CN117391754A - 电力市场交易的结算方法、相关装置及计算机存储介质 - Google Patents
电力市场交易的结算方法、相关装置及计算机存储介质 Download PDFInfo
- Publication number
- CN117391754A CN117391754A CN202311696833.1A CN202311696833A CN117391754A CN 117391754 A CN117391754 A CN 117391754A CN 202311696833 A CN202311696833 A CN 202311696833A CN 117391754 A CN117391754 A CN 117391754A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- privacy
- electricity
- target
- consumer
- power
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 59
- 230000005611 electricity Effects 0.000 claims abstract description 382
- 238000010248 power generation Methods 0.000 claims description 238
- 230000008901 benefit Effects 0.000 claims description 79
- 238000012795 verification Methods 0.000 claims description 73
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 41
- 238000004422 calculation algorithm Methods 0.000 claims description 26
- 238000004590 computer program Methods 0.000 claims description 13
- 230000008569 process Effects 0.000 description 16
- 238000013500 data storage Methods 0.000 description 5
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 5
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000006870 function Effects 0.000 description 4
- 238000010200 validation analysis Methods 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 238000007667 floating Methods 0.000 description 3
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 3
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 3
- 229910002056 binary alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 230000006399 behavior Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 230000035800 maturation Effects 0.000 description 1
- 238000010606 normalization Methods 0.000 description 1
- 230000008520 organization Effects 0.000 description 1
- 230000000644 propagated effect Effects 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G06Q30/00—Commerce
- G06Q30/02—Marketing; Price estimation or determination; Fundraising
- G06Q30/0201—Market modelling; Market analysis; Collecting market data
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F21/00—Security arrangements for protecting computers, components thereof, programs or data against unauthorised activity
- G06F21/60—Protecting data
- G06F21/62—Protecting access to data via a platform, e.g. using keys or access control rules
- G06F21/6218—Protecting access to data via a platform, e.g. using keys or access control rules to a system of files or objects, e.g. local or distributed file system or database
- G06F21/6245—Protecting personal data, e.g. for financial or medical purposes
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G06Q30/00—Commerce
- G06Q30/06—Buying, selling or leasing transactions
- G06Q30/0601—Electronic shopping [e-shopping]
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G06Q50/00—Information and communication technology [ICT] specially adapted for implementation of business processes of specific business sectors, e.g. utilities or tourism
