CN113780848A - 基于区块链的源网荷储智能调控平台 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于区块链的源网荷储智能调控平台，属于电网调控技术领域，该源网荷储智能调控平台设置区块链模块，通过设置交易中心、调度中心、调控平台运营商均通过共识节点方式与所述区块链模块相连；能源监管组织通过非共识节点方式与所述区块链模块相连，从而实现了使用区块链技术将关键业务上链存储，从技术角度保证了数据的不可篡改性和权威性，保证了数据信息的真实性。进一步的，通过将额度分配规则和激励机制写入智能合约中执行，保证了额度分配和激励的公开透明，避免产生可能的纠纷，提升源网荷储智能调控平台的公信力，提升源网荷储智能调控平台的运行效果。
Description
技术领域
本发明属于电网调控技术领域，具体涉及一种基于区块链的源网荷储智能调控平台。
背景技术
源网荷储智能调控平台是通过先进通信技术和软件架构，实现地理位置分散的各种电力资源的聚合和协调优化，以作为一个特殊平台参与电力市场和电网运行的协调管理系统。在现有技术中，源网荷储智能调控平台将原本分散的源荷储用户聚合在一个调控平台上进行统一协调，通过市场化机制促进多方协作，在电力市场中占据中不可替代的作用。
但是，现有源网荷储智能调控平台的额度分配与激励发放在调控中心--交易中心--市场运营商--源荷储侧用户传导的过程中存在信息沟通断层，从而使得信息的真实性难以保证。
发明内容
本发明提供了一种基于区块链的源网荷储智能调控平台，以解决现有技术中源网荷储智能调控平台信息真实性难以保证的技术问题。
本发明提供的技术方案如下：
一方面，一种基于区块链的源网荷储智能调控平台，包括：交易中心、调度中心、调控平台运营商、能源监管组织和区块链模块；所述区块链模块设置有共识节点和非共识节点；
所述交易中心、调度中心、调控平台运营商均通过共识节点方式与所述区块链模块相连；所述能源监管组织通过非共识节点方式与所述区块链模块相连。
可选的，所述区块链模块，包括：智能合约；所述智能合约包括：额度分配智能合约和/或激励分配智能合约；
所述额度分配智能合约，用于根据额度分配规则对源网荷储智能调控平台的参与方的额度进行分配；
所述激励分配智能合约，用于根据激励分配规则对源网荷储智能调控平台的参与方进行激励。
可选的，所述额度分配智能合约的额度分配规则，包括：
其中，最低可调节里程＜Ti＜最高可调节里程；Y为待分配额度，Ti为参与方i的任务额度，Mi为参与方i的应得奖励，x为认缴性能指标分，s为调度时间可靠性指标分，r为调度容量可靠性指标分，f为负荷反弹指标分。
可选的，所述激励分配智能合约的激励分配规则，包括：
Mi＝0.3*实际调控功率*实际调控时间；
其中，△xi为认缴性能指标分；Δsi为调度时间可靠性指标分；Δri为调度容量可靠性指标分；Δdi为运营商需求增减指标；Mi为参与方i应得的奖励。
可选的，所述区块链模块，还设置有：轻节点；所述源网荷储智能调控平台接入的源荷储侧边缘计算网关以轻节点方式连接所述区块链模块。
可选的，还包括：应用服务层、云服务器、网络层和基础设施层；
所述应用服务层，设置源网荷储智能调控平台，获取所述调控平台服务商的数据；
所述云服务器，包括：云平台和所述区块链模块；所述云平台，用于根据所述源网荷储智能调控平台和所述区块链模块的交互数据，进行数据存储和计算；
所述网络层，设置源荷储侧边缘计算网关，获取基础设置层的数据，并进行处理转换后，将转换后的数据发送至云服务器；
所述基础设施层，获取各可控终端的运行数据；所述可控终端，包括：充电桩、分布式储能设备、分布式风能设备、用户侧可控负荷和分布式光伏中的至少一种。
可选的，所述云平台，用于：在所述源网荷储智能调控平台发布任务后，在区块链的链上获取待分配任务额度和每个调控平台运营商的评级；根据每个调控平台运营商的评级对应分配任务额度；
所述调控平台运营商将分配到的任务额度按照子用户评级进行再次分配；所述子用户包括源储荷侧；
所述子用户在完成调度额度后，根据响应行为来获得补贴激励以及各项指标分的调整，完成第一层信用体系；
根据所有的子用户指标分的总和确定调控平台运营商的指标分，以所述调控平台运营商的指标分作为第二层信用体系。
可选的，每一个源荷储侧的参与方获得唯一的数字身份，建立标准化身份认证，以使上链可追溯。
本发明的有益效果为：
本发明实施例提供的基于区块链的源网荷储智能调控平台，设置区块链模块，通过设置交易中心、调度中心、调控平台运营商均通过共识节点方式与所述区块链模块相连；能源监管组织通过非共识节点方式与所述区块链模块相连，从而实现了使用区块链技术将关键业务上链存储，从技术角度保证了数据的不可篡改性和权威性，保证了数据信息的真实性。进一步的，通过将额度分配规则和激励机制写入智能合约中执行，保证了额度分配和激励的公开透明，避免产生可能的纠纷，提升源网荷储智能调控平台的公信力，提升源网荷储智能调控平台的运行效果。
