CN113010605A - 一种基于区块链的绿电溯源方法及装置 - Google Patents

一种基于区块链的绿电溯源方法及装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种基于区块链的绿电溯源方法及装置，数据采集设备把采集的发电数据和用电数据进行数字签名后上传至区块链上，服务器基于区块链系统存储的数据获得目标区域在预设时间段对应的发电数据和用电数据，并利用发电数据绘制发电曲线，以及利用用电数据绘制负荷曲线；然后，计算负荷曲线和发电曲线的曲线匹配度，获得目标区域的负荷在预设时间段对应的绿色电力数据。由上述过程可见，该方案能够准确衡量用电数据中的绿色电力数据，如绿电比例、绿色电量等数据，为有效衡量用户为低碳减排做出的贡献提供数据依据。而且，该方案杜绝了人为修改数据的可能性，使得数据具有防篡改的特性，且得到的绿色电力数据具有可溯源的特性。

Description

一种基于区块链的绿电溯源方法及装置
技术领域
本发明属于新能源技术领域，尤其涉及一种基于区块链的绿电溯源方法及装置。
背景技术
随着全球资源的不断消耗，地球生态系统面临巨大的挑战，可持续发展与低碳环保生活成为当前改善地球生态的重要途径。
绿色电力是指利用特定的发电设备，如风机、太阳能光伏电池等，将风能、太阳能等可再生的能源转化成电能。很多消费者使用了绿色电力但由于缺乏可信数据和衡量方法，却不能对用户使用的绿色电力进行准确计量，也无法直观表征用户为低碳减排做出的贡献。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种基于区块链的绿电溯源方法及装置，以解决无法准确衡量用户使用的绿色电力的问题，其公开的技术方案如下：
第一方面，本申请提供了一种基于区块链的绿电溯源方法，应用于服务器，所述方法包括：
基于区块链系统存储的数据，获取目标区域在预设时间段对应的发电数据和用电数据，所述区块链系统中的数据由数据采集设备进行数字签名后上传；
根据所述发电数据获得所述目标区域在所述预设时间段的发电曲线，以及，根据所述用电数据获得所述目标区域在所述预设时间段的负荷曲线；
计算所述负荷曲线和所述发电曲线的曲线匹配度，获得所述目标区域的负荷在所述预设时间段对应的绿色电力数据。
可选地，所述计算所述负荷曲线和所述发电曲线的曲线匹配度，获得所述目标区域的负荷在所述预设时间段内对应的绿色电力数据，包括：
获取所述负荷曲线和所述发电曲线在任一预设时间步长对应的曲线面积最小的曲线面积最小值；
计算所述预设时间段内每个所述预设时间步长对应的曲线面积最小值的总和，得到第一曲线面积总和；
计算所述负荷曲线在所述预设时间段内的曲线面积，得到第二曲线面积总和；
计算所述第一曲线面积总和与所述第二曲线面积总和之间的比例，得到所述目标曲线的负荷在所述预设时间段对应的绿色电力数据。
可选地，所述根据所述发电数据获得所述目标区域在所述预设时间段的发电曲线，包括：
将所述目标区域内的所有新能源电站在所述预设时间段对应的发电数据进行叠加，得到所述目标区域在所述预设时间段的发电曲线。
可选地，所述根据所述用电数据获得所述目标区域在所述预设时间段的负荷曲线，包括：
将所述目标区域内至少两个用电负荷在所述预设时间段对应的用电数据进行叠加，得到所述目标区域在所述预设时间段的负荷曲线。
可选地，所述方法还包括：
对所述绿色电力数据进行数字签名后发送至所述区块链系统进行存储；
接收绿色电力数据查询请求并发送至所述区块链系统，以触发所述区块链系统返回与所述绿色电力数据查询请求相匹配的绿色电力数据。
可选地，所述基于区块链系统存储的数据，获取目标区域在预设时间段对应的发电数据和用电数据，包括：
向所述区块链系统发送发用电数据读取请求，以触发所述区块链系统返回与所述数据读取请求相匹配的数字签名和数字指纹；
利用所述数字签名验证数据发布方身份正确后，获取所述服务器的数据库中存储的与所述数字指纹相匹配的发电数据和用电数据。
第二方面，本申请还提供了一种基于区块链的绿电溯源方法，应用于数据采集设备，所述数据采集设备包括发电数据采集设备和用电数据采集设备，所述方法包括：
所述发电数据采集设备采集目标区域内的各新能源电站的发电数据，并对所述发电数据进行数字签名，将所述数字签名发送至区块链系统进行存储；
所述用电数据采集设备采集目标区域内的各负荷的用电数据，并对所述用电数据进行数字签名，将所述数字签名发送至所述区块链系统进行存储，以触发服务器基于所述区块链系统存储的数据获取目标区域在预设时间段对应的发电数据和用电数据，并依据所述发电数据获得发电曲线，依据所述用电数据获得负荷曲线，以及计算所述负荷曲线和所述发电曲线的曲线匹配度得到所述目标区域的负荷在所述预设时间段对应的绿色电力数据。