- G06Q50/06—Energy or water supply
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Business, Economics & Management (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Finance (AREA)
- Accounting & Taxation (AREA)
- Strategic Management (AREA)
- Economics (AREA)
- Development Economics (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Marketing (AREA)
- General Business, Economics & Management (AREA)
- Entrepreneurship & Innovation (AREA)
- Bioethics (AREA)
- Software Systems (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Primary Health Care (AREA)
- Human Resources & Organizations (AREA)
- Public Health (AREA)
- Tourism & Hospitality (AREA)
- Data Mining & Analysis (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Databases & Information Systems (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Computer Security & Cryptography (AREA)
- Management, Administration, Business Operations System, And Electronic Commerce (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Game Theory and Decision Science (AREA)
Abstract
本申请提供一种电力市场交易的结算方法、相关装置及计算机存储介质,通过在区块链上获取目标用电方的隐私实际用电量和目标用电方的隐私预测用电量后,根据目标用电方的隐私实际用电量、目标用电方的隐私预测用电量、目标用电方的隐私购电单价和目标用电方的隐私超额用电单价,计算得到目标用电方的隐私电费;然后将目标用电方的隐私电费上传至区块链并进行固化;电网公司对区块链上的目标用电方的隐私电费进行解密得到结算金额,并反馈结算金额至目标用电方,目标用电方按照结算金额向虚拟电厂运营商支付电费。虚拟电厂运营商只能获取到加密后的隐私电量信息,且参与方仅能获得自己的电量信息,得不到其他参与方的电量信息,从而保证了隐私性。
Description
技术领域
本申请涉及计算机技术领域,特别涉及一种电力市场交易的结算方法、相关装置及计算机存储介质。
背景技术
目前,新型电力系统下源网荷储互动需求日益激增,随着电力交易市场逐步成熟,虚拟电厂将迎来极大发展。
然而,在虚拟电厂参与市场交易过程中,虚拟电厂的运营商可作为第三方独立主体参与电力交易和辅助服务获得收益,然后对聚合的多方参与主体进行收益分配,但是目前仍存在参与主体交易电价隐私亟需保护,收益分配过程不透明、公信力不足等问题,易导致虚拟电厂运营商与参与主体产生利益纠纷。
发明内容
有鉴于此,本申请提供一种电力市场交易的结算方法、相关装置及计算机存储介质,确保整个电力交易结算过程的隐私性、公平性。
本申请第一方面提供了一种电力市场交易的结算方法,应用于虚拟电厂运营商,包括:
在区块链上获取目标用电方的隐私实际用电量和目标用电方的隐私预测用电量;其中,所述目标用电方的隐私实际用电量和目标用电方的隐私预测用电量均为采用PaillierTD同态加密算法进行加密得到;
根据目标用电方的隐私实际用电量、目标用电方的隐私预测用电量、目标用电方的隐私购电单价和目标用电方的隐私超额用电单价,计算得到目标用电方的隐私电费;其中,所述目标用电方的隐私购电单价和目标用电方的隐私超额用电单价均为采用PaillierTD同态加密算法进行加密得到;目标用电方的购电单价为目标用电方和虚拟电厂运营商协商的购电单价;目标用电方的超额用电单价为目标用电方的和虚拟电厂运营商协商的超额用电单价;
将目标用电方的隐私电费上传至区块链并进行固化;其中,电网公司对区块链上的目标用电方的隐私电费进行解密得到结算金额,并反馈所述结算金额至所述目标用电方,所述目标用电方按照所述结算金额向虚拟电厂运营商支付电费。
可选的,所述根据目标用电方的隐私实际用电量、目标用电方的隐私预测用电量、目标用电方的隐私购电单价和目标用电方的隐私超额用电单价,计算得到目标用电方的隐私电费,包括:
采用安全比较协议对目标用电方的隐私实际用电量和目标用电方的隐私预测用电量进行比较,得到比较结果;
若比较结果表明目标用电方的隐私实际用电量小于目标用电方的隐私预测用电量,则将目标用电方的隐私实际用电量和目标用电方的隐私购电单价的积作为用电方的隐私电费;
若比较结果表明目标用电方的隐私实际用电量不小于目标用电方的隐私预测用电量,则将目标用电方的隐私预测用电量和目标用电方的隐私购电单价的积作为第一隐私电费;
将所述目标用电方的隐私超额用电单价与差值电量的积作为第二隐私电费;其中,所述差值电量为目标用电方的隐私实际用电量和目标用电方的隐私预测用电量的差;
将所述第一隐私电费和所述第二隐私电费的和作为目标用电方的隐私电费。
可选的,所述电力市场交易的结算方法,还包括:
在区块链上获取目标发电方的隐私实际发电量、目标发电方的隐私预测发电量、目标发电方的隐私售电单价和目标发电方的隐私惩罚单价;其中,所述目标发电方的隐私实际用电量、目标发电方的隐私预测用电量、目标发电方的隐私售电单价和目标发电方的隐私惩罚单价均为采用PaillierTD同态加密算法进行加密得到;目标发电方的售电单价和目标发电方的惩罚单价由发电方和虚拟电厂运营商协商确定;
根据目标发电方的隐私实际发电量、目标发电方的隐私预测发电量、目标发电方的隐私售电单价和目标发电方的隐私惩罚单价计算得到目标发电方的隐私发电收益;
根据公开利益分配比例、所有用电方的总隐私电费、所有发电方的总隐私发电收益、虚拟电厂运营商在市场中获取的最大化隐私利益计算得到目标发电方的隐私激励收益;