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，下面描述中的附图仅仅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为本发明实施例提供的一种基于区块链的源网荷储智能调控平台的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的一种基于区块链的源网荷储智能调控平台的架构结构示意图；
图3为本发明实施例提供的一种信用体系建设的流程示意图。
附图标记：1-交易中心；2-调度中心；3-调控平台运营商；4-能源监管组织；5-区块链模块；01-应用服务层；02-云服务器；03-网络层；04-基础设施层；021-云平台。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅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的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。
为了至少解决本发明中提出的技术问题，本发明实施例提供一种基于区块链的源网荷储智能调控平台。
图1为本发明实施例提供的一种基于区块链的源网荷储智能调控平台的结构示意图，如图1所示，本发明实施例提供的基于区块链的源网荷储智能调控平台，可以包括以下结构：交易中心1、调度中心2、调控平台运营商3、能源监管组织4和区块链模块5；区块链模块设置有共识节点和非共识节点。其中，交易中心、调度中心、源网荷储智能调控平台运营商均通过共识节点方式与区块链模块相连；能源监管组织通过非共识节点方式与区块链模块相连。
在一个具体的实现过程中，可以定义任意一个源网荷储智能调控平台为目标源网荷储智能调控平台，将目标源网荷储智能调控平台设置为基于区块链的源网荷储智能调控平台。在本申请提供的基于区块链的源网荷储智能调控平台中，设置区块链模块，通过设置交易中心、调度中心、调控平台运营商均通过共识节点方式与区块链模块相连；能源监管组织通过非共识节点方式与区块链模块相连，从而实现了使用区块链技术将关键业务上链存储，从技术角度保证了数据的不可篡改性和权威性，保证了数据信息的真实性。
其中，共识节点的交易中心、调度中心、调控平台运营商，均可以与区块链网络交互，存储区块链上的全部数据，参与共识(投票)。非共识节点的能源监管组织，可以与区块链网络交互，存储区块链上的全部数据，不参与共识。基于区块链的源网荷储智能调控平台在运行中，可以通过使用区块链技术将关键业务上链存储，从技术角度保证了数据的不可篡改性和权威性。
可选的，区块链模块，包括：智能合约；智能合约包括：额度分配智能合约和/或激励分配智能合约；额度分配智能合约，用于根据额度分配规则对源网荷储智能调控平台的参与方的额度进行分配；激励分配智能合约，用于根据激励分配规则对源网荷储智能调控平台的参与方进行激励。
例如，在本发明实施例中，可以通过将额度分配规则和激励机制写入智能合约中执行，保证了额度分配和激励的公开透明，避免产生可能的纠纷，提升源网荷储智能调控平台的公信力，提升源网荷储智能调控平台的运行效果。
可选的，额度分配智能合约的额度分配规则，包括：
其中，最低可调节里程＜Ti＜最高可调节里程；Y为待分配额度，Ti为参与方i的任务额度，Mi为参与方i的应得奖励，x为认缴性能指标分，s为调度时间可靠性指标分，r为调度容量可靠性指标分，f为负荷反弹指标分，n为分配个数。
例如，可以通过区块链的链上数据，获取x、s、r、f参数，并将获得到的可信参数输入到智能合约中，得到Ti,将结果数据Ti输入到链上，形成数据的存储和处理。
可选的，激励分配智能合约的激励分配规则，包括：
Mi＝0.3*实际调控功率*实际调控时间；
其中，△xi为认缴性能指标分；Δsi为调度时间可靠性指标分；Δri为调度容量可靠性指标分；Δdi为运营商需求增减指标；Mi为参与方i应得的奖励。其中，认缴性能指标分，即上报计划调节量修正参数。
还可以设置过往负荷反弹指标分(方差指标)：
例如，可以通过区块链获取链上可信数据：上报里程和实际里程，并将获得到的可信数据输入到智能合约中，得到输出结果,将输出结果输入到链上，形成数据的存储和处理。
可选的，区块链模块，还设置有：轻节点；源网荷储智能调控平台接入的源荷储侧边缘计算网关以轻节点方式连接区块链模块。