可选地，所述发电数据采集设备采集目标区域内的各新能源电站的发电数据，并对所述发电数据进行数字签名后发送至所述区块链系统存储，包括：
所述发电数据采集设备采集目标区域内的各新能源电站的发电数据，并发送至集成在所述发电数据采集设备内的区块链智能代理模块；
所述区块链智能代理模块对所述发电数据进行哈希计算，得到所述发电数据的数字指纹；
所述区块链智能代理模块利用非对称加密算法对所述发电数据的数字指纹进行加密，得到所述发电数据的数字签名；
所述区块链智能代理模块发送所述数字指纹和所述数字签名至所述区块链系统进行存储。
第三方面，本申请还提供了一种基于区块链的绿电溯源方法，应用于绿电溯源系统，所述绿电溯源系统包括发电数据采集设备、用电数据采集设备和服务器，所述方法包括：
所述发电数据采集设备采集目标区域内的各新能源电站的发电数据，并对所述发电数据进行数字签名后发送至区块链系统存储；
所述用电数据采集设备采集所述目标区域内的各负荷的用电数据，并对所述用电数据进行数字签名后发送至所述区块链系统进行存储；
所述服务器基于区块链系统存储的数据，获取目标区域在预设时间段对应的发电数据和用电数据；
所述服务器根据所述发电数据获得所述目标区域在所述预设时间段的发电曲线，以及，根据所述用电数据获得所述目标区域在所述预设时间段的负荷曲线；
所述服务器计算所述负荷曲线和所述发电曲线的曲线匹配度，获得所述目标区域的负荷在所述预设时间段对应的绿色电力数据。
第四方面，本申请还提供了一种基于区块链的绿电溯源装置，应用于服务器，所述装置包括：
发用电获取模块，用于根据区块链系统存储的数据，获取目标区域在预设时间段对应的发电数据和用电数据，所述区块链系统中的数据由数据采集设备进行数字签名后上传；
曲线形成模块，用于根据所述发电数据获得所述目标区域在所述预设时间段的发电曲线，以及，根据所述用电数据获得所述目标区域在所述预设时间段的负荷曲线；
绿色电力数据计算模块，用于计算所述负荷曲线和所述发电曲线的曲线匹配度，获得所述目标区域的负荷在所述预设时间段对应的绿色电力数据。
第五方面，本申请还提供了一种基于区块链的绿电溯源装置，应用于数据采集设备，所述数据采集设备包括发电数据采集设备和用电数据采集设备，所述装置包括：
发电数据采集模块，用于采集目标区域内的各新能源电站的发电数据，并对所述发电数据进行数字签名，将所述数字签名发送至区块链系统进行存储；
用电数据采集模块，用于采集目标区域内的各负荷的用电数据，并对所述用电数据进行数字签名，将所述数字签名发送至所述区块链系统进行存储，以触发服务器基于所述区块链系统存储的数据获取目标区域在预设时间段对应的发电数据和用电数据，并依据所述发电数据获得发电曲线，依据所述用电数据获得负荷曲线，以及计算所述负荷曲线和所述发电曲线的曲线匹配度得到所述目标区域的负荷在所述预设时间段对应的绿色电力数据。
第六方面，本申请还提供了一种基于区块链的绿电溯源系统，包括：发电数据采集设备、用电数据采集设备和服务器；
所述发电数据采集设备采集目标区域内的各新能源电站的发电数据，并对所述发电数据进行数字签名后发送至区块链系统存储；
所述用电数据采集设备采集所述目标区域内的各负荷的用电数据，并对所述用电数据进行数字签名后发送至所述区块链系统进行存储；
所述服务器基于区块链系统存储的数据，获取目标区域在预设时间段对应的发电数据和用电数据；
所述服务器根据所述发电数据获得所述目标区域在所述预设时间段的发电曲线，以及，根据所述用电数据获得所述目标区域在所述预设时间段的负荷曲线；
所述服务器计算所述负荷曲线和所述发电曲线的曲线匹配度，获得所述目标区域的负荷在所述预设时间段对应的绿色电力数据。
本发明提供的基于区块链的绿电溯源方法，数据采集设备把采集的某一区域内的发电数据和用电数据进行数字签名后上传至区块链上，服务器基于区块链系统存储的数据获得目标区域在预设时间段对应的发电数据和用电数据，并利用发电数据绘制发电曲线，以及利用用电数据绘制负荷曲线，然后，计算负荷曲线和发电曲线的曲线匹配度，获得目标区域的负荷在预设时间段对应的绿色电力数据。由上述过程可见，该方案能够准确衡量用电数据中的绿色电力数据，如绿电比例、绿色电量等数据，为有效衡量用户为低碳减排做出的贡献提供数据依据。而且，该方案直接由数据采集设备将发电数据和用电数据进行数字签名后上传至区块链系统，杜绝了人为修改数据的可能性，使得数据具有防篡改的特性，且该方案得到的绿色电力数据具有可溯源的特性。
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，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本申请实施例提供的一种绿电溯源系统的结构示意图；