根据所述目标发电方的隐私发电收益和所述目标发电方的隐私激励收益计算得到目标发电方的隐私总收益。
可选的,所述电力市场交易的结算方法,还包括:
获取每一个发电方的隐私激励收益,并根据所有的发电方的隐私激励收益计算得到发电方的隐私激励总收益;
根据虚拟电厂运营商在市场中获取的最大化利益、发电方总隐私发电收益、用电方总隐私电费以及所述发电方的隐私激励总收益,确定虚拟电厂运营商的隐私总收益。
可选的,所述电力市场交易的结算方法,还包括:
接收发电方的收益验证请求;其中,所述发电方的收益验证请求包括:第一验证信息和第二验证信息;所述发电方根据发电方的发电量、公开利益分配比例、发电方的售电单价、发电方的惩罚单价、公开参数、第一随机数和第二随机数以及虚拟电厂运营商计算得到的发电方的隐私总收益确定第一验证信息;所述第二验证信息为根据所述第一验证信息、用电方的总电费以及第一随机数确定;
根据所述第二随机数、所述第一验证信息和用电方的总电费确定第三验证信息;
根据所述第二验证信息和所述第三验证信息确定第四验证信息;
根据所述第四验证信息生成收益验证反馈信息,并发送至所述发电方;其中,所述发电方根据所述收益验证反馈信息确定收益验证结果。
本申请第二方面提供了一种电力市场交易的结算装置,应用于虚拟电厂运营商,包括:
第一获取单元,用于在区块链上获取目标用电方的隐私实际用电量和目标用电方的隐私预测用电量;其中,所述目标用电方的隐私实际用电量和目标用电方的隐私预测用电量均为采用PaillierTD同态加密算法进行加密得到;
第一计算单元,用于根据目标用电方的隐私实际用电量、目标用电方的隐私预测用电量、目标用电方的隐私购电单价和目标用电方的隐私超额用电单价,计算得到目标用电方的隐私电费;其中,所述目标用电方的隐私购电单价和目标用电方的隐私超额用电单价均为采用PaillierTD同态加密算法进行加密得到;目标用电方的购电单价为目标用电方和虚拟电厂运营商协商的购电单价;目标用电方的超额用电单价为目标用电方的和虚拟电厂运营商协商的超额用电单价;
上链单元,用于将目标用电方的隐私电费上传至区块链并进行固化;其中,电网公司对区块链上的目标用电方的隐私电费进行解密得到结算金额,并反馈所述结算金额至所述目标用电方,所述目标用电方按照所述结算金额向虚拟电厂运营商支付电费。
可选的,所述第一计算单元,包括:
比较单元,用于采用安全比较协议对目标用电方的隐私实际用电量和目标用电方的隐私预测用电量进行比较,得到比较结果;
第一计算子单元,用于若比较结果表明目标用电方的隐私实际用电量小于目标用电方的隐私预测用电量,则将目标用电方的隐私实际用电量和目标用电方的隐私购电单价的积作为用电方的隐私电费;
所述第一计算子单元,还用于若比较结果表明目标用电方的隐私实际用电量不小于目标用电方的隐私预测用电量,则将目标用电方的隐私预测用电量和目标用电方的隐私购电单价的积作为第一隐私电费;
所述第一计算子单元,还用于将所述目标用电方的隐私超额用电单价与差值电量的积作为第二隐私电费;其中,所述差值电量为目标用电方的隐私实际用电量和目标用电方的隐私预测用电量的差;
所述第一计算子单元,还用于将所述第一隐私电费和所述第二隐私电费的和作为目标用电方的隐私电费。
可选的,所述电力市场交易的结算装置,还包括:
第二获取单元,用于在区块链上获取目标发电方的隐私实际发电量、目标发电方的隐私预测发电量、目标发电方的隐私售电单价和目标发电方的隐私惩罚单价;其中,所述目标发电方的隐私实际发电量、目标发电方的隐私预测发电量、目标发电方的隐私售电单价和目标发电方的隐私惩罚单价均为采用PaillierTD同态加密算法进行加密得到;目标发电方的售电单价和目标发电方的惩罚单价由发电方和虚拟电厂运营商协商确定;
第二计算单元,用于根据目标发电方的隐私实际发电量、目标发电方的隐私预测发电量、目标发电方的隐私售电单价和目标发电方的隐私惩罚单价计算得到目标发电方的隐私发电收益;
第三计算单元,用于根据公开利益分配比例、所有用电方的总隐私电费、所有发电方的总隐私发电收益、虚拟电厂运营商在市场中获取的最大化隐私利益计算得到目标发电方的隐私激励收益;
第四计算单元,用于根据所述目标发电方的隐私发电收益和所述目标发电方的隐私激励收益计算得到目标发电方的隐私总收益。
可选的,所述电力市场交易的结算装置,还包括:
第五计算单元,用于获取每一个发电方的隐私激励收益,并根据所有的发电方的隐私激励收益计算得到发电方的隐私激励总收益;
第六计算单元,用于根据虚拟电厂运营商在市场中获取的最大化利益、发电方总隐私发电收益、用电方总隐私电费以及所述发电方的隐私激励总收益,确定虚拟电厂运营商的隐私总收益。
可选的,所述电力市场交易的结算装置,还包括:
接收单元,用于接收发电方的收益验证请求;其中,所述发电方的收益验证请求包括:第一验证信息和第二验证信息;所述发电方根据发电方的发电量、公开利益分配比例、发电方的售电单价、发电方的惩罚单价、公开参数、第一随机数和第二随机数以及虚拟电厂运营商计算得到的发电方的隐私总收益确定第一验证信息;所述第二验证信息为根据所述第一验证信息、用电方的总电费以及第一随机数确定;
第一确定单元,用于根据所述第二随机数、所述第一验证信息和用电方的总电费确定第三验证信息;
第二确定单元,用于根据所述第二验证信息和所述第三验证信息确定第四验证信息;
发送单元,用于根据所述第四验证信息生成收益验证反馈信息,并发送至所述发电方;其中,所述发电方根据所述收益验证反馈信息确定收益验证结果。
本申请第三方面提供了一种电子设备,包括:
一个或多个处理器;
存储装置,其上存储有一个或多个程序;
当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时,使得所述一个或多个处理器实现如第一方面任意一项所述的电力市场交易的结算方法。
本申请第四方面提供了一种计算机存储介质,其上存储有计算机程序,其中,所述计算机程序被处理器执行时实现如第一方面任意一项所述的电力市场交易的结算方法。
由以上方案可知,本申请提供一种电力市场交易的结算方法、相关装置及计算机存储介质,所述电力市场交易的结算方法通过在区块链上获取目标用电方的隐私实际用电量和目标用电方的隐私预测用电量后,根据目标用电方的隐私实际用电量、目标用电方的隐私预测用电量、目标用电方的隐私购电单价和目标用电方的隐私超额用电单价,计算得到目标用电方的隐私电费;然后将目标用电方的隐私电费上传至区块链并进行固化;其中,电网公司对区块链上的目标用电方的隐私电费进行解密得到结算金额,并反馈所述结算金额至所述目标用电方,所述目标用电方按照所述结算金额向虚拟电厂运营商支付电费。虚拟电厂运营商只能获取到加密后的隐私电量信息,且参与方仅能获得自己的电量信息,得不到其他参与方的电量信息,从而保证了隐私性。
