CN116342233A - 基于Skyline策略的微电网数据处理方法和装置 - Google Patents

基于Skyline策略的微电网数据处理方法和装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种基于Skyline策略的微电网数据处理方法、装置和系统，应用于电力审查中心，方法包括如下步骤：S1，获取消费者的购电计划数据并发布到区块链网络中；S2，参与投标的微电网将第一轮投标价格加密并发送至消费者之后，从消费者获取经过Skyline加密后的第一轮投标结果的密文并进行排序，将第一轮排序结果发送给消费者，并将第一轮最低投标价格发布在区块链上；S3，基于第一轮最低投标价格进行第二轮投标，加密并发送至消费者之后，从消费者获取经过Skyline加密后的第二轮投标结果的密文，确定最终交易的微电网。与现有技术相比，本发明具有公平，安全，高效等优点。

Description

基于Skyline策略的微电网数据处理方法和装置
技术领域
本发明涉及微电网电力交易技术领域，尤其是涉及一种基于Skyline策略的微电网数据处理方法、装置和系统。
背景技术
随着新能源种类不断增多，规模不断扩大，自给自足的微电网能源系统随之增多，以微电网为主体的分布式能源交易市场更是发展迅速，随之而来的是微电网能源交易系统的管理难度增大，对安全性的要求更高。区块链技术具有去中心化，信息不可篡改的特点，且其具有匿名性，这使我们能够高效安全地运营能源交易市场。因此，区块链技术已广泛应用于微电网能源交易领域，因此带来了许多新的挑战，其中能源交易定价问题正在被广泛研究。
Xue L等人在《Blockchain technology for electricity market inmicrogrid》为微电网市场中的点对点售电提供了一个基于区块链的框架，但是没有考虑到原定交易微电网突发故障的情况下，消费者如何高效地选择下一个交易对象的问题。Li H等人在《Blockchain-based microgrid market and trading mechanism》中引入了分布式供应投标算法，通过智能合约解决全球福利优化问题。然而，此方案中只能保证比较基本的隐私和安全。Hassan M等人在《Differentially private auction for blockchain-basedmicrogrids energy trading》开发了一种基于区块链的微电网能源交易方法，为微电网能源交易引入差分隐私技术，其中对手无法推断任何参与者的私人信息。Wu S等人在《User-centric peer-to-peer energy trading mechanisms for residential microgrids》针对微电网提出了一种以用户为中心的P2P能源交易，所提出的策略没有完全考虑到能源交易市场中所有参与者的利益公平性。
现有的基于区块链的微电网能源交易定价及评估方法尚未充分解决以下问题：
(1)如何在原定交易微电网突发故障的情况下使消费者高效地选择下一个交易对象；
(2)如何抵抗由一组不诚实的消费者和微电网发起的共谋攻击；
(3)如何最大化能源消费者(以下称消费者)-能源提供者(以下称提供者)双边效用。
因此在基于区块链的微电网能源交易系统中，实现消费者高效选择交易对象，并实现交易双边效用最大化和抵抗共谋攻击是非常必要的。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种基于Skyline策略的微电网数据处理方法、装置和系统，结合区块链技术与贝叶斯纳什均衡博弈理论、Skyline加密策略，从而实现公平，安全，高效的微电网能源交易。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
本发明的一个方面，提供了一种基于Skyline策略的微电网数据处理方法，应用于电力审查中心，所述方法包括如下步骤：
步骤S1，获取消费者的购电计划数据并发布到区块链网络中；