图2是本申请实施例提供的一种基于区块链的绿电溯源方法的流程图；
图3是本申请实施例提供的示例性的发电曲线和负荷曲线的示意图；
图4是本申请实施例提供的获得绿色电力数据的过程的流程图；
图5是本申请实施例提供的另一种基于区块链的绿电溯源方法的流程图；
图6是本申请实施例提供的又一种基于区块链的绿电溯源方法的信令图；
图7是本申请实施例提供的发电数据上链过程的流程图；
图8是本申请实施例提供的获取发用电数据过程的流程图；
图9是本申请实施例提供的一种基于区块链的绿电溯源装置的框图；
图10是本申请实施例提供的另一种基于区块链的绿电溯源装置的框图；
图11是本申请实施例提供的又一种基于区块链的绿电溯源装置的框图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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。
请参见图1，示出了本申请实施例提供的一种绿电溯源系统的结构示意图，如图1所示，该系统包括发电数据采集设备1、用电数据采集设备2、区块链系统3和用于实现绿电溯源的服务器4。
发电数据采集设备1用于采集设定区域内的各新能源电站的发电数据。
其中，新能源电站是指利用绿色能源进行发电，输出绿色电力的主体，例如，光伏发电站、风电场等。例如，发电(或用电)数据采集设备可以是电能表。
发电数据采集设备与区块链系统之间能够进行通信实现发电数据上链。
在本申请的实施例中，发电数据采集设备1中集成有区块链智能代理模块，该模块能够对采集的数据进行数字签名，并上传到区块链系统存储。利用区块链系统的智能合约实现数据防篡改。
用电数据采集设备2用于采集设定区域内的各负荷的用电数据，其中，负荷包括但不限于企业用电负荷、个体用电负荷。
与发电数据采集设备1相同，用电数据采集设备中可以集成区块链智能代理模块，利用该模块对采集的数据进行数据签名并上传至区块链系统存储。
在本申请的一个实施例中，数据采集设备可以通过RS485将采集的数据发送给区块链智能代理模块，区块链智能代理模块对数据进行校验后，可以按照设定周期上传至区块链系统进行存证。
区块链智能代理模块可以采用TrustZone，intel SGC，TEE等技术架构实现，这种智能代理可信度更高，既能保证数据源自动采集、可信上传，同时保证在区块链智能代理上运行的区块链服务难以入侵。
区块链智能代理模块具有数据上链功能以及可信存储空间，该可信存储空间用于存储表明其区块链唯一身份的公钥和私钥，利用私钥对上链的数据进行数字签名。可信存储空间依赖于硬件芯片提供的安全防护，防止其内存储的数据被篡改。
而且，将区块链智能代理模块集成在数据采集设备中，采集的数据能够直接经该模块上传至区块链，无需经服务器和传统的数据库，从而杜绝了人为修改数据的可能性，进一步提高上链数据的防篡改性。
在一种可能的实现方式中，区块链智能代理模块可以采用嵌入式系统实现。
区块链技术是一种互联网数据库技术，也被称为分布式账本技术，是分布式数据存储、点对点传输、共识机制、加密算法等计算机技术的新型应用模式。本质上是一个去中心化的数据库，是一串使用密码学方法相关联产生的数据块，每一个数据块中包含了一批次网络交易的信息，用于验证其信息的有效性(防伪)和生成下一个区块。
本申请的区块链系统3用于存证发用电数据(即，发电数据和用电数据)，区块链系统3包括用于存证和计算的智能合约等，以保证区块链上的数据公开透明且不被篡改。
服务器4用于根据区块链系统存储的数据，获得某一区域内的负荷在预设时间段内的绿色电力数据。
在本申请的实施例中，服务器4具有可信计算环境，可信计算环境是指基于硬件安全模块的可信计算平台，以提高系统整体的安全性，降低区块链的计算负担。
下面将结合图2详细介绍服务器获得绿色电力数据的详细过程。
请参见图2，示出了本申请实施例提供的一种基于区块链的绿电溯源方法的流程图，该方法应用于图1所示的服务器4中，如图2所示，该方法可以包括以下步骤：
S110，根据区块链系统存储的数据，获取目标区域在预设时间段对应的发电数据和用电数据。
前已叙及，数据采集设备采集的发电数据和用电数据进行数字签名后，经区块链智能代理直接上传至区块链系统中进行存储。
在本申请的一个实施例中，服务器监听区块链的数据上链事件，当有新的发用电数据上链时，执行根据区块链中的数据获得该区域在预设时间段的发用电数据的步骤。
其中，目标区域可以是区块链上存储的多个区域中的任一区域。
需要说明的是，服务器获得发用电数据之后，需要对数据进行预处理，如，使用高斯滤波和插值算法，剔除原始数据的异常数据，并补齐缺失的数据，对失真的数据进行平滑处理，对数据进行预处理后执行后续处理步骤。