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,下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例,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,还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例提供的一种电力市场交易的结算方法的具体流程图;
图2为本申请另一实施例提供的一种用电方的隐私电费的计算方法的流程图;
图3为本申请另一实施例提供的一种发电方的隐私激励收益的计算方法的流程图;
图4为本申请另一实施例提供的一种虚拟电厂运营商的隐私总收益的计算方法的流程图;
图5为本申请另一实施例提供的一种发电方进行收益验证的方法的流程图;
图6为本申请另一实施例提供的一种电力市场交易的结算方法的架构图;
图7为本申请另一实施例提供的一种电力市场交易的结算装置的示意图;
图8为本申请另一实施例提供的一种实现电力市场交易的结算方法的电子设备的示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,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,都属于本申请保护的范围。
需要说明的是,本申请所涉及的信息(包括但不限于用户设备信息、用户个人信息等)和数据(包括但不限于用于分析的数据、存储的数据、展示的数据等),均为经用户授权或者经过各方充分授权的信息和数据,且相关数据的收集、使用和处理需要遵守相关国家和地区的相关法律法规和标准。
本文使用的术语“包括”及其变形是开放性包括,即“包括但不限于”。术语“基于”是“至少部分地基于”。术语“一个实施例”表示“至少一个实施例”;术语“另一实施例”表示“至少一个另外的实施例”;术语“一些实施例”表示“至少一些实施例”。其他术语的相关定义将在下文描述中给出。
需要注意,本申请中提及的“第一”、“第二”等概念仅用于对不同的装置、模块或单元进行区分,并非用于限定这些装置、模块或单元所执行的功能的顺序或者相互依存关系。
需要注意,本申请中提及的“一个”、“多个”的修饰是示意性而非限制性的,本领域技术人员应当理解,除非在上下文另有明确指出,否则应该理解为“一个或多个”。
本申请实施例提供了一种电力市场交易的结算方法,如图1所示,具体包括以下步骤:
S101、在区块链上获取目标用电方的隐私实际用电量和目标用电方的隐私预测用电量。
其中,目标用电方为本次需要计算隐私电费的用电方,目标用电方的隐私实际用电量和目标用电方的隐私预测用电量均为采用PaillierTD同态加密算法进行加密得到。即目标用电方的隐私实际用电量为对目标用电方的实际用电量采用PaillierTD同态加密算法进行加密得到,目标用电方的实际用电量为通过能源电力数据存算一体机进行计算得到。
需要说明的是,虚拟电厂运营商在竞标报价之前,需结合参与方对内部能源出力和负荷需求进行预测,然后在日前市场进行竞价决策并向电力交易中心提交次日竞价出力曲线。在该场景下,发电方预测本地发电量,然后由能源电力数据存算一体机使用公钥对预测发电量进行加密并上传至电力交易隐私结算区块链进行固化,同样地,用电方预测本地用电量/>(即目标用电方的预测用电量)并加密上链。
本申请中的区块链中包括联盟链委员会节点(即电网公司和虚拟电厂运营商)协商确定区块链参数以及系统密码参数。区块链参数包括共识协议、区块格式等,在密码参数部分中指定安全参数、/>和/>,指定加密算法为PaillierTD同态加密算法。电网公司选取比特长的大素数/>,/>,生成公钥/>、私钥/>,然后将私钥划分成部分私钥。电网公司将公钥/>在链上公开,部分私钥/>分发给所有参与方(即发电方与用电方),部分私钥/>发给虚拟电厂运营商,私钥/>由电网公司保存并与监管机构共享。
需要说明的是,PaillierTD同态加密算法具体包括:
(1)密钥生成(KeyGen):令,/>两个具有/>位(例如,/>=152)的素数,即和/>,其中/>和/>是素数)。计算/>和/>。令生成器公钥/>,私钥/>。
私钥被分成两部分,表示为/>和/>,其中/>和。根据剩余定理,可以计算/>,使得/>和/>同时成立,其中/>可为/>位随机数,且/>(/>为非负整数)。
(2)加密(Enc):以消息作为输入,输出,其中/>是/>中的随机数,并且/>。
(3)解密(Dec):以密文和/>作为输入,输出,其中/>。
(4)部分解密(PDec):将密文和部分私钥/>作为输入,输出。
(5)门限解密(TDec):以部分解密的密文作为输入,输出。
还需要说明的是,PaillierTD具有如下的加法同态和标量乘法同态:
加法同态:;
标量乘法同态:。特别地,当成立。
需要注意的是,由于PaillierTD只能支持整数加密以及针对整数进行加密运算,所以参与方电量和收益在上链之前需要转换为整数,具体而言,发电方预测发电电量和用电方预测用电量/>,通过能源电力数据存算一体机转换成整数/>和/>,然后使用PaillierTD密码系统进行加密,具体表示为。随后由能源电力数据存算一体机将预测电量上传至电力交易隐私结算区块链进行固化。上述式子中/>的是一个常数(例如,=53,/>=53用于编码64位浮点数,因为64位浮点数格式的尾数部分占据52个二进制位(bit),在二进制系统中,2的/>次方就是一个以个0结尾的二进制数。当我们将一个小数乘以2的/>次方时,相当于将这个小数的二进制表示向左移动/>位,而在二进制系统中,向左移动一位等价于乘以2),显然,只要/>大于长度x位尾数,那么浮点数的电量和电费均可以通过编码转换为整数。为简洁起见,我们将在本文的其余部分省略/>。
S102、根据目标用电方的隐私实际用电量、目标用电方的隐私预测用电量、目标用电方的隐私购电单价和目标用电方的隐私超额用电单价,计算得到目标用电方的隐私电费。
其中,目标用电方的隐私购电单价和目标用电方的隐私超额用电单价均为采用PaillierTD同态加密算法进行加密得到;目标用电方的购电单价为目标用电方和虚拟电厂运营商协商的购电单价;目标用电方的超额用电单价为目标用电方的和虚拟电厂运营商协商的超额用电单价。
本申请还设计了梯度电价机制,如图2所示,该机制在密文下比较日前市场用电方预测用电量和实际用电量的大小,若,超出的部分则会按照更高的用电单价计算。
S201、采用安全比较协议对目标用电方的隐私实际用电量和目标用电方的隐私预测用电量进行比较,得到比较结果。
其中,安全比较协议(SCMP)算法的实现方式如下:
假设输入了设虚拟电厂运营商有(即上述的目标用电方的隐私实际用电量和目标用电方的隐私预测用电量),那么输出虚拟电厂运营商获得/>,其中如果/>,则/>;相反地,如果/>,则/>;