步骤S2，参与投标的微电网将第一轮投标价格加密并发送至消费者之后，从所述消费者获取经过Skyline加密后的第一轮投标结果的密文并进行排序，将第一轮排序结果发送给消费者，并将第一轮最低投标价格发布在区块链上；
步骤S3，参与同一购电计划的微电网基于所述第一轮最低投标价格进行第二轮投标，将第二轮投标价格加密并发送至消费者之后，从所述消费者获取经过Skyline加密后的第二轮投标结果的密文并进行排序，将第二轮排序结果发送给消费者后，确定最终交易的微电网。
作为优选的技术方案，所述的参与同一购电计划的微电网基于所述第一轮最低投标价格进行第二轮投标具体包括如下步骤：
参与同一购电计划的各个微电网基于所述第一轮最低投标价格，以及从所述区块链网络中获取的相互的服务质量评分和发电过程中产生的二氧化碳强度，通过贝叶斯博弈计算出战略均衡下的最优出价，采用贝叶斯纳什均衡方法计算消费者收益期望值，作为第二轮投标的指标。
作为优选的技术方案，所述的服务质量评分的获取包括如下步骤：
获取来自消费者的评分，判断评分是否真实，若否，扣除消费者预先缴纳的保证金，若是，经过审核后获取所述服务质量评分，并发布至所述区块链网络中。
作为优选的技术方案，微电网将投标价格加密的过程包括如下步骤：
基于各个微电网预先获取的密钥，对投标价格进行SHE同态加密，其中，所述密钥在所述电力审查中心初始化时获取。
作为优选的技术方案，所述的微电网进行第一轮投标的过程包括如下步骤：
微电网基于预训练好的随机森林模型获取发电成本价格，根据所述购电计划数据、发电成本价格以及用电负荷，确定投标价格，作为第一轮投标的指标。
作为优选的技术方案，所述的预训练好的随机森林模型的获取包括如下步骤：
获取训练集和验证集；
基于所述训练集对所述随机森林模型进行训练，基于所述验证集，采用留一法交叉验证，获得所述预训练好的随机森林模型。
作为优选的技术方案，获取消费者的购电计划数据之后，还包括：
判断所述购电计划数据中的预期电价是否大于预设的最低阈值，若否，向消费者发送保证金缴纳信息，接收到保证金存入信号后执行后续步骤。
作为优选的技术方案，每个所述的消费者、微电网和电力审查中心作为一个区块链节点，采用P2P网络建立连接。
作为优选的技术方案，还包括：
若所述最终交易的微电网发生故障，选择所述第二轮排序结果中下一个微电网作为所述最终交易的微电网。
作为优选的技术方案，所述的购电计划数据中包括如下信息：用电时段、用电量和消费者提供的最高电价。
本发明的另一个方面，提供了一种基于Skyline策略的微电网数据处理装置，包括：
密钥生成模块，用于在首次运行时为各个微电网生成密钥；
数据处理模块，用于获取消费者的购电计划数据并进行预处理，在微电网将投标价格加密并发送至消费者之后，针对来自所述消费者的经过Skyline加密后的密文进行排序；
数据发布模块，与所述数据处理模块连接，用于将所述购电计划数据以及最低投标价格发布在区块链上，在所述数据处理模块排序完成后将排序结果发送给所述消费者，并在首次运行时将密钥发送给各个微电网。
本发明的另一个方面，提供了一种基于Skyline策略的微电网数据处理系统，包括部署在服务器上的储存器以及与所述储存器连接的运算器，其中，所述储存器内储存有用于实现上述微电网数据处理方法的指令。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
(1)防止微电网与消费者在投标过程中的共谋行为：本方法首先从消费者获取购电计划数据并发布，微电网针对购电计划数据进行第一轮投标，将投标结果加密后发至消费者，消费者采用Skyline加密策略再次加密后发送给电力审查中心，电力审查中心将最低出价发布后，微电网进行第二轮投标，将投标结果加密后发至消费者，消费者采用Skyline加密策略再次加密后发送给电力审查中心，最终确定最终交易的微电网以及对应的价格，本方法通过采用Skyline加密策略加密第一轮投标价格与最终用户收益期望值，消费者无法获取真实的值但可获得其大小比较结果，防止了微电网与消费者在投标过程中的共谋行为。
(2)消费者和微电网的双边效用最大化：在微电网进行第二轮投标的过程中，利用贝叶斯纳什均衡方式确定消费者-微电网交易对象，双边效用可以达到最大化；