S120，根据发电数据获得目标区域在预设时间段的发电曲线。
同一区域内可能包括多个新能源电站，此种场景下，将目标区域内的所有新能源电站对应的发电数据进行叠加，并绘制成时间与发电量的曲线，得到发电曲线。
S130，根据用电数据获得目标区域在预设时间段的负荷曲线。
在本申请的一个实施例中，可以针对用电负荷的类型分别进行统计，例如，可以分别对某个企业的用电负荷，或者充电桩单独进行统计得到相应的负荷曲线。
与获得发电曲线的过程相似，同一类型的用电负荷可能存在多个，因此，需要将目标区域内的多个负荷在预设时间段对应的用电数据进行叠加，并绘制成时间与用电量的曲线，得到负荷曲线。
如图3所示，曲线1为光伏发电曲线，曲线2为充电负荷曲线。
S140，计算负荷曲线和发电曲线的曲线匹配度，获得目标区域的负荷在预设时间段对应的绿色电力数据。
本实施例中的曲线匹配度是指负荷曲线和发电曲线的重合的程度，其中，曲线匹配度越高表明绿色电力比例越高。例如，曲线匹配度可以是曲线面积重合度，其中，曲线面积重合度越大则曲线匹配度越高；或者，还可以是两条曲线对应的向量之间的距离，如欧式距离，此种情况下，将发电曲线和负荷曲线作为两个向量，并计算两个向量之间的距离，距离越小则曲线匹配度越高，距离越大则曲线匹配度越低。
在本申请的一个实施例中，以曲线匹配度为曲线面积重合度说明获得绿色电力数据的过程，如图4所示，S140可以包括以下步骤：
S141，获取负荷曲线和发电曲线在任一预设时间步长对应的曲线面积最小的曲线面积最小值。
按预设时间步长将预设时间段划分为多个时段，并按时段计算曲线的面积。预设时间步长可以根据实际需求自行设定。例如，预设时间段是2小时，预设时间步长是15分钟。
该步骤是针对每个预设时间步长，分别计算负荷曲线在该时段对应的曲线面积，以及发电曲线在该时段对应的曲线面积，并选取数值最小的曲线面积。
S142，计算预设时间段内每个预设时间步长对应的曲线面积最小值的总和，得到第一曲线面积总和。
假设预设时间段包含的n个预设时间步长，每个预设时间步长对应一个曲线面积最小值，然后，计算这n个曲线面积最小值的总和。
S143，计算负荷曲线在所述预设时间段内的曲线面积，得到第二曲线面积总和。
S144，计算第一曲线面积总和与第二曲线面积总和之间的比例，得到目标曲线的负荷在预设时间段对应的绿色电力数据。
上述过程可以采用公式1表示：
Figure BDA0002984252820000101
式1中，n表示曲线的n个时间步长，预设时间段是2小时，每个时间步长15分钟，则n＝8；
Sg,k为第k个时间步长发电曲线的面积，Sl,k为第k个时间步长负荷曲线的面积；
Pl表示绿色电力比例。
在本申请的另一个实施例中，可以根据该目标区域的负荷在预设时间段的绿色电力比例，以及该目标区域内的负荷在该预设时间段内的总用电量，计算得到这些负荷的绿电使用量。
本实施例提供的基于区块链的绿电溯源方法，数据采集设备把采集的某一区域内的发电数据和用电数据进行数字签名后上传至区块链上，服务器基于区块链系统存储的数据获得目标区域在预设时间段对应的发电数据和用电数据，并利用发电数据绘制发电曲线，以及利用用电数据绘制负荷曲线，然后，计算负荷曲线和发电曲线的曲线匹配度，获得目标区域的负荷在预设时间段对应的绿色电力数据。由上述过程可见，该方案能够准确衡量用电数据中的绿色电力数据，如绿电比例、绿色电量等数据，为有效衡量用户为低碳减排做出的贡献提供数据依据。而且，该方案直接由数据采集设备将发电数据和用电数据进行数字签名后上传至区块链系统，杜绝了人为修改数据的可能性，使得数据具有防篡改的特性，且该方案得到的绿色电力数据具有可溯源的特性。
请参见图5，示出了本申请实施例提供的另一种基于区块链的绿电溯源方法的流程图，本实施例在图2所示实施例的基础上，还包括以下步骤：
S210，服务器对绿色电力数据进行数字签名后发送至区块链系统进行存储。
在本申请的一个实施例中，服务器可以将绿色电力数据上传至区块链系统中进行存储，具体的，服务器可以对绿色电力数据进行哈希计算得到数字指纹，然后利用非对称加密算法根据私钥对数字执行进行加密得到数字签名，再将数字签名上链存储。
S220，服务器接收绿色电力数据查询请求并发送至区块链系统，以触发区块链系统返回与绿色电力查询相匹配的绿色电力数据。
客户端向服务器发送绿色电力数据查询请求，请求包括所查询区域的标识信息，服务器将该请求发送至区块链系统，区块链系统响应该绿色电力数据查询请求获得与所述标识信息相匹配的绿色电力数据返回给服务器，服务器再将该数据返回给客户端。