图2为本发明实施例提供的一种基于区块链的源网荷储智能调控平台的架构结构示意图，参阅图2，可选的，还包括：应用服务层01、云服务器02、网络层03和基础设施层04。其中，云服务器02，包括：云平台021和区块链模块5。其中，云平台021，用于根据源网荷储智能调控平台和区块链模块的交互数据，进行数据存储和计算；应用服务层01，设置源网荷储智能调控平台管控中心，获取源网荷储智能调控平台服务商的数据；网络层03，设置源荷储侧边缘计算网关，获取基础设置层的数据，并进行处理转换后，将转换后的数据发送至云服务器；基础设施层04，获取各可控终端的运行数据；可控终端，包括：充电桩、分布式储能设备、分布式风能设备、用户侧可控负荷和分布式光伏中的至少一种。
在一些实施例中，可选的，云平台，用于：在源网荷储智能调控平台的管控中心发布任务后，在区块链的链上获取待分配任务额度和每个智能调控平台运营商的评级；根据每个调控平台运营商的评级对应分配任务额度；源网荷储智能调控平台运营商将分配到的任务额度按照子用户评级进行再次分配；子用户包括源储荷侧；子用户在完成调度额度后，根据响应行为来获得补贴激励以及各项指标分的调整，完成第一层信用体系；根据所有的子用户指标分的总和确定调控平台运营商的指标分，以调控平台运营商的指标分作为第二层信用体系。
例如，在本实施例中，可以为调控平台运营商及用户建设公开透明的综合信用评级体系，调动调控平台运营商以及用户的积极性。图3为本发明实施例提供的一种信用体系建设的流程示意图，参阅图3，源网荷储智能调控平台管控中心发布任务后，根据各个调控平台运营商的评级来进行任务额度的分配，评级以及任务额度都可在链上查询，难以篡改。源网荷储智能调控平台运营商将任务额度按照子用户(源储荷侧)评级进行再分配。源储荷侧在完成调度额度后会根据响应行为来获得补贴激励以及各项指标分的调整，打造第一层信用体系。所有的子用户指标分的总和为调控平台运营商的指标分，打造第二层信用体系(计算模型由交易中心提供)。具体实施例参阅图3，示例了具体的运营商评级数据，此处不做赘述。
可选的，每一个源荷储侧的参与方获得唯一的数字身份，建立标准化身份认证，以使上链可追溯。
例如，源网荷储智能调控平台将管控中心下放的任务，依据源储荷侧用户的评级和可调节里程进行分配，任务分配结果记录到区块链。基于任务分配结果，通过智能终端调整源荷储用户侧功率。用户对任务分配结果作出反应，数据通过智能终端上传到区块链。基于智能合约中的规则自动增/减用户各项指标分。任务执行情况和指标分变动记录上传到区块链。每一个源荷储参与方获得唯一的数字身份，建立标准化身份认证，方便有效管理以及行为上链可追溯。
在本发明实施例中，可以基于区块链的信用评级体系，将信用评级规则写入智能合约，并基于区块链上真实可信的数据自动调整。源储荷侧用户、调控平台运营商、交易中心等节点都能看到信用评级规则和指标分增减记录、以及自己和他人(匿名)的评级情况，可以根据规则改进自身行为，以获得更高的信用评级和收益。
在本实施例中，还可以根据区块链技术，实现电子签约。例如，利用区块链多中心化特性，避免合同被篡改，实现合同存储过程中的一致性和有效性；可将区块链中的数据作为证据直接使用，免去证据获取和有效性证明等繁杂流程；保证电子合同从生成到签订，再到最终的存储全生命周期的有效溯源；保证签约时间明确且唯一。签约方通过CA认证体系进行身份认证，明确各个主体和秘钥之间的关联，并使用UKey保证秘钥的安全性。各方首次加入电子签约系统时，需要签署线下合同，明确主体加入意愿。通过区块链保证电子合同、签约信息、存储过程的可靠性、安全性、完整性。通过TSA可信时间戳服务提供可信时间，确保合同具备明确且唯一的生效时间。
基于区块链的分布式主体的市场化交易时，将用户的响应能力和报价数据上链，用户可查阅其他所有用户的报价和计划量，通过区块链技术实现多方信息的安全可信公布。通过智能合约对规则的自动执行，保证各参与主体交易分配的公平。源网荷储智能调控平台管控中心根据实时情况，发布电力调度需求，按照规则分配给不同的调控平台运营商，并将需求和分配结果数据上传至区块链并同步各运营商。
例如，在运营的过程中，当运营商A和运营商C认为无法完成已获得的调配额度任务时，可将无法完成的额度发布至区块链上。运营商B有更多的额度承载力，可将运营商A和C的任务接收至自身的任务额度中，该任务转让数据也会保存在区块链中。如果运营商B成功完成自身额度和格外承载额度的工作时，可获得两部分的收益。但如果无法完成任务时，即便是承载大量额外的额度，也将受到优先级或信用评级下调。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
可以理解的是，上述各实施例中相同或相似部分可以相互参考，在一些实施例中未详细说明的内容可以参见其他实施例中相同或相似的内容。
需要说明的是，在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是指至少两个。