(3)具有防止恶意评价的设计：微电网服务质量评估采用消费者评分，电力审查中心审核的方式，微电网和消费者的行为都被监督，所以防止了微电网和消费者双方的恶意行为。
(4)开支小、稳定可靠：本方法结合了区块链技术，去除了现有能源交易中的中心角色，避免了单点故障，减小了开支，所有交易过程公开透明，交易数据可永久记录，不可篡改，保证了数据稳定可靠。
附图说明
图1为实施例1中一种基于Skyline策略的微电网数据处理方法的流程图；
图2为图1中步骤S2的子步骤流程图；
图3为图1中步骤S3的子步骤流程图
图4为本发明结构框图。
具体实施方式
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的一部分实施例，而不是全部实施例。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获得的所有其他实施例，都应属于本发明保护的范围。
实施例1
如图1-4所述，本实施例提供了一种基于Skyline策略的微电网能源数据处理方法，利用区块链技术与贝叶斯纳什均衡博弈理论、Skyline加密策略相结合，从而实现公平，安全，高效的微电网能源交易。
本方法包括如下步骤：
Step1.电力审查中心通过初始化系统发布系统公共参数，并为每个微电网生成密钥MK。同时，电力审查中心将微电网的初始服务质量分数和微电网发电过程中产生的二氧化碳强度上传到区块链。
Step2.消费者结合自己的用电记录制定购电计划，向区块链发送购电计划，消费者将本次交易的保证金提交至电力审查中心的合约账户。
Step3.根据区块链中存储的购电计划，每个微电网执行以下操作：微电网利用随机森林算法估算发电成本价格。
微电网根据用电负荷、发电成本价格和消费者购电计划，对一个购电计划进行第一轮投标，投标反馈发送到区块链。
微电网将第一轮投标价格进行SHE同态加密后发送给消费者。
Step4.消费者通过Skyline加密策略，再次加密密文，发送给电力审查中心，电力审查中心在不知道具体值的情况下对密文进行大小排序，消费者获取第一轮投标排序，电力审查中心在第一轮投标结束后，在区块链上公布本轮最低投标价。
Step5.对于同一个购电计划，每个对其进行投标的微电网从区块链上获取上一轮最低投标价，相互的服务质量评分以及发电过程中产生的二氧化碳强度，通过贝叶斯博弈计算出战略均衡下的最优出价，结合贝叶斯纳什均衡方法计算消费者收益期望值。
通过同态加密消费者收益期望值，加密结果发送给消费者。
Step6.消费者通过Skyline加密策略，再次加密密文，发送给电力审查中心，电力审查中心在不知道具体值的情况下对密文进行大小排序。
Step7.消费者从电力审查中心获取排序结果，确定最终交易的微电网。(若此时，确定交易的微电网突发故障，则从排序序列中顺位选择下一微电网进行交易)
消费者通过智能合约支付费用。
优选的，发电成本价格的估算采用的是随机森林算法。
优选的，消费者与微电网交易对象的确定使用贝叶斯纳什均衡方式。
优选的，第一轮投标价格采用Skyline进行加密。
优选的，消费者收益期望值的计算结果采用Skyline进行加密。
优选的，消费者，能源微电网，电力审查中心与区块链的交互都使用智能合约实现。
优选的，微电网服务质量评估采用消费者评分，电力审查中心审核的方式。
微电网服务质量评分的获取过程包括如下步骤：
消费者将微电网的服务质量评分提交给电力审查中心。
电力审查中心检查服务质量评分真实性，发现消费者恶意对微电网进行服务质量评分时，智能合约扣除消费者的保证金。
电力审查中心更新区块链上的微电网服务质量评分。
基于Skyline策略的微电网数据处理方法的一种实施方式为：
本实施例的各部分的结构框图如图4所示，包括消费者(充电桩系统，医院系统，公司系统等)，能源微电网(光伏发电设备，风力发电设备等)，电力审查中心，区块链网络。
消费者(充电桩系统，医院系统，公司系统等)，能源微电网(光伏发电设备，风力发电设备等)，电力审查中心和区块链网络通过网络连接进行交互；