本实施例提供的基于区块链的绿电溯源方法，将计算得到的绿色电力数据上链，使得绿色电力数据的公开透明、防篡改、数据可追溯的特性。而且，系统内的用户可以通过客户端直接查询绿色电力数据。
请参见图6，示出了本申请实施例提供的又一种基于区块链的绿电溯源方法的信令图，该方法应用于图1所示的绿电溯源系统，如图6所示，该方法包括以下步骤：
S310，发电数据采集设备采集目标区域内的各新能源电站的发电数据，并对发电数据进行数字签名后发送至区块链系统存储。
在本申请的一个实施例中，发电数据采集设备内集成有区块链智能代理模块，如图7所示，发电数据上链过程可以包括以下步骤：
S311，发电数据采集设备采集目标区域内的各新能源电站的发电数据，并发送至集成在发电数据采集设备内的区块链智能代理模块。
区块链智能代理模块可以理解为一个支持向区块链系统发送数据的应用程序，在本申请的一个实施例中，该模块可以集成在数据采集设备中，这样，数据采集设备采集的数据可以直接通过该模块上传区块链，无需经过服务器及传统数据库，因此避免了人为修改数据的可能性。
S312，区块链智能代理模块对发电数据进行哈希计算，得到发电数据的数字指纹。
S313，区块链智能代理模块利用非对称加密算法对发电数据的数字指纹进行加密，得到发电数据的数字签名。
区块链智能代理模块根据非对称加密算法利用私钥对数字指纹进行加密，得到数字签名。
S314，区块链智能代理模块发送数字指纹和数字签名至区块链系统进行存储。
在本申请的一个实施例中，考虑到区块链系统的存储空间有限，因为数字签名的数据量远远小于发电数据的数据量，所以可以只将发电数据的数字签名上传至区块链。
S320，用电数据采集设备采集所述目标区域内的各负荷的用电数据，并对所述用电数据进行数字签名后发送至所述区块链系统进行存储；
用电数据采集设备的工作原理发电数据采集设备相同，只是采集的数据是用电设备的数据，此处不再赘述。
S330，服务器基于区块链系统存储的数据，获取目标区域在预设时间段对应的发电数据和用电数据。
在本申请的一个实施例中，如图8所示，服务器基于区块链存储的数据获取发用电数据的过程可以包括以下步骤：
S331，服务器向区块链系统发送发用电数据读取请求。
在本申请的一个实施例中，当服务器监听区块链的数据上链事件，触发服务器执行该步骤。
其中，所述数据读取请求包括所述目标区域对应的标识信息。
S332，区块链系统中获取与数据读取请求相匹配的数字签名和数字指纹返回给服务器。
S333，服务器利用数字签名验证数据发布方身份正确后，获取服务器的数据库中存储的与数字指纹相匹配的发电数据和用电数据。
数字签名的作用是验证数据发布方的身份，数字指纹的作用是唯一标识发用电数据。S340，服务器根据发电数据获得目标区域在预设时间段的发电曲线。
S350，服务器根据用电数据获得目标区域在预设时间段的负荷曲线。
S360，服务器计算负荷曲线和发电曲线的曲线匹配度，获得目标区域的负荷在预设时间段对应的绿色电力数据。
S340～S360的过程与图2中的S120～S140的过程相同，此处不再赘述。
本实施例提供的基于区块链的绿电溯源方法，能够准确衡量用电数据中的绿色电力数据，如绿电比例、绿色电量等数据，为有效衡量用户为低碳减排做出的贡献提供数据依据。而且，该方案直接由数据采集设备将发电数据和用电数据进行数字签名后上传至区块链系统，杜绝了人为修改数据的可能性，使得数据具有防篡改的特性，且该方案得到的绿色电力数据具有可溯源的特性。
相应于上述的应用于服务器的基于区块链的绿电溯源方法实施例，本申请还提供了应用于服务器的基于区块链的绿电溯源装置实施例。
请参见图9，示出了本申请实施例提供的一种基于区块链的绿电溯源装置的框图，该装置应用于服务器中，如图9所示，该装置包括：
发用电获取模块110，用于根据区块链系统存储的数据，获取目标区域在预设时间段对应的发电数据和用电数据。
所述区块链系统中的数据由数据采集设备进行数字签名后上传。
在本申请的一个实施例中，发用电获取模块可以包括：
数据读取请求子模块，用于向所述区块链系统发送发用电数据读取请求，以触发所述区块链系统返回与所述数据读取请求相匹配的数字签名和数字指纹；
数据获取子模块，用于利用所述数字签名验证数据发布方身份正确后，获取所述服务器的数据库中存储的与所述数字指纹相匹配的发电数据和用电数据。
曲线形成模块120，用于根据所述发电数据获得所述目标区域在所述预设时间段的发电曲线，以及，根据所述用电数据获得所述目标区域在所述预设时间段的负荷曲线。
在本申请的一种应用场景中，目标区域内包括多个新能源电站，此种情况下，曲线形成模块在用于获得发电曲线时具体用于：
将所述目标区域内的所有新能源电站在所述预设时间段对应的发电数据进行叠加，得到所述目标区域在所述预设时间段的发电曲线。
