块链网络中，这样每个分端终端均可以看到该调度指令，再根据调度指令参与能源调度；相比现有技术中利用人工调度能源的方式，明显可以提高能源调度效率。
附图说明
图1为本发明实施例提供的基于区块链进行能源调度的方法流程示意图；
图2为本发明实施例提供的基于区块链进行能源调度的装置结构示意图。
具体实施方式
为了解决现有技术中人工调度能源的方式导致能源调度效率得不到确保的技术问题，本发明提供了一种基于区块链进行能源调度的方法及装置。
下面通过附图及具体实施例对本发明的技术方案做进一步的详细说明。
本实施例提供一种基于区块链进行能源调度的方法，如图1所示，方法包括以下步骤：
S110，获取能源点的能源数据，所述能源包括：电能、蒸汽、燃气及水能中的任意一种；
这里，针对任一能源来说，能源点可以包括多个，每个能源点设置有数据采集处理器及分端终端，各分端终端与调度指挥终端形成区块链网络。也就是说，各分端终端与调度指挥终端是区块链网络中的节点设备，区块链网络中包括多个能源点对应的分端终端及调度指挥终端，由于区块链网络具有共识机制，因此区块链网络中的任何信息均为共享信息。其中，区块链网络内的通信可以通过5G实现。当然也可以通过局域网实现，在此不做限制。
能源点设置有各类传感器，用于实时采集能源数据。比如当能源为电能时，能源数据可以包括：电流、电压、功率、电导率及电能消耗量等；那么传感器可以包括电流互感器。
当能源为蒸汽时，能源数据可以包括：蒸汽管网压力、蒸汽流量、蒸汽消耗量及蒸汽回收量；那么传感器可以包括：压力传感器及流量传感器。
当能源为水能时，能源数据可以包括：水管网压力、水流量、水消耗量及水回收量；那么传感器可以包括：压力传感器及流量传感器。
当能源为燃气时，能源数据包括：热值、温度、燃气流量、燃气管网压力、燃气消耗量及燃气回收量等；那么传感器可以包括：压力传感器、流量传感器及温度传感器。
当数据采集器采集到对应的能源数据时，需要将能源数据发送至分端终端。为了提高数据传输的安全性，数据采集器在发送能源数据之前，对能源数据进行破碎，形成多个块数据；基于预设的乱序机制将多个所述块数据进行乱序处理；对乱序后的所述块数据进行编码、加密，形成至少一个数据包；每个数据包具有不同的类别标识。
那么，作为一种安全的实施例，获取能源点的能源数据包括：
接收由数据采集器发送的各数据包；
基于数据包的标识对各数据包进行归类；
对归类后的各数据包进行解密，获得解密后的各数据包对应的编码；
基于约定的顺序对编码进行排序，将排序后的编码进行重组，重组得到的数据为能源数据。
这样样各能源点的数据反馈到对应的分端终端时，能够保证数据的安全，即使在传送中出现数据被盗取情况，盗取信息的用户也无法恢复数据。
应说明的是，本实施例中的能源可以包括：电能、蒸汽、燃气及水能中的任意一种。举例来说，当能源为电能时，能源点可以为发电站(比如光伏太阳能发电站、火力发电站、风能发电站及生物质能发电站等)。当能源为燃气时，能源点可以为天然气站、人工煤气站及生物气站等。
分端终端获取到能源数据后，会对能源数据进行实时监控，并将能源数据存储在服务器中，以使授权用户可以随时浏览和查询历史能源数据。
S111，基于所述能源数据创建能源优化调度模型；
由于每个能源点的产能、负荷及生产因素是不同的，因此针对每个能源点来说，均需要基于能源数据创建能源优化调度模型，以能根据该模型输出针对自身的最合理的调度建议。
作为一种可选的实施例，基于能源数据创建能源优化调度模型，包括：
针对于任一能源，基于对应的能源数据创建能源模型；
确定能源模型的约束条件；所述约束条件包括：在调度周期内能源损失达到最小以及波动达到最小；
基于能源模型及约束条件创建能源优化调度模型，能源优化调度模型包括能源模型及的所述约束条件。