1:虚拟电厂运营商计算:
虚拟电厂运营商掷一枚硬币随机生成,
当时,/>;
当时,计/>,其中/>是两个随机数,满足/>;
计算;
将发送到参与方/>;
2:参与方计算:
;
当,此时/>;
当,此时/>;
将发送到虚拟电厂运营商;
3:虚拟电厂运营商计算比较结果;
当时,/>;
当时,/>;
S202、若比较结果表明目标用电方的隐私实际用电量小于目标用电方的隐私预测用电量,则将目标用电方的隐私实际用电量和目标用电方的隐私购电单价的积作为用电方的隐私电费。
S203、若比较结果表明目标用电方的隐私实际用电量不小于目标用电方的隐私预测用电量,则将目标用电方的隐私预测用电量和目标用电方的隐私购电单价的积作为第一隐私电费。
S204、将目标用电方的隐私超额用电单价与差值电量的积作为第二隐私电费。
其中,差值电量为目标用电方的隐私实际用电量和目标用电方的隐私预测用电量的差。
S205、将第一隐私电费和第二隐私电费的和作为目标用电方的隐私电费。
具体的,可以采用以下计算公式来实现:
;
其中:为由用电方和虚拟电厂运营商协商的购电单价以及/>用电方的和虚拟电厂运营商协商的超额用电单价。需要注意的是,在进行用电方月结电费计算过程中,涉及到隐私实际用电量和隐私预测用电量之间的比较,需要调用安全比较协议(SCMP)算法来进行密文下的比较。
S103、将目标用电方的隐私电费上传至区块链并进行固化。
其中,电网公司对区块链上的目标用电方的隐私电费进行解密得到结算金额,并反馈结算金额至目标用电方,目标用电方按照结算金额向虚拟电厂运营商支付电费。
在本申请的具体实现过程中,为满足收益分配的公开透明、增加虚拟电厂的公信力,虚拟电厂运营商还会将发电方的收益分配规则进行公开,并计算发电方收益,如图3所示,包括:
S301、在区块链上获取目标发电方的隐私实际发电量、目标发电方的隐私预测发电量、目标发电方的隐私售电单价和目标发电方的隐私惩罚单价。
其中,目标发电方的隐私实际发电量、目标发电方的隐私预测发电量、目标发电方的隐私售电单价和目标发电方的隐私惩罚单价均为采用PaillierTD同态加密算法进行加密得到;目标发电方的售电单价和目标发电方的惩罚单价由发电方和虚拟电厂运营商协商确定。目标发电方的实际发电量为通过能源电力数据存算一体机进行计算得到。
需要说明的是,虚拟电厂运营商在竞标报价之前,需结合参与方对内部能源出力和负荷需求进行预测,然后在日前市场进行竞价决策并向电力交易中心提交次日竞价出力曲线。在该场景下,发电方预测本地发电量,然后由能源电力数据存算一体机使用公钥对预测发电量进行加密并上传至电力交易隐私结算区块链进行固化。
S302、根据目标发电方的隐私实际发电量、目标发电方的隐私预测发电量、目标发电方的隐私售电单价和目标发电方的隐私惩罚单价计算得到目标发电方的隐私发电收益。
S303、根据公开利益分配比例、所有用电方的总隐私电费、所有发电方的总隐私发电收益、虚拟电厂运营商在市场中获取的最大化隐私利益计算得到目标发电方的隐私激励收益。
其中,在日前市场关闭后,电力交易中心将组织市场出清,并在系统安全校核通过后,公布交易结果与日前市场出清价格以及次日的发电曲线和负荷曲线。虚拟电厂运营商根据日前市场交易结果制定次日内部灵活性资源调度计划,并确定内部主体利益分配比例,作为最终收益结算与分配的依据。
虚拟电厂运营商根据出清价格和调度计划计算出各发电方售电单价和惩罚单价/>,其中/>为实际发电量,/>为预测发电量,同样地,对各用电方计算购电单价/>和超额用电单价/>,通过公钥加密上传至区块链。
在本申请的具体实现过程中,虚拟电厂运营商将按照日前调度曲线安排虚拟电厂发电方发电计划以及用电方可控负荷调节计划。若虚拟电厂发电方出力与日前发电计划无偏差,虚拟电厂将按照上阶段调度计划运行;若虚拟电厂发电方出力与日前发电计划存在偏差,虚拟电厂将调整内部可控负荷调度计划,以抵消虚拟电厂发电方电量偏差,若调整后其整体出力与日前市场交易结果一致,则虚拟电厂将执行新的调度计划,反之,则参与实时市场竞价。虚拟电厂运营商在实时市场将剩余电力售卖或购买缺额电力。最终,运营商需要承担不平衡电量惩罚。通过参与日前市场和实时市场,虚拟电厂运营商获得最大化利益为,由电网公司结算给运营商,最终运营商进行月结电费计算和分配利益时根据各参与方预测电量与实际电量偏差情况进行相应奖惩。
S304、根据目标发电方的隐私发电收益和目标发电方的隐私激励收益计算得到目标发电方的隐私总收益。
具体的,在本申请的具体实现过程中,可以采用以下计算公式来计算得到发电方的总收益:
其中,为发电方的实际发电量;/>为发电方的预测发电量;/>为发电方的总收益;/>为发电方的发电收益;/>为发电方的激励收益;/>为发电方的售电单价;/>为发电方没有达到实际应发电量的惩罚单价;/>为用电方的总电费、/>为不含激励收益的发电方总发电收益和/>为虚拟电厂在电力交易市场中获取的最大化利益。
上述分配机制满足公平性,即发电方的收益与电量成正比关系,又有激励性质,发电量越多,则获得的收益越高;如果实际发电量小于预测发电量,那么发电方将会受到一定惩罚,保障虚拟电厂的公平性,促进其良性可持续发展。同时,为了保证发电方的隐私,虚拟电厂运营商通过区块链上的隐私发电量和隐私电费对发电方进行收益分配计算,随后将发电方的收益上传至区块链进行固化,具体细节下述算法来实现:输入发电方隐私发电量,用电方隐私电费/>,隐私售电单价/>,隐私惩罚单价/>,公开利益分配比例/>,输出发电方隐私收益/>:
1:虚拟电厂运营商计算发电方是否按计划发电:
;
2:虚拟电厂运营商计算发电方发电收益:
如果,则发电方发电收益为/>;
如果,则发电方发电收益为/>;
3:电网公司计算发电方总隐私发电收益;
;
4:电网公司计算用电方总隐私电费;
;
5:电网公司计算发电方总隐私发电量;
;
6:电网公司将总隐私发电收益、总隐私发电量和总电费解密:
然后将公开,方便虚拟电厂运营商分配利益和发电方验证;
7:虚拟电厂运营商计算发电方激励收益:
如果,则发电方发电收益为:/>
;
如果,则发电方发电收益为:
;
8:虚拟电厂运营商计算发电方总收益:
;
9:虚拟电厂运营商将上传至电力交易隐私结算区块链中。
上述算法中提到的SMUL为安全乘法协议,其实现方法如下:
假设输入了虚拟电厂运营商有,输出得到虚拟电厂运营商获得/>:
1、虚拟电厂运营商计算:
,其中,/>和/>是具有/>位的随机数;
将发送到参与方/>;
2、参与方计算
将发送到虚拟电厂运营商;
3、虚拟电厂运营商计算:
在本申请的具体实现过程中,在计算完在计算虚拟电厂参与方的收益与电费后,虚拟电厂运营商可以计算自身获得的隐私总收益,如图4所示,包括:
S401、获取每一个发电方的隐私激励收益,并根据所有的发电方的隐私激励收益计算得到发电方的隐私激励总收益。
具体的,可以采用以下计算公式计算得到发电方的隐私激励总收益:/>
。