类似地，目标区域内可能包括多个负荷，此种情况下，曲线形成模块用于获得用电曲线时具体用于：
将所述目标区域内至少两个用电负荷在所述预设时间段对应的用电数据进行叠加，得到所述目标区域在所述预设时间段的负荷曲线。
绿色电力数据计算模块130，用于计算所述负荷曲线和所述发电曲线的曲线匹配度，获得所述目标区域的负荷在所述预设时间段对应的绿色电力数据。
在本申请的一个实施例中，绿色电力数据计算模块包括：
最小面积获取子模块，用于获取所述负荷曲线和所述发电曲线在任一预设时间步长对应的曲线面积最小的曲线面积最小值；
第一曲线面积总和计算子模块，用于计算所述预设时间段内每个所述预设时间步长对应的曲线面积最小值的总和，得到第一曲线面积总和。
第二曲线面积总和计算子模块，用于计算所述负荷曲线在所述预设时间段内的曲线面积，得到第二曲线面积总和。
绿色电力数据计算子模块，用于计算所述第一曲线面积总和与所述第二曲线面积总和之间的比例，得到所述目标曲线的负荷在所述预设时间段对应的绿色电力数据。
本实施例提供的基于区块链的绿电溯源装置，数据采集设备把采集的某一区域内的发电数据和用电数据进行数字签名后上传至区块链上，服务器基于区块链系统存储的数据获得目标区域在预设时间段对应的发电数据和用电数据，并利用发电数据绘制发电曲线，以及利用用电数据绘制负荷曲线，然后，计算负荷曲线和发电曲线的曲线匹配度，获得目标区域的负荷在预设时间段对应的绿色电力数据。由上述过程可见，该方案能够准确衡量用电数据中的绿色电力数据，如绿电比例、绿色电量等数据，为有效衡量用户为低碳减排做出的贡献提供数据依据。而且，该方案直接由数据采集设备将发电数据和用电数据进行数字签名后上传至区块链系统，杜绝了人为修改数据的可能性，使得数据具有防篡改的特性，且该方案得到的绿色电力数据具有可溯源的特性。
在本申请的另一个实施例中，如图10所示，图9所示的基于区块链的绿电溯源装置还包括：
绿电数据上链模块210，用于对所述绿色电力数据进行数字签名后发送至所述区块链系统进行存储。
绿电数据查询模块220，用于接收绿色电力数据查询请求并发送至所述区块链系统，以触发所述区块链系统返回与所述绿色电力数据查询请求相匹配的绿色电力数据。
本实施例提供的基于区块链的绿电溯源装置，将计算得到的绿色电力数据上链，使得绿色电力数据的公开透明、防篡改、数据可追溯的特性。而且，系统内的用户可以通过客户端直接查询绿色电力数据。
本申请还提供了一种应用于数据采集设备的基于区块链的绿电溯源装置实施例。
请参见图11，示出了本申请实施例提供的一种基于区块链的绿电溯源装置的框图，该装置应用于数据采集设备，所述数据采集设备包括发电数据采集设备310和用电数据采集设备320。
发电数据采集设备310，用于采集目标区域内的各新能源电站的发电数据，并对所述发电数据进行数字签名，将所述数字签名发送至区块链系统进行存储。
在本申请的一个实施例中，发电数据采集设备包括数据采集模块和区块链智能代理模块。
数据采集模块，用于采集目标区域内的各新能源电站的发电数据，并发送至集成在所述发电数据采集设备内的区块链智能代理模块。
区块链智能代理模块，用于对所述发电数据进行哈希计算，得到所述发电数据的数字指纹，以及利用非对称加密算法对所述发电数据的数字指纹进行加密，得到所述发电数据的数字签名，并发送所述数字指纹和所述数字签名至所述区块链系统进行存储。
所述用电数据采集设备320，用于采集目标区域内的各负荷的用电数据，并对所述用电数据进行数字签名，将所述数字签名发送至所述区块链系统进行存储。
以触发服务器基于所述区块链系统存储的数据获取目标区域在预设时间段对应的发电数据和用电数据，并依据所述发电数据获得发电曲线，依据所述用电数据获得负荷曲线，以及计算所述负荷曲线和所述发电曲线的曲线匹配度得到所述目标区域的负荷在所述预设时间段对应的绿色电力数据。
其中，用电数据采集设备320与发电数据采集设备310相同，仅仅是所采集的数据不同，此处不再赘述。
本实施例提供的基于区块链的绿电溯源装置，能够准确衡量用电数据中的绿色电力数据，如绿电比例、绿色电量等数据，为有效衡量用户为低碳减排做出的贡献提供数据依据。而且，该方案直接由数据采集设备将发电数据和用电数据进行数字签名后上传至区块链系统，杜绝了人为修改数据的可能性，使得数据具有防篡改的特性，且该方案得到的绿色电力数据具有可溯源的特性。
本申请提供了一种服务器，该计算设备包括处理器和存储器，该存储器内存储有可在处理器上运行的程序。该处理器运行存储器内存储的该程序时实现上述的应用于服务器侧的基于区块链的绿电溯源方法实施例。
本发明实施例还提供了一种数据采集设备，该设备包括处理器、存储器及存储在存储器上并可在处理器上运行的程序，处理器执行程序时实现上述的应用于数据采集设备侧的基于区块链的绿电溯源方法实施例。