这里，在调度指挥终端在调度能源时需要考虑到各能源点的实际情况，比如需要在调度周期内确保各能源点的能源损失达到最小以及波动达到最小，因此约束条件可以确定为在调度周期内能源损失达到最小以及波动达到最小。而能源损失主要包括两个方面：第一是运行维护成本，第二是环境保护折算成本。
应说明的是，当能源为电能时，波动应为电网波动；当能源为蒸汽、燃气及水能时，波动应为管网压力波动。
S112，基于所述能源优化调度模型输出调度建议，并将所述优化调度建议广播至区块链网络中，以使所述区块链网络中的调度指挥终端基于所述调度建议对所述能源进行调度。
能源优化调度模型创建完成之后，各分端终端可以基于能源优化调度模型输出调度建议，并将优化调度建议广播至区块链网络中，这样调度指挥终端可以看到每个分端终端反馈的调度建议，再根据各调度建议对能源进行调度。
作为一种可选的实施例，基于能源优化调度模型输出调度建议，包括：
确定能源模型在约束函数下的最优解；最优解包括调度周期内的可调控量及波动幅值。
以电能举例来说，假设能源点包括A、B和C三个，A能源点对应的调度建议为：能源损失为5万元，电网波动幅值为3％；B能源点对应的调度建议为：能源损失为6万元，电网波动幅值为5％；C能源点对应的调度建议为：能源损失为2万元，电网波动幅值为1％。那么调度指挥终端可以对能源点C的电量进行错峰调度。
此外，各能源优化调度模型还可以预测对应能源点的用能负荷，并将用能负荷广播至区块链网络中，以使调度指挥终端在调度时以作参考。
如此，每个分端终端根据对应的能源数据创建优化调度模型，并将调度建议广播至区块链网络中，这样调度指挥终端可以实时对各个分端终端的调度建议进行分析，最终确定出合理的调度指令；同样的，因调度指挥终端与各分端终端处于同一区块链网络中，那么调度指挥终端可以将调度指令广播至区块链网络中，这样每个分端终端均可以看到该调度指令，再根据调度指令参与能源调度；相比现有技术中利用人工调度能源的方式，明显可以提高能源调度效率。
基于同样的发明构思，本实施例还提供一种基于区块链进行能源调度的装置，具体如下：
如图2所示，该装置包括：
获取单元21，用于获取能源点的能源数据，所述能源包括：电能、蒸汽、燃气及水能中的任意一种；
创建单元22，用于基于所述能源数据创建能源优化调度模型；
输出单元23，用于基于所述能源优化调度模型输出调度建议，并将所述优化调度建议广播至区块链网络中，以使所述区块链网络中的调度指挥终端基于所述调度建议对所述能源进行调度；其中，所述区块链网络中包括多个能源点对应的分端终端。
这里，针对任一能源来说，能源点可以包括多个，每个能源点设置有数据采集处理器及分端终端，各分端终端与调度指挥终端形成区块链网络。也就是说，各分端终端与调度指挥终端是区块链网络中的节点设备，区块链网络中包括多个能源点对应的分端终端及调度指挥终端，由于区块链网络具有共识机制，因此区块链网络中的任何信息均为共享信息。其中，区块链网络内的通信可以通过5G实现。当然也可以通过局域网实现，在此不做限制。
能源点设置有各类传感器，用于实时采集能源数据。比如当能源为电能时，能源数据可以包括：电流、电压、功率、电导率及电能消耗量等；那么传感器可以包括电流互感器。
当能源为蒸汽时，能源数据可以包括：蒸汽管网压力、蒸汽流量、蒸汽消耗量及蒸汽回收量；那么传感器可以包括：压力传感器及流量传感器。
当能源为水能时，能源数据可以包括：水管网压力、水流量、水消耗量及水回收量；那么传感器可以包括：压力传感器及流量传感器。
当能源为燃气时，能源数据包括：热值、温度、燃气流量、燃气管网压力、燃气消耗量及燃气回收量等；那么传感器可以包括：压力传感器、流量传感器及温度传感器。
当数据采集器采集到对应的能源数据时，需要将能源数据发送至分端终端。为了提高数据传输的安全性，数据采集器在发送能源数据之前，对能源数据进行破碎，形成多个块数据；基于预设的乱序机制将多个所述块数据进行乱序处理；对乱序后的所述块数据进行编码、加密，形成至少一个数据包；每个数据包具有不同的类别标识。