消费者与区块链网络进行能源交易信息的交互，消费者与电力审查中心进行第一轮投标价格、消费者收益期望密文和微电网服务质量评估信息的交互，电力审查中心与区块链网络进行微电网服务质量评估信息、微电网发电过程中产生的二氧化碳强度信息的交互，电力审查中心与能源微电网进行发电过程中产生的二氧化碳强度信息、密钥信息的交互，能源微电网与区块链进行能源交易信息、发电过程中产生的二氧化碳强度信息、微电网服务质量评估信息的交互，能源微电网与消费者进行第一轮投标价格与消费者收益期望密文的交互；
电力审查中心通过初始化系统发布系统公共参数，并为每个微电网生成密钥。电力审查中心通过智能合约将微电网的初始服务质量分数和微电网发电过程中产生的二氧化碳强度信息上传到区块链。消费者通过智能合约向区块链发送购电计划，消费者将本次交易的保证金提交至电力审查中心的合约账户。微电网利用随机森林算法估算发电成本价格。微电网根据用电负荷、发电成本价格和消费者购电计划，对一个购电计划进行投标，投标反馈发送到区块链。微电网通过同态加密第一轮投标价格并发送给消费者。消费者通过Skyline加密密文并发送给电力审查中心。电力审查中心对加密结果进行排序并将排序结果告知消费者。电力审查中心公布第一轮最低投标价格到区块链。对于同一个购电计划，每个对其进行投标的微电网从区块链上获取第一轮最低投标价格，结合贝叶斯博弈计算最优出价。对于同一个购电计划，每个对其进行投标的微电网相互的服务质量评分以及发电过程中产生的二氧化碳强度，结合最优出价与贝叶斯纳什均衡方法计算消费者收益期望值。微电网通过同态加密消费者收益期望值
加密结果发送给消费者。消费者通过Skyline加密密文并发送给电力审查中心。电力审查中心对加密结果进行排序并将排序结果告知消费者。消费者通过排序序列确定交易对象。消费者通过智能合约支付费用。消费者将微电网的服务质量评分提交给电力审查中心。电力审查中心检查服务质量评分真实性，发现消费者恶意对微电网进行服务质量评分时，智能合约扣除消费者的保证金。电力审查中心更新区块链上的微电网服务质量评分。
在本实施例中，每个消费者，微电网，电力审查中心都可以看作一个区块链节点，一般采用P2P网络来组织节点，智能合约基于以太坊技术平台，采用共识机制实现，属于现有技术。
进一步的，能源交易采用以太坊技术平台，利用其共识机制使节点对交易达成共识，防止交易记录被篡改。
进一步的，能源交易采用智能合约技术，当交易双方完成约定好的条件时，智能合约自动执行。
进一步的，发电成本价格的估算采用的是随机森林算法，数据集按照7:3的形式分为训练集和测试集进行模型训练，使用随机森林模型训练训练集和留一法交叉验证。
进一步的，微电网第二轮出价的确定使用贝叶斯博弈，计算最优出价。
进一步的，消费者与微电网交易对象的确定使用贝叶斯纳什均衡方式，消费者与微电网端的双边效用达到最大化。
进一步的，消费者收益期望值的计算结果采用Skyline加密策略进行加密，消费者在不知晓微电网具体报价的情况下也可以获取收益期望的大小排序序列，使得在交易微电网端突发故障的情况下，消费者也可以高效快速地选择下一个交易对象，并且防止了微电网与消费者的共谋行为。
进一步的，微电网服务质量评估采用消费者评分，电力审查中心审核的方式，监督微电网的行为，也监督消费者的行为。
本实施例的方法流程如图1所述，包括如下步骤：
步骤S1-步骤S2，消费者将其购电计划(T，W，Y)发送到区块链。如果Y远低于预期，则不会有微电网接受订单。因此，消费者需要重新发送购电计划。同时，消费者将相应的保证金存入授权合约账户，以维护其信誉。
其中，购电计划包括用电时间段T、用电量W和消费者能愿意提供的最高电价Y。请注意，如果Y远低于微电网期待值，微电网可能会拒绝回应购电计划。
步骤S3，微电网进行购电计划第一轮投标。
步骤S31，微电网采用随机森林算法估算发电成本价格，从区块链上获取购电计划。
步骤S32，微电网判断T时间段内用电负荷能否满足购电计划，以及预估发电成本价格是否小于或等于Y。
时间段T内的总用电负荷为L，时间段T内微电网的交易量为N。
Figure BDA0004125131060000081
步骤S33，满足S32中的公式时，微电网将购电计划反馈R上传到区块链，对购电计划进行投标。若R＝1，微电网参与购电计划的竞价；否则，微电网不参与本次投标。