流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。
本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。
此外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的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的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。
上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (8)
1.一种基于区块链的源网荷储智能调控平台，其特征在于，包括：交易中心、调度中心、调控平台运营商、能源监管组织和区块链模块；所述区块链模块设置有共识节点和非共识节点；
所述交易中心、调度中心、调控平台运营商均通过共识节点方式与所述区块链模块相连；所述能源监管组织通过非共识节点方式与所述区块链模块相连。
2.根据权利要求1所述的基于区块链的源网荷储智能调控平台，其特征在于，所述区块链模块，包括：智能合约；所述智能合约包括：额度分配智能合约和/或激励分配智能合约；
所述额度分配智能合约，用于根据额度分配规则对源网荷储智能调控平台的参与方的额度进行分配；
所述激励分配智能合约，用于根据激励分配规则对源网荷储智能调控平台的参与方进行激励。
3.根据权利要求2所述的基于区块链的源网荷储智能调控平台，其特征在于，所述额度分配智能合约的额度分配规则，包括：
其中，最低可调节里程＜Ti＜最高可调节里程；Y为待分配额度，Ti为参与方i的任务额度，Mi为参与方i的应得奖励，x为认缴性能指标分，s为调度时间可靠性指标分，r为调度容量可靠性指标分，f为负荷反弹指标分。
4.根据权利要求2所述的基于区块链的源网荷储智能调控平台，其特征在于，所述激励分配智能合约的激励分配规则，包括：
Mi＝0.3*实际调控功率*实际调控时间；
其中，△xi为认缴性能指标分；Δsi为调度时间可靠性指标分；Δni为调度容量可靠性指标分；Δdi为运营商需求增减指标；Mi为参与方i应得的奖励。
5.根据权利要求1所述的基于区块链的源网荷储智能调控平台，其特征在于，所述区块链模块，还设置有：轻节点；所述源网荷储智能调控平台接入的源荷储侧边缘计算网关以轻节点方式连接所述区块链模块。
6.根据权利要求1-5任一所述的基于区块链的源网荷储智能调控平台，其特特征在于，还包括：应用服务层、云服务器、网络层和基础设施层；
所述应用服务层，设置源网荷储智能调控平台，获取所述调控平台运营商的数据；
所述云服务器，包括：云平台和所述区块链模块；所述云平台，用于根据所述源网荷储智能调控平台和所述区块链模块的交互数据，进行数据存储和计算；
所述网络层，设置源荷储侧边缘计算网关，获取基础设置层的数据，并进行处理转换后，将转换后的数据发送至云服务器；
所述基础设施层，获取各可控终端的运行数据；所述可控终端，包括：充电桩、分布式储能设备、分布式风能设备、用户侧可控负荷和分布式光伏中的至少一种。
7.根据权利要求6所述的基于区块链的源网荷储智能调控平台，其特特征在于，所述云平台，用于：在所述源网荷储智能调控平台发布任务后，在区块链的链上获取待分配任务额度和每个调控平台运营商的评级；根据每个调控平台运营商的评级对应分配任务额度；
所述调控平台运营商将分配到的任务额度按照子用户评级进行再次分配；所述子用户包括源储荷侧；
所述子用户在完成调度额度后，根据响应行为来获得补贴激励以及各项指标分的调整，完成第一层信用体系；
根据所有的子用户指标分的总和确定调控平台运营商的指标分，以所述调控平台运营商的指标分作为第二层信用体系。
8.根据权利要求7所述的基于区块链的源网荷储智能调控平台，其特征在于，每一个源荷储侧的参与方获得唯一的数字身份，建立标准化身份认证，以使上链可追溯。
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- 2021-09-16 CN CN202111087040.0A patent/CN113780848A/zh active Pending
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| 许志成;彭志超;杨怡;于天一;刘星;潘娜;王慎杰;: "基于边缘计算+区块链技术的源网荷储系统架构", 电力信息与通信技术, no. 09, pages 25 - 30 * |
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