那么，作为一种安全的实施例，获取单元21获取能源点的能源数据包括：
接收由数据采集器发送的各数据包；
基于数据包的标识对各数据包进行归类；
对归类后的各数据包进行解密，获得解密后的各数据包对应的编码；
基于约定的顺序对编码进行排序，将排序后的编码进行重组，重组得到的数据为能源数据。
这样样各能源点的数据反馈到对应的分端终端时，能够保证数据的安全，即使在传送中出现数据被盗取情况，盗取信息的用户也无法恢复数据。
应说明的是，本实施例中的能源可以包括：电能、蒸汽、燃气及水能中的任意一种。举例来说，当能源为电能时，能源点可以为发电站(比如光伏太阳能发电站、火力发电站、风能发电站及生物质能发电站等)。当能源为燃气时，能源点可以为天然气站、人工煤气站及生物气站等。
分端终端获取到能源数据后，会对能源数据进行实时监控，并将能源数据存储在服务器中，以使授权用户可以随时浏览和查询历史能源数据。
由于每个能源点的产能、负荷及生产因素是不同的，因此针对每个能源点来说，均需要基于能源数据创建能源优化调度模型，以能根据该模型输出针对自身的最合理的调度建议。
作为一种可选的实施例，创建单元22基于能源数据创建能源优化调度模型，包括：
针对于任一能源，基于对应的能源数据创建能源模型；
确定能源模型的约束条件；所述约束条件包括：在调度周期内能源损失达到最小以及波动达到最小；
基于能源模型及约束条件创建能源优化调度模型，能源优化调度模型包括能源模型及的所述约束条件。
这里，在调度指挥终端在调度能源时需要考虑到各能源点的实际情况，比如需要在调度周期内确保各能源点的能源损失达到最小以及波动达到最小，因此约束条件可以确定为在调度周期内能源损失达到最小以及波动达到最小。而能源损失主要包括两个方面：第一是运行维护成本，第二是环境保护折算成本。
应说明的是，当能源为电能时，波动应为电网波动；当能源为蒸汽、燃气及水能时，波动应为管网压力波动。
能源优化调度模型创建完成之后，各分端终端可以基于能源优化调度模型输出调度建议，并将优化调度建议广播至区块链网络中，这样调度指挥终端可以看到每个分端终端反馈的调度建议，再根据各调度建议对能源进行调度。
作为一种可选的实施例，输出单元23基于能源优化调度模型输出调度建议，包括：
确定能源模型在约束函数下的最优解；最优解包括调度周期内的可调控量及波动幅值。
以电能举例来说，假设能源点包括A、B和C三个，A能源点对应的调度建议为：能源损失为5万元，电网波动幅值为3％；B能源点对应的调度建议为：能源损失为6万元，电网波动幅值为5％；C能源点对应的调度建议为：能源损失为2万元，电网波动幅值为1％。那么调度指挥终端可以对能源点C的电量进行错峰调度。
此外，各能源优化调度模型还可以预测对应能源点的用能负荷，并将用能负荷广播至区块链网络中，以使调度指挥终端在调度时以作参考。
如此，每个分端终端根据对应的能源数据创建优化调度模型，并将调度建议广播至区块链网络中，这样调度指挥终端可以实时对各个分端终端的调度建议进行分析，最终确定出合理的调度指令；同样的，因调度指挥终端与各分端终端处于同一区块链网络中，那么调度指挥终端可以将调度指令广播至区块链网络中，这样每个分端终端均可以看到该调度指令，再根据调度指令参与能源调度；相比现有技术中利用人工调度能源的方式，明显可以提高能源调度效率。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于区块链进行能源调度的方法，其特征在于，所述方法包括：
获取能源点的能源数据，所述能源包括：电能、蒸汽、燃气及水能中的任意一种；
基于所述能源数据创建能源优化调度模型；