S402、根据虚拟电厂运营商在市场中获取的最大化利益、发电方总隐私发电收益、用电方总隐私电费以及发电方的隐私激励总收益,确定虚拟电厂运营商的隐私总收益。
具体的,可以采用以下计算公式计算得到虚拟电厂运营商的隐私总收益:
。
在本申请的具体实现过程中,发电方通过自己的真实发电量和链上公开的信息计算自己的隐私收益并请求与虚拟电厂运营商所分配的隐私收益进行验证,如图5所示,包括:
S501、接收发电方的收益验证请求。
其中,发电方的收益验证请求包括:第一验证信息和第二验证信息;发电方根据发电方的发电量、公开利益分配比例、发电方的售电单价、发电方的惩罚单价、公开参数、第一随机数和第二随机数以及虚拟电厂运营商计算得到的发电方的隐私总收益确定第一验证信息;第二验证信息为根据第一验证信息、用电方的总电费以及第一随机数确定。
在本申请的具体实现过程中,发电方可以通过以下方式计算得到第一验证信息和第二验证信息/>:
首先发电方通过自身发电量和预测发电量进行对比后,计算得到自身的隐私收益/>,具体方式如下:
然后,发电方构造验证式并请求虚拟电厂运营商验证:
选取两个随机数和/>,满足/>,且/>;
投掷硬币生成=0,1并构造验证/>;
。
S502、根据第二随机数、第一验证信息和用电方的总电费确定第三验证信息。
在本申请的具体实现过程中,虚拟电厂运营商可以通过以下方式确定第三验证信息:
。
S503、根据第二验证信息和第三验证信息确定第四验证信息。
在本申请的具体实现过程中,虚拟电厂运营商可以通过以下方式确定第四验证信息:
。
S504、根据第四验证信息生成收益验证反馈信息,并发送至发电方。
其中,发电方根据收益验证反馈信息确定收益验证结果。
具体的,若,则返回/>,反之,则返回/>;发电方根据收益验证反馈信息确定收益验证结果的方式为:
,当/>时表示运营商收益分配计算错误,/>时则表示计算正确。
如图6所示,为本申请具体实现时的架构图,虚拟电厂运营商在发电方与用电方安装能源电力数据存算一体机(可以用“基于区块链的计量装置”同义替换),通过一体机计量当前用电量或发电量,以保证电量来源真实性,并通过对电量使用隐私保护技术加密上链固化保证了隐私性。虚拟电厂运营商只能获取到加密后的隐私电量,且参与方仅能获得自己的电量,得不到其他参与方的电量,从而保证电量隐私。虚拟电厂运营商还会使用安全计算根据具体的收费规则和收益分配规则对链上的隐私电量计算对应的隐私电费,在能源运营商无法解密电量的情况下正确计算相应电费。虚拟电厂发电方和用电方无法在区块链上获取明文电费数据,只有在电网公司进行电费结算和监管机构进行审查时才能对隐私电费进行解密,从而保证电费隐私,为保证收益分配规则是公开透明的,虚拟电厂运营商将收益分配规则进行公开,发电方可以通过获取链上的数据结合自身的发电量自行验证运营商所计算的月结电费是否符合收益分配规则,从而满足收益分配过程的透明化,提高虚拟电厂运营商的公信力。
由以上方案可知,本申请提供一种电力市场交易的结算方法,通过区块链与Paillier密码系统实现敏感数据的加密上链,并在隐私数据上开展各参与方收益结算计算,且参与方收益隐私可验证,在对参与者所有数据进行隐私保护的同时实现了可信收益分配;设计了收益奖励及惩罚机制,提升了参与方的行为规范性及参与积极性;在参与方安装基于区块链的计量装置,将计量数据加密存储于区块链上,在提升参与方计量数据公信力的同时保护数据的隐私性。
本申请另一实施例提供了一种电力市场交易的结算装置,应用于虚拟电厂运营商,如图7所示,包括:
第一获取单元701,用于在区块链上获取目标用电方的隐私实际用电量和目标用电方的隐私预测用电量。
其中,目标用电方的隐私实际用电量和目标用电方的隐私预测用电量均为采用PaillierTD同态加密算法进行加密得到。
第一计算单元702,用于根据目标用电方的隐私实际用电量、目标用电方的隐私预测用电量、目标用电方的隐私购电单价和目标用电方的隐私超额用电单价,计算得到目标用电方的隐私电费。
其中,目标用电方的隐私购电单价和目标用电方的隐私超额用电单价均为采用PaillierTD同态加密算法进行加密得到;目标用电方的购电单价为目标用电方和虚拟电厂运营商协商的购电单价;目标用电方的超额用电单价为目标用电方的和虚拟电厂运营商协商的超额用电单价。
可选的,在本申请的另一实施例中,第一计算单元702的一种实施方式,包括:
比较单元,用于采用安全比较协议对目标用电方的隐私实际用电量和目标用电方的隐私预测用电量进行比较,得到比较结果。
第一计算子单元,用于若比较结果表明目标用电方的隐私实际用电量小于目标用电方的隐私预测用电量,则将目标用电方的隐私实际用电量和目标用电方的隐私购电单价的积作为用电方的隐私电费。
第一计算子单元,还用于若比较结果表明目标用电方的隐私实际用电量不小于目标用电方的隐私预测用电量,则将目标用电方的隐私预测用电量和目标用电方的隐私购电单价的积作为第一隐私电费。
第一计算子单元,还用于将目标用电方的隐私超额用电单价与差值电量的积作为第二隐私电费。
其中,差值电量为目标用电方的隐私实际用电量和目标用电方的隐私预测用电量的差。
第一计算子单元,还用于将第一隐私电费和第二隐私电费的和作为目标用电方的隐私电费。
本申请上述实施例公开的单元的具体工作过程,可参见对应的方法实施例内容,如图2所示,此处不再赘述。
上链单元703,用于将目标用电方的隐私电费上传至区块链并进行固化。
其中,电网公司对区块链上的目标用电方的隐私电费进行解密得到结算金额,并反馈结算金额至目标用电方,目标用电方按照结算金额向虚拟电厂运营商支付电费。
本申请上述实施例公开的单元的具体工作过程,可参见对应的方法实施例内容,如图1所示,此处不再赘述。
可选的,在本申请的另一实施例中,电力市场交易的结算装置的一种实施方式,还包括:
第二获取单元,用于在区块链上获取目标发电方的隐私实际发电量、目标发电方的隐私预测发电量、目标发电方的隐私售电单价和目标发电方的隐私惩罚单价。
其中,目标发电方的隐私实际用电量、目标发电方的隐私预测用电量、目标发电方的隐私售电单价和目标发电方的隐私惩罚单价均为采用PaillierTD同态加密算法进行加密得到;目标发电方的售电单价和目标发电方的惩罚单价由发电方和虚拟电厂运营商协商确定。
第二计算单元,用于根据目标发电方的隐私实际发电量、目标发电方的隐私预测发电量、目标发电方的隐私售电单价和目标发电方的隐私惩罚单价计算得到目标发电方的隐私发电收益。
第三计算单元,用于根据公开利益分配比例、所有用电方的总隐私电费、所有发电方的总隐私发电收益、虚拟电厂运营商在市场中获取的最大化隐私利益计算得到目标发电方的隐私激励收益。
第四计算单元,用于根据目标发电方的隐私发电收益和目标发电方的隐私激励收益计算得到目标发电方的隐私总收益。
本申请上述实施例公开的单元的具体工作过程,可参见对应的方法实施例内容,如图3所示,此处不再赘述。
