CN112910085A - 一种基于低压网格式区块链的用电采集方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种基于低压网格式区块链的用电采集方法，包括以下步骤：将电网覆盖区域进行网格化，每个网格由N个台区组成，以单个台区为区块，台区内的表箱为区块节点来搭建区块链，在各台变低压侧安装区块链数据中心模块，用于进行数据的边端算储及管理；设置用采模块，所述用采模块包括复数个用户侧电能采集设备，用户侧电能采集设备对应安装于各表箱内，用于采集电力数据，并对电力数据添加时间戳；建立自组网的无线通讯网络，供所述用采模块以及区块链的服务器进行通信；通过区块链的服务器对所有区块链数据中心模块下发指令，各区块链数据中心模块对区域内的所有用户侧电能采集设备采集到的电力数据进行数据汇总穿透及上传。

Description

一种基于低压网格式区块链的用电采集方法
技术领域
本发明涉及一种基于低压网格式区块链的用电采集方法，属于区块链、电力系统技术领域。
背景技术
目前低压区域用电采集主要使用HPLC技术，HPLC高速电力载波也称为宽带电力载波，是在低压电力线上进行数据传输的宽带电力线载波技术。宽带电力线载波通信网络则是以电力线作为通信媒介，实现低压电力用户用电信息汇聚、传输、交互的通信网络。宽带电力线载波主要采用了正交频分复用(OFDM)技术，频段使用2MHz-12MHz。与传统的低速窄带电力线载波技术而言，HPLC技术具有带宽大、传输速率高，可以满足低压电力线载波通信更高的需求。实现传统智能电表无法实现的非计量数据传输、事件实时上报等功能。
目前的低压区域用采过程主要存在以下痛点：
1、用采集中器采用串行排队采集电表数据，由于低压用户采集密集、数据量大、通道速率低，导致无法大量、高频度对HPLC电表实时进行采集，甚至采集数据准确率低。
2、用采集中器已承载多项营销主营采集业务，增加采集项目太多会影响营销主营业务采集。
3、单电表实时召测的响应速度慢、成功率较低，导致配变、总开、分路等停电时都无法大量对相关电表进行召测确认停电情况。
4、电表采集数据对用户表后断电、漏电等状态无法感知。
5、营销出于对用户用电采集数据安全性考虑，导致部分数据暂时无法共享。
6、单台配变的故障由于终端召测有时会出现响应效率慢、不准确，电表无法高频度、高并发的穿透召测等原因，导致存在无法快速感知单配变故障的现象。
发明内容
为了解决上述现有技术中存在的问题，本发明提出了一种基于低压网格式区块链的用电采集方法，采集电力用户用电过程中自然产生的具有时空特性的可溯源数据结构，区块链的去中心化、去信任化以及不可篡改的特征，保证了电力数据在传输过程中的安全性和真实性，同时能够降低监督成本，提高运营效率。
本发明的技术方案如下：
一种基于低压网格式区块链的用电采集方法，包括以下步骤：
搭建区块链，将电网覆盖区域进行网格化，每个网格由N个台区组成，以单个台区为区块，台区内的表箱为区块节点来搭建区块链，在各台变低压侧安装区块链数据中心模块，用于进行数据的边端算储及管理；
设置用采模块，所述用采模块包括复数个用户侧电能采集设备，各所述用户侧电能采集设备对应安装于各表箱内，用于采集表箱内电表产生的电力数据，并对电力数据添加时间戳；
搭建无线通讯网络，建立自组网的无线通讯网络，供所述用采模块以及区块链的服务器进行通信；
进行用电采集，通过区块链的服务器对所有区块链数据中心模块下发指令，各所述区块链数据中心模块对区域内的所有用户侧电能采集设备采集到的电力数据进行数据汇总穿透及上传。
进一步的，对所述用户侧电能采集设备采集到的电力数据进行共识验证，验证成功则通过无线通讯网络传输至对应台区的区块链中心模块；
所述对应台区的区块链中心模块捞取本台区内所有通过共识验证的电力数据，形成区块。
进一步的，还搭建有数据认证中心，所述数据认证中心对电力业务应用进行可信授权；
所述区块链的服务器通过各区块链中心模块接收各台区采集到的电力数据，并将各台区的电力数据发送至通过可信授权的电力业务应用，所述电力业务应用分别对各台区的电力数据进行处理，得到与各台区一一对应的电力业务数据并反馈至所述区块链的服务器；
所述区块链的服务器将各所述电力业务数据分发至对应台区的区块链中心模块，各所述区块链中心将所述电力业务数据存储于本地。