基于所述能源优化调度模型输出调度建议，并将所述优化调度建议广播至区块链网络中，以使所述区块链网络中的调度指挥终端基于所述调度建议对所述能源进行调度；其中，所述区块链网络中包括多个能源点对应的分端终端及所述调度指挥终端及所述调度指挥终端。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取能源点的能源数据包括：
接收由数据采集器发送的各数据包；
基于所述数据包的标识对各所述数据包进行归类；
对归类后的各所述数据包进行解密，获得解密后的各所述数据包对应的编码；
基于约定的顺序对所述编码进行排序，将排序后的所述编码进行重组，重组得到的数据为所述能源数据。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，当所述能源为所述电能时，所述能源数据包括：电流、电压、功率、电导率及消耗量；
当所述能源为所述蒸汽及所述水能时，所述能源数据包括：管网压力、流量、消耗量及回收量；
当所述能源为所述燃气时，所述能源数据包括：热值、温度、流量、管网压力、消耗量及回收量。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于能源数据创建能源优化调度模型，包括：
针对于任一能源，基于对应的能源数据创建能源模型；
确定所述能源模型的约束条件；所述约束条件包括：在调度周期内能源损失达到最小以及波动达到最小；
基于所述能源模型及所述约束条件创建所述能源优化调度模型，所述能源优化调度模型包括所述能源模型及对应的所述约束条件。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述能源优化调度模型输出调度建议，包括：
确定所述能源模型在所述约束函数下的最优解；所述最优解包括调度周期内的能源损失值及波动幅值。
6.一种基于区块链进行能源调度的装置，其特征在于，所述装置包括：
获取单元，用于获取能源点的能源数据，所述能源包括：电能、蒸汽、燃气及水能中的任意一种；
创建单元，用于基于所述能源数据创建能源优化调度模型；
输出单元，用于基于所述能源优化调度模型输出调度建议，并将所述优化调度建议广播至区块链网络中，以使所述区块链网络中的调度指挥终端基于所述调度建议对所述能源进行调度；其中，所述区块链网络中包括多个能源点对应的分端终端及所述调度指挥终端。
7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述获取单元具体用于：
接收由数据采集器发送的各数据包；
基于所述数据包的标识对各所述数据包进行归类；
对归类后的各所述数据包进行解密，获得解密后的各所述数据包对应的编码；
基于约定的顺序对所述编码进行排序，将排序后的所述编码进行重组，重组得到的数据为所述能源数据。
8.如权利要求6所述的装置，其特征在于，当所述能源为所述电能时，所述能源数据包括：电流、电压、功率、电导率及消耗量；
当所述能源为所述蒸汽及所述水能时，所述能源数据包括：管网压力、流量、消耗量及回收量；
当所述能源为所述燃气时，所述能源数据包括：热值、温度、流量、管网压力、消耗量及回收量。
9.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述创建单元具体用于：
针对于任一能源，基于对应的能源数据创建能源模型；
确定所述能源模型的约束条件；所述约束条件包括：在调度周期内能源损失达到最小以及波动达到最小；
基于所述能源模型及所述约束条件创建所述能源优化调度模型，所述能源优化调度模型包括所述能源模型及对应的所述约束条件。
10.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述输出单元具体用于：
确定所述能源模型在所述约束函数下的最优解；所述最优解包括调度周期内的能源损失值及波动幅值。
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