本申请还提供了一种计算设备可执行的存储介质，该存储介质中存储有程序，该程序由服务器执行时实现上述的基于区块链的绿电溯源方法。
对于前述的各方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本发明所必须的。
需要说明的是，本说明书中的各个实施例记载的技术特征可以相互替代或组合，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的部分互相参见即可。对于装置类实施例而言，由于其与方法实施例基本相似，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
本申请各实施例方法中的步骤可以根据实际需要进行顺序调整、合并和删减。
本申请各实施例中的装置及终端中的模块和子模块可以根据实际需要进行合并、划分和删减。
本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的终端，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的终端实施例仅仅是示意性的，例如，模块或子模块的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个子模块或模块可以结合或者可以集成到另一个模块，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
作为分离部件说明的模块或子模块可以是或者也可以不是物理上分开的，作为模块或子模块的部件可以是或者也可以不是物理模块或子模块，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络模块或子模块上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块或子模块来实现本实施例方案的目的。
另外，在本申请各个实施例中的各功能模块或子模块可以集成在一个处理模块中，也可以是各个模块或子模块单独物理存在，也可以两个或两个以上模块或子模块集成在一个模块中。上述集成的模块或子模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块或子模块的形式实现。
最后，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。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域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。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (11)

1.一种基于区块链的绿电溯源方法，其特征在于，应用于服务器，所述方法包括：
基于区块链系统存储的数据，获取目标区域在预设时间段对应的发电数据和用电数据，所述区块链系统中的数据由数据采集设备进行数字签名后上传；
根据所述发电数据获得所述目标区域在所述预设时间段的发电曲线，以及，根据所述用电数据获得所述目标区域在所述预设时间段的负荷曲线；
计算所述负荷曲线和所述发电曲线的曲线匹配度，获得所述目标区域的负荷在所述预设时间段对应的绿色电力数据。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述计算所述负荷曲线和所述发电曲线的曲线匹配度，获得所述目标区域的负荷在所述预设时间段内对应的绿色电力数据，包括：
获取所述负荷曲线和所述发电曲线在任一预设时间步长对应的曲线面积最小的曲线面积最小值；
计算所述预设时间段内每个所述预设时间步长对应的曲线面积最小值的总和，得到第一曲线面积总和；
计算所述负荷曲线在所述预设时间段内的曲线面积，得到第二曲线面积总和；
计算所述第一曲线面积总和与所述第二曲线面积总和之间的比例，得到所述目标区域的负荷在所述预设时间段对应的绿色电力数据。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述发电数据获得所述目标区域在所述预设时间段的发电曲线，包括：
将所述目标区域内的所有新能源电站在所述预设时间段对应的发电数据进行叠加，得到所述目标区域在所述预设时间段的发电曲线。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述用电数据获得所述目标区域在所述预设时间段的负荷曲线，包括：