步骤S34，对于同一个请求订单，微电网采用SHE同态加密方法加密投标价格并向消费者发送密文X′。消费者采用Skyline加密策略再次加密密文，过程如下：
假设消费者获取到了m个微电网的投标：
BID(X′j)＝(X′1，X′2，…，X′m)|j∈[1，m]
消费者为每个X′随机分配一个独特的二进制序列：
Figure BDA0004125131060000082
消费者生成
Figure BDA0004125131060000083
个随机位，消费者为每条数据记录计算一个新的位序列，记为
Figure BDA0004125131060000084
经过执行异或门得：
Figure BDA0004125131060000085
消费者选择m+1个随机数：{rO，r1，…，rm}|r0＞ri，i∈[1，m]
消费者为每条数据记录构造数据对
Figure BDA0004125131060000086
并发送m个数据对给电力审查中心：
Figure BDA0004125131060000091
Figure BDA0004125131060000092
步骤S35，电力审查中心在没有获得真实投标价格的情况下对密文进行大小排序，首先使用MK恢复
Figure BDA0004125131060000093
对应/>
Figure BDA0004125131060000094
对序列/>
Figure BDA0004125131060000095
进行降序排列，排序后，电力审查中心使用对称同态加密方案对每一位进行加密：
Figure BDA0004125131060000096
电力审查中心返回给消费者排序且加密后的位序列。
步骤S36，消费者根据
Figure BDA0004125131060000097
以及接收到的位序列，采用隐私保护异或门计算一组新的位序列：
Figure BDA0004125131060000098
表示原始数据的排序索引。根据索引，在确定本轮投标中出价最低的微电网后，为了得到战略均衡下的最优定价，微电网在核对所有参数后，在区块链上公布本轮最低投标价X′min。
步骤S4，微电网进行购电计划第二轮投标。
步骤S41，竞标同一个购电计划的微电网可以获取上一轮最低投标价格X′min，采用贝叶斯博弈计算第二轮投标价格，此价格可满足战略均衡下的最优定价。
假设消费者为i，微电网为j，则消费者期望的交易价格函数和微电网期望的交易价格函数分别是：
Pij(yi)＝αb+βbyi
Rji(xj)＝αs+βsxj
其中：xj为微电网的报价，yi为消费者愿意接受的价格。交易双方处于信息不完全状态，即消费者只知道自己的期望交易价格，微电网也是如此。假设消费者的最优期望价格满足：
Figure BDA0004125131060000099
微电网的最优期望价格满足：
Figure BDA00041251310600000910
假设xj，yi在各自的期望价格范围中均匀分布，那么：
Figure BDA00041251310600000911
Figure BDA0004125131060000101
Figure BDA0004125131060000102
Figure BDA0004125131060000103
综上可得：
Figure BDA0004125131060000104
Figure BDA0004125131060000105
此时的最优定价为：
Figure BDA0004125131060000106
步骤S42，竞标同一个购电计划的微电网可以获取其他微电网的服务质量评分G和相应的发电过程中产生的CO2强度C。G对微电网是否被消费者选择有正向影响；C对消费者是否选择此微电网有负面影响。
对于一个购电计划，我们假设有M个微电网参与投标，并用q表示每个微电网的性能指标。将每个微电网被消费者选择的概率表示为P，因此我们有
Figure BDA0004125131060000107
步骤S43，根据S41获得微电网被选择的概率分布。微电网的第二轮报价为Nbidding，消费者的预期收益为E，那么：
Ej＝Pj×(-Nbiddingj)j＝1，…，M