可选的,在本申请的另一实施例中,电力市场交易的结算装置的一种实施方式,还包括:
第五计算单元,用于获取每一个发电方的隐私激励收益,并根据所有的发电方的隐私激励收益计算得到发电方的隐私激励总收益。
第六计算单元,用于根据虚拟电厂运营商在市场中获取的最大化利益、发电方总隐私发电收益、用电方总隐私电费以及发电方的隐私激励总收益,确定虚拟电厂运营商的隐私总收益。
本申请上述实施例公开的单元的具体工作过程,可参见对应的方法实施例内容,如图4所示,此处不再赘述。
可选的,在本申请的另一实施例中,电力市场交易的结算装置的一种实施方式,还包括:
接收单元,用于接收发电方的收益验证请求。
其中,发电方的收益验证请求包括:第一验证信息和第二验证信息;发电方根据发电方的发电量、公开利益分配比例、发电方的售电单价、发电方的惩罚单价、公开参数、第一随机数和第二随机数以及虚拟电厂运营商计算得到的发电方的隐私总收益确定第一验证信息;第二验证信息为根据第一验证信息、用电方的总电费以及第一随机数确定。
第一确定单元,用于根据第二随机数、第一验证信息和用电方的总电费确定第三验证信息。
第二确定单元,用于根据第二验证信息和第三验证信息确定第四验证信息。
发送单元,用于根据第四验证信息生成收益验证反馈信息,并发送至发电方。
其中,发电方根据收益验证反馈信息确定收益验证结果。
本申请上述实施例公开的单元的具体工作过程,可参见对应的方法实施例内容,如图5所示,此处不再赘述。
由以上方案可知,本申请提供一种电力市场交易的结算装置,通过在区块链上获取目标用电方的隐私实际用电量和目标用电方的隐私预测用电量后,根据目标用电方的隐私实际用电量、目标用电方的隐私预测用电量、目标用电方的隐私购电单价和目标用电方的隐私超额用电单价,计算得到目标用电方的隐私电费;然后将目标用电方的隐私电费上传至区块链并进行固化;其中,电网公司对区块链上的目标用电方的隐私电费进行解密得到结算金额,并反馈结算金额至目标用电方,目标用电方按照结算金额向虚拟电厂运营商支付电费。虚拟电厂运营商只能获取到加密后的隐私电量信息,且参与方仅能获得自己的电量信息,得不到其他参与方的电量信息,从而保证了隐私性。
本文中以上描述的功能可以至少部分地由一个或多个硬件逻辑部件来执行。例如,非限制性地,可以使用的示范类型的硬件逻辑部件包括:现场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)、专用标准产品(ASSP)、片上系统(SOC)、复杂可编程逻辑设备(CPLD)等等。
本申请另一实施例提供了一种电子设备,如图8所示,包括:
一个或多个处理器801。
存储装置802,其上存储有一个或多个程序。
当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器801执行时,使得所述一个或多个处理器801实现如上述实施例中任意一项所述的电力市场交易的结算方法。
本申请另一实施例提供了一种计算机存储介质,其上存储有计算机程序,其中,计算机程序被处理器执行时实现如上述实施例中任意一项所述电力市场交易的结算方法。
在本申请的上下文中,机器可读介质可以是有形的介质,其可以包含或存储以供指令执行系统、装置或设备使用或与指令执行系统、装置或设备结合地使用的程序。机器可读介质可以是机器可读信号介质或机器可读储存介质。机器可读介质可以包括但不限于电子的、磁性的、光学的、电磁的、红外的、或半导体系统、装置或设备,或者上述内容的任何合适组合。机器可读存储介质的更具体示例会包括基于一个或多个线的电气连接、便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM或快闪存储器)、光纤、便捷式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光学储存设备、磁储存设备、或上述内容的任何合适组合。
需要说明的是,本申请上述的计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质或者是上述两者的任意组合。计算机可读存储介质例如可以是但不限于电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件,或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子可以包括但不限于:具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机访问存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本申请中,计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质,该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。而在本申请中,计算机可读信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号,其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式,包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质,该计算机可读信号介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输,包括但不限于:电线、光缆、RF(射频)等等,或者上述的任意合适的组合。
上述计算机可读介质可以是上述电子设备中所包含的;也可以是单独存在,而未装配入该电子设备中。
本申请另一实施例提供了一种计算机程序产品,当该计算机程序产品被执行时,其用于执行上述任一项的电力市场交易的结算方法。
特别地,根据本申请的实施例,上文参考流程图描述的过程可以被实现为计算机软件程序。例如,本申请的实施例包括一种计算机程序产品,其包括承载在非暂态计算机可读介质上的计算机程序,该计算机程序包含用于执行流程图所示的方法的程序代码。在这样的实施例中,该计算机程序可以通过通信装置从网络上被下载和安装,或者从存储装置被安装,或者从ROM被安装。在该计算机程序被处理装置执行时,执行本申请实施例的方法中限定的上述功能。
尽管已经采用特定于结构特征和/或方法逻辑动作的语言描述了本主题,但是应当理解所附权利要求书中所限定的主题未必局限于上面描述的特定特征或动作。相反,上面所描述的特定特征和动作仅仅是实现权利要求书的示例形式。
虽然在上面论述中包含了若干具体实现细节,但是这些不应当被解释为对本申请的范围的限制。在单独的实施例的上下文中描述的某些特征还可以组合地实现在单个实施例中。相反地,在单个实施例的上下文中描述的各种特征也可以单独地或以任何合适的子组合的方式实现在多个实施例中。