进一步的，还建立有用户应用客户端，用户通过所述用户应用客户端向所述数据认证中心发起请求，所述数据认证中心根据用户信息确认该用户的电表信息，并下发可信证书至搭载用户应用客户端的终端设备；
用户通过存储有可信证书的终端设备上的用户应用客户端发起数据查询请求至区块链的服务器，所述区块链的服务器发送与该用户电表有关的电力业务数据至所述用户应用客户端上。
进一步的，对在所述无线通讯网络中传输的数据采用哈希加密算法和区块链加密算法进行加密。
进一步的，所述无线通信网络基于LPWAN低功率广域网络搭建。
本发明具有如下有益效果：
1、本发明一种基于低压网格式区块链的用电采集方法，通过搭建建立网格化的区块链实现电力数据的采集，采集电力用户用电过程中自然产生的具有时空特性的可溯源数据结构，区块链的去中心化、去信任化以及不可篡改的特征，保证了电力数据在传输过程中的安全性和真实性，同时能够降低监督成本，提高运营效率。
2、本发明一种基于低压网格式区块链的用电采集方法，通过建立自组网的无线通讯网络，使电力数据的传输更具有便捷性和经济性。
3、本发明一种基于低压网格式区块链的用电采集方法，通过区块链数据中心模块负责台区内电力数据的上传，减小上传通道的数据量，提高整体运行速率。
4、本发明一种基于低压网格式区块链的用电采集方法，通过将电力业务数据分布式的存储在各台区本地的区块链中心模块中，实现高效的区域化就地存储分析，提升了低压侧系统的运行速率，降低服务器运行、分析、计算压力,减少服务器设备投入，可支持高频度对用户侧用电情况实时监测。
5、本发明一种基于低压网格式区块链的用电采集方法，可在不影响现有营销主营业务下，提高中低压停电研判的时效和准确性，最终提升用户的体验感。
6、本发明一种基于低压网格式区块链的用电采集方法，可利用低压网格式区块链高频度、高并发量等特点对配变停电设备下进行实时电压招测，提升单配变准确性和实时性，减少了单配变停电误报情况。
附图说明
图1为本发明实施例的流程图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例来对本发明进行详细的说明。
实施例一：
参见图1，一种基于低压网格式区块链的用电采集方法，包括以下步骤：
搭建区块链，将电网覆盖区域进行网格化，每个网格由N个台区组成，以单个台区为区块，台区内的表箱为区块节点来搭建区块链，在各台变低压侧安装区块链数据中心模块，用于进行数据的边端算储及管理；各所述区块链中心模块对应设置在各台区内，用于进行集中管理，例如断电告警、负荷异动告警、用户用电需求提示、用户用电健康提醒、小区太阳能供电、电动汽车储能充电系统应急反供电、电网供电等多能源体系供电负荷自动管理调度等；
设置用采模块，所述用采模块包括复数个用户侧电能采集设备；用户侧电能采集设备支持高频度、多并发，可在区域化数据链中进行采集数据、数据智能化处理、分析，实现高效率电能采集及召测，解决了低压用户侧高频度、高并发采集及采集通道速率低的问题；各用户侧电能采集设备分别对应安装于各表箱内，用于采集表箱内电表产生的电力数据，并对电力数据添加时间戳；
搭建无线通讯网络，建立自组网的无线通讯网络，供所述用采模块以及区块链的服务器进行通信；无线通讯网络基于无线通讯设备搭建，该无线通讯设备分布式安装在各个用户侧电能采集设备和区块链中心模块上，实现无线通讯、数据采集速率在2min以内，7S上报故障停电信息,单用户召测速率在1分钟内，单表箱召测速率在1分钟内，单台区召测速率在30S内。
进行用电采集，通过区块链的服务器对所有区块链数据中心模块下发指令，各所述区块链数据中心模块对区域内的所有用户侧电能采集设备采集到的电力数据进行数据汇总穿透及上传。
本实施例通过搭建建立网格化的区块链实现电力数据的采集，采集电力用户用电过程中自然产生的具有时空特性的可溯源数据结构，区块链的去中心化、去信任化以及不可篡改的特征，保证了电力数据在传输过程中的安全性和真实性，同时能够降低监督成本，提高运营效率；通过建立自组网的无线通讯网络，使电力数据的传输更具有便捷性和经济性；通过区块链数据中心模块负责台区内电力数据的上传，减小上传通道的数据量，提高整体运行速率。
实施例二：
进一步的，对所述用户侧电能采集设备采集到的电力数据进行共识验证，验证成功则通过无线通讯网络传输至对应台区的区块链中心模块；
所述对应台区的区块链中心模块捞取本台区内所有通过共识验证的电力数据，形成区块。