步骤S44，如果消费者直接获得消费者收益期望E，则必然获得微电网的真实报价。不诚实的消费者可能与具有恶意的微电网共谋，从而消费者将报价信息泄露给微电网。继续采用Skyline加密策略来确定最终交易对象。消费者从微电网接收到多个被同态加密后的密文
CIPH(E′j)＝(E′1，E′2，…，E′m)|j∈[1，m]，对密文再加密后发送给电力审查中心。电力审查中心对多个密文进行大小排序(实际上是对收益期望大小排序)，排序结果发送给消费者，具体流程参考S2-4至S2-6。
步骤S5，消费者确定中标者，电力审查中心验证所有参数后公布中标微电网的报价，每个微电网都可以验证中标结果。若此时，中标微电网突发故障或因特殊原因推出交易，消费者可确定下一顺位的中标者进行交易，无需重新投标，减少计算开销。消费者倾向于选择具有较高收入期望的微电网进行交易。在确定价格的过程中，微电网被选择的概率分布是已知的，每个消费者和微电网的效用已经最大化。没有参与者愿意改变他们的策略，从而价格博弈可以达到贝叶斯纳什均衡(BNE)
步骤S6，交易，消费者通过智能合约支付。
步骤S7，消费者将微电网的服务质量分数g发送给电力审查中心。电力审查中心检查了微电网服务质量评分的真实性。如果不是恶意的或不正确的，电力审查中心通过智能合约更新区块链上微电网的服务质量分数G以及新的消费者的评分权重之和W′：
W′＝W1+W2+…+Wm
Figure BDA0004125131060000111
W′＝W′+W
其中G0是参与本次交易前微电网的服务质量分数。假设在本次交易之前的交易中，给微电网打分的消费者数量为m，区块链上m个消费者的评分权重之和为W′,本次参与交易的消费者评分权重为W。如果审查此次的评分是恶意的，将扣除消费者的押金并且消费者评分权重扣十分(消费者初始评分权重为100，当权重低于60时，消费者将被禁止进入下次交易)，从而保障交易公平性。
本发明实现了一种去中心化、安全高效、保证消费者-微电网双边效用的能源交易方法，根据本发明所涉及基于区块链的高效的微电网能源交易定价方法，因为在步骤S5中，利用贝叶斯纳什均衡方式确定消费者-微电网交易对象，所以双边效用可以达到最大化。另外，因为在步骤S4，S6中，使用Skyline加密策略加密第一轮投标价格与最终用户收益期望值，消费者无法获取真实的值但可获得其大小比较结果，所以防止了微电网与消费者在投标过程中的共谋行为。另外，在步骤S7中，微电网服务质量评估采用消费者评分，电力审查中心审核的方式，微电网和消费者的行为都被监督，所以防止了微电网和消费者双方的恶意行为。此外，因为结合了区块链技术与智能合约，去除了现有能源交易中的中心角色，避免了单点故障，减小了开支；所有交易过程公开透明，交易数据可永久记录，不可篡改，保证了数据稳定可靠；智能合约确保了交易双方按照约定执行，一旦用户存在违约情况，就会立即被记录，并执行预置的违约条款。
实施例2
本实施例提供了一种基于Skyline策略的微电网数据处理装置，包括：
密钥生成模块，用于在首次运行时为各个微电网生成密钥；
数据处理模块，用于获取消费者的购电计划数据并进行预处理，在微电网将投标价格加密并发送至消费者之后，针对来自消费者的经过Skyline加密后的密文进行排序；
数据发布模块，与数据处理模块连接，用于将购电计划数据以及最低投标价格发布在区块链上，在数据处理模块排序完成后将排序结果发送给消费者，并在首次运行时将密钥发送给各个微电网。
实施例3
本实施例提供了一种基于Skyline策略的微电网数据处理系统，包括部署在服务器上的储存器以及与所述储存器连接的运算器，其中，储存器内储存有用于实现实施例1所述微电网数据处理方法的指令。
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，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改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权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种基于Skyline策略的微电网数据处理方法，其特征在于，应用于电力审查中心，所述方法包括如下步骤：