将所述目标区域内至少两个用电负荷在所述预设时间段对应的用电数据进行叠加，得到所述目标区域在所述预设时间段的负荷曲线。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
对所述绿色电力数据进行数字签名后发送至所述区块链系统进行存储；
接收绿色电力数据查询请求并发送至所述区块链系统，以触发所述区块链系统返回与所述绿色电力数据查询请求相匹配的绿色电力数据。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于区块链系统存储的数据，获取目标区域在预设时间段对应的发电数据和用电数据，包括：
向所述区块链系统发送发用电数据读取请求，以触发所述区块链系统返回与所述数据读取请求相匹配的数字签名和数字指纹；
利用所述数字签名验证数据发布方身份正确后，获取所述服务器的数据库中存储的与所述数字指纹相匹配的发电数据和用电数据。
7.一种基于区块链的绿电溯源方法，其特征在于，应用于数据采集设备，所述数据采集设备包括发电数据采集设备和用电数据采集设备，所述方法包括：
所述发电数据采集设备采集目标区域内的各新能源电站的发电数据，并对所述发电数据进行数字签名，将所述数字签名发送至区块链系统进行存储；
所述用电数据采集设备采集目标区域内的各负荷的用电数据，并对所述用电数据进行数字签名，将所述数字签名发送至所述区块链系统进行存储，以触发服务器基于所述区块链系统存储的数据获取目标区域在预设时间段对应的发电数据和用电数据，并依据所述发电数据获得发电曲线，依据所述用电数据获得负荷曲线，以及计算所述负荷曲线和所述发电曲线的曲线匹配度得到所述目标区域的负荷在所述预设时间段对应的绿色电力数据。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述发电数据采集设备采集目标区域内的各新能源电站的发电数据，并对所述发电数据进行数字签名后发送至所述区块链系统存储，包括：
所述发电数据采集设备采集目标区域内的各新能源电站的发电数据，并发送至集成在所述发电数据采集设备内的区块链智能代理模块；
所述区块链智能代理模块对所述发电数据进行哈希计算，得到所述发电数据的数字指纹；
所述区块链智能代理模块利用非对称加密算法对所述发电数据的数字指纹进行加密，得到所述发电数据的数字签名；
所述区块链智能代理模块发送所述数字指纹和所述数字签名至所述区块链系统进行存储。
9.一种基于区块链的绿电溯源装置，其特征在于，应用于服务器，所述装置包括：
发用电获取模块，用于根据区块链系统存储的数据，获取目标区域在预设时间段对应的发电数据和用电数据，所述区块链系统中的数据由数据采集设备进行数字签名后上传；
曲线形成模块，用于根据所述发电数据获得所述目标区域在所述预设时间段的发电曲线，以及，根据所述用电数据获得所述目标区域在所述预设时间段的负荷曲线；
绿色电力数据计算模块，用于计算所述负荷曲线和所述发电曲线的曲线匹配度，获得所述目标区域的负荷在所述预设时间段对应的绿色电力数据。
10.一种基于区块链的绿电溯源装置，其特征在于，应用于数据采集设备，所述数据采集设备包括发电数据采集设备和用电数据采集设备，所述装置包括：
发电数据采集模块，用于采集目标区域内的各新能源电站的发电数据，并对所述发电数据进行数字签名，将所述数字签名发送至区块链系统进行存储；
用电数据采集模块，用于采集目标区域内的各负荷的用电数据，并对所述用电数据进行数字签名，将所述数字签名发送至所述区块链系统进行存储，以触发服务器基于所述区块链系统存储的数据获取目标区域在预设时间段对应的发电数据和用电数据，并依据所述发电数据获得发电曲线，依据所述用电数据获得负荷曲线，以及计算所述负荷曲线和所述发电曲线的曲线匹配度得到所述目标区域的负荷在所述预设时间段对应的绿色电力数据。
11.一种基于区块链的绿电溯源系统，其特征在于，包括：发电数据采集设备、用电数据采集设备和服务器；
所述发电数据采集设备采集目标区域内的各新能源电站的发电数据，并对所述发电数据进行数字签名后发送至区块链系统存储；
所述用电数据采集设备采集所述目标区域内的各负荷的用电数据，并对所述用电数据进行数字签名后发送至所述区块链系统进行存储；
所述服务器基于区块链系统存储的数据，获取目标区域在预设时间段对应的发电数据和用电数据；
所述服务器根据所述发电数据获得所述目标区域在所述预设时间段的发电曲线，以及，根据所述用电数据获得所述目标区域在所述预设时间段的负荷曲线；
所述服务器计算所述负荷曲线和所述发电曲线的曲线匹配度，获得所述目标区域的负荷在所述预设时间段对应的绿色电力数据。
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