进一步的，还搭建有数据认证中心，所述数据认证中心对电力业务应用进行可信授权；
所述区块链的服务器通过各区块链中心模块接收各台区采集到的电力数据，并将各台区的电力数据发送至通过可信授权的电力业务应用，所述电力业务应用分别对各台区的电力数据进行处理，得到与各台区一一对应的电力业务数据并反馈至所述区块链的服务器；
所述区块链的服务器将各所述电力业务数据分发至对应台区的区块链中心模块，各所述区块链中心将所述电力业务数据存储于本地。
进一步的，还建立有用户应用客户端，用户通过所述用户应用客户端向所述数据认证中心发起请求，所述数据认证中心根据用户信息确认该用户的电表信息，并下发可信证书至搭载用户应用客户端的终端设备；
用户通过存储有可信证书的终端设备上的用户应用客户端发起数据查询请求至区块链的服务器，所述区块链的服务器发送与该用户电表有关的电力业务数据至所述用户应用客户端上。
进一步的，对在所述无线通讯网络中传输的数据采用哈希加密算法和区块链加密算法进行加密，提高区块链数据共享的安全性，避免数据串改。
进一步的，所述无线通信网络基于LPWAN低功率广域网络搭建。
本实施例通过将电力业务数据分布式的存储在各台区本地的区块链中心模块中，实现高效的区域化就地存储分析，提升了低压侧系统的运行速率，降低服务器运行、分析、计算压力,减少服务器设备投入，可支持高频度对用户侧用电情况实时监测。同时不影响现有营销主营业务下，提高中低压停电研判的时效和准确性，最终提升用户的体验感。可利用低压网格式区块链高频度、高并发量等特点对配变停电设备下进行实时电压招测。提升单配变准确性和实时性，减少了单配变停电误报情况。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (6)

1.一种基于低压网格式区块链的用电采集方法，其特征在于，包括以下步骤：
搭建区块链，将电网覆盖区域进行网格化，每个网格由N个台区组成，以单个台区为区块，台区内的表箱为区块节点来搭建区块链，在各台变低压侧安装区块链数据中心模块，用于进行数据的边端算储及管理；
设置用采模块，所述用采模块包括复数个用户侧电能采集设备，各所述用户侧电能采集设备对应安装于各表箱内，用于采集表箱内电表产生的电力数据，并对电力数据添加时间戳；
搭建无线通讯网络，建立自组网的无线通讯网络，供所述用采模块以及区块链的服务器进行通信；
进行用电采集，通过区块链的服务器对所有区块链数据中心模块下发指令，各所述区块链数据中心模块对区域内的所有用户侧电能采集设备采集到的电力数据进行数据汇总穿透及上传。
2.根据权利要求1所述的一种基于低压网格式区块链的用电采集方法，其特征在于：对所述用户侧电能采集设备采集到的电力数据进行共识验证，验证成功则通过无线通讯网络传输至对应台区的区块链中心模块；
所述对应台区的区块链中心模块捞取本台区内所有通过共识验证的电力数据，形成区块。
3.根据权利要求2所述的一种基于低压网格式区块链的用电采集方法，其特征在于：
还搭建有数据认证中心，所述数据认证中心对电力业务应用进行可信授权；
所述区块链的服务器通过各区块链中心模块接收各台区采集到的电力数据，并将各台区的电力数据发送至通过可信授权的电力业务应用，所述电力业务应用分别对各台区的电力数据进行处理，得到与各台区一一对应的电力业务数据并反馈至所述区块链的服务器；
所述区块链的服务器将各所述电力业务数据分发至对应台区的区块链中心模块，各所述区块链中心将所述电力业务数据存储于本地。
4.根据权利要求3所述的一种基于低压网格式区块链的用电采集方法：还建立有用户应用客户端，用户通过所述用户应用客户端向所述数据认证中心发起请求，所述数据认证中心根据用户信息确认该用户的电表信息，并下发可信证书至搭载用户应用客户端的终端设备；
用户通过存储有可信证书的终端设备上的用户应用客户端发起数据查询请求至区块链的服务器，所述区块链的服务器发送与该用户电表有关的电力业务数据至所述用户应用客户端上。
5.根据权利要求1所述的一种基于低压网格式区块链的用电采集方法：对在所述无线通讯网络中传输的数据采用哈希加密算法和区块链加密算法进行加密。
6.根据权利要求1所述的一种基于低压网格式区块链的用电采集方法：所述无线通信网络基于LPWAN低功率广域网络搭建。
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