步骤S1，获取消费者的购电计划数据并发布到区块链网络中；
步骤S2，参与投标的微电网将第一轮投标价格加密并发送至消费者之后，从所述消费者获取经过Skyline加密后的第一轮投标结果的密文并进行排序，将第一轮排序结果发送给消费者，并将第一轮最低投标价格发布在区块链上；
步骤S3，参与同一购电计划的微电网基于所述第一轮最低投标价格进行第二轮投标，将第二轮投标价格加密并发送至消费者之后，从所述消费者获取经过Skyline加密后的第二轮投标结果的密文并进行排序，将第二轮排序结果发送给消费者后，确定最终交易的微电网。
2.根据权利要求1所述的一种基于Skyline策略的微电网数据处理方法，其特征在于，所述的参与同一购电计划的微电网基于所述第一轮最低投标价格进行第二轮投标具体包括如下步骤：
参与同一购电计划的各个微电网基于所述第一轮最低投标价格，以及从所述区块链网络中获取的相互的服务质量评分和发电过程中产生的二氧化碳强度，通过贝叶斯博弈计算出战略均衡下的最优出价，采用贝叶斯纳什均衡方法计算消费者收益期望值，作为第二轮投标的指标。
3.根据权利要求2所述的一种基于Skyline策略的微电网数据处理方法，其特征在于，所述的服务质量评分的获取包括如下步骤：
获取来自消费者的评分，判断评分是否真实，若否，扣除消费者预先缴纳的保证金，若是，经过审核后获取所述服务质量评分，并发布至所述区块链网络中。
4.根据权利要求1所述的一种基于Skyline策略的微电网数据处理方法，其特征在于，微电网将投标价格加密的过程包括如下步骤：
基于各个微电网预先获取的密钥，对投标价格进行SHE同态加密，其中，所述密钥在所述电力审查中心初始化时获取。
5.根据权利要求1所述的一种基于Skyline策略的微电网数据处理方法，其特征在于，所述的微电网进行第一轮投标的过程包括如下步骤：
微电网基于预训练好的随机森林模型获取发电成本价格，根据所述购电计划数据、发电成本价格以及用电负荷，确定投标价格，作为第一轮投标的指标。
6.根据权利要求1所述的一种基于Skyline策略的微电网数据处理方法，其特征在于，还包括：
若所述最终交易的微电网发生故障，选择所述第二轮排序结果中下一个微电网作为所述最终交易的微电网。
7.根据权利要求1所述的一种基于Skyline策略的微电网数据处理方法，其特征在于，获取消费者的购电计划数据之后，还包括：
判断所述购电计划数据中的预期电价是否大于预设的最低阈值，若否，向消费者发送保证金缴纳信息，接收到保证金存入信号后执行后续步骤。
8.根据权利要求1所述的一种基于Skyline策略的微电网数据处理方法，其特征在于，所述的购电计划数据中包括如下信息：用电时段、用电量和消费者提供的最高电价，每个所述的消费者、微电网和电力审查中心作为一个区块链节点，采用P2P网络建立连接。
9.一种基于Skyline策略的微电网数据处理装置，其特征在于，包括：
密钥生成模块，用于在首次运行时为各个微电网生成密钥；
数据处理模块，用于获取消费者的购电计划数据并进行预处理，在微电网将投标价格加密并发送至消费者之后，针对来自所述消费者的经过Skyline加密后的密文进行排序；
数据发布模块，与所述数据处理模块连接，用于将所述购电计划数据以及最低投标价格发布在区块链上，在所述数据处理模块排序完成后将排序结果发送给所述消费者，并在首次运行时将密钥发送给各个微电网。
10.一种基于Skyline策略的微电网数据处理系统，其特征在于，包括部署在服务器上的储存器以及与所述储存器连接的运算器，其中，所述储存器内储存有用于实现权利要求1-8中任一所述微电网数据处理方法的指令。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116881307A (zh) * 2023-07-29 2023-10-13 哈尔滨理工大学 一种基于边缘计算环境下多不完全数据流Top-k Skyline查询方法

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