以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解,本申请中所涉及的申请范围,并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案,同时也应涵盖在不脱离上述申请构思的情况下,由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中申请的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。
Claims (10)
1.一种电力市场交易的结算方法,其特征在于,应用于虚拟电厂运营商,包括:
在区块链上获取目标用电方的隐私实际用电量和目标用电方的隐私预测用电量;其中,所述目标用电方的隐私实际用电量和目标用电方的隐私预测用电量均为采用PaillierTD同态加密算法进行加密得到;
根据目标用电方的隐私实际用电量、目标用电方的隐私预测用电量、目标用电方的隐私购电单价和目标用电方的隐私超额用电单价,计算得到目标用电方的隐私电费;其中,所述目标用电方的隐私购电单价和目标用电方的隐私超额用电单价均为采用PaillierTD同态加密算法进行加密得到;目标用电方的购电单价为目标用电方和虚拟电厂运营商协商的购电单价;目标用电方的超额用电单价为目标用电方的和虚拟电厂运营商协商的超额用电单价;
将目标用电方的隐私电费上传至区块链并进行固化;其中,电网公司对区块链上的目标用电方的隐私电费进行解密得到结算金额,并反馈所述结算金额至所述目标用电方,所述目标用电方按照所述结算金额向虚拟电厂运营商支付电费。
2.根据权利要求1所述的电力市场交易的结算方法,其特征在于,所述根据目标用电方的隐私实际用电量、目标用电方的隐私预测用电量、目标用电方的隐私购电单价和目标用电方的隐私超额用电单价,计算得到目标用电方的隐私电费,包括:
采用安全比较协议对目标用电方的隐私实际用电量和目标用电方的隐私预测用电量进行比较,得到比较结果;
若比较结果表明目标用电方的隐私实际用电量小于目标用电方的隐私预测用电量,则将目标用电方的隐私实际用电量和目标用电方的隐私购电单价的积作为用电方的隐私电费;
若比较结果表明目标用电方的隐私实际用电量不小于目标用电方的隐私预测用电量,则将目标用电方的隐私预测用电量和目标用电方的隐私购电单价的积作为第一隐私电费;
将所述目标用电方的隐私超额用电单价与差值电量的积作为第二隐私电费;其中,所述差值电量为目标用电方的隐私实际用电量和目标用电方的隐私预测用电量的差;
将所述第一隐私电费和所述第二隐私电费的和作为目标用电方的隐私电费。
3.根据权利要求1所述的电力市场交易的结算方法,其特征在于,还包括:
在区块链上获取目标发电方的隐私实际发电量、目标发电方的隐私预测发电量、目标发电方的隐私售电单价和目标发电方的隐私惩罚单价;其中,所述目标发电方的隐私实际发电量、目标发电方的隐私预测发电量、目标发电方的隐私售电单价和目标发电方的隐私惩罚单价均为采用PaillierTD同态加密算法进行加密得到;目标发电方的售电单价和目标发电方的惩罚单价由发电方和虚拟电厂运营商协商确定;
根据目标发电方的隐私实际发电量、目标发电方的隐私预测发电量、目标发电方的隐私售电单价和目标发电方的隐私惩罚单价计算得到目标发电方的隐私发电收益;
根据公开利益分配比例、所有用电方的总隐私电费、所有发电方的总隐私发电收益、虚拟电厂运营商在市场中获取的最大化隐私利益计算得到目标发电方的隐私激励收益;
根据所述目标发电方的隐私发电收益和所述目标发电方的隐私激励收益计算得到目标发电方的隐私总收益。
4.根据权利要求3所述的电力市场交易的结算方法,其特征在于,还包括:
获取每一个发电方的隐私激励收益,并根据所有的发电方的隐私激励收益计算得到发电方的隐私激励总收益;
根据虚拟电厂运营商在市场中获取的最大化利益、发电方总隐私发电收益、用电方总隐私电费以及所述发电方的隐私激励总收益,确定虚拟电厂运营商的隐私总收益。
5.根据权利要求3所述的电力市场交易的结算方法,其特征在于,还包括:
接收发电方的收益验证请求;其中,所述发电方的收益验证请求包括:第一验证信息和第二验证信息;所述发电方根据发电方的发电量、公开利益分配比例、发电方的售电单价、发电方的惩罚单价、公开参数、第一随机数和第二随机数以及虚拟电厂运营商计算得到的发电方的隐私总收益确定第一验证信息;所述第二验证信息为根据所述第一验证信息、用电方的总电费以及第一随机数确定;
根据所述第二随机数、所述第一验证信息和用电方的总电费确定第三验证信息;
根据所述第二验证信息和所述第三验证信息确定第四验证信息;
根据所述第四验证信息生成收益验证反馈信息,并发送至所述发电方;其中,所述发电方根据所述收益验证反馈信息确定收益验证结果。
6.一种电力市场交易的结算装置,其特征在于,应用于虚拟电厂运营商,包括:
第一获取单元,用于在区块链上获取目标用电方的隐私实际用电量和目标用电方的隐私预测用电量;其中,所述目标用电方的隐私实际用电量和目标用电方的隐私预测用电量均为采用PaillierTD同态加密算法进行加密得到;
第一计算单元,用于根据目标用电方的隐私实际用电量、目标用电方的隐私预测用电量、目标用电方的隐私购电单价和目标用电方的隐私超额用电单价,计算得到目标用电方的隐私电费;其中,所述目标用电方的隐私购电单价和目标用电方的隐私超额用电单价均为采用PaillierTD同态加密算法进行加密得到;目标用电方的购电单价为目标用电方和虚拟电厂运营商协商的购电单价;目标用电方的超额用电单价为目标用电方的和虚拟电厂运营商协商的超额用电单价;
上链单元,用于将目标用电方的隐私电费上传至区块链并进行固化;其中,电网公司对区块链上的目标用电方的隐私电费进行解密得到结算金额,并反馈所述结算金额至所述目标用电方,所述目标用电方按照所述结算金额向虚拟电厂运营商支付电费。
7.根据权利要求6所述的电力市场交易的结算装置,其特征在于,所述第一计算单元,包括:
比较单元,用于采用安全比较协议对目标用电方的隐私实际用电量和目标用电方的隐私预测用电量进行比较,得到比较结果;
第一计算子单元,用于若比较结果表明目标用电方的隐私实际用电量小于目标用电方的隐私预测用电量,则将目标用电方的隐私实际用电量和目标用电方的隐私购电单价的积作为用电方的隐私电费;
所述第一计算子单元,还用于若比较结果表明目标用电方的隐私实际用电量不小于目标用电方的隐私预测用电量,则将目标用电方的隐私预测用电量和目标用电方的隐私购电单价的积作为第一隐私电费;
所述第一计算子单元,还用于将所述目标用电方的隐私超额用电单价与差值电量的积作为第二隐私电费;其中,所述差值电量为目标用电方的隐私实际用电量和目标用电方的隐私预测用电量的差;
所述第一计算子单元,还用于将所述第一隐私电费和所述第二隐私电费的和作为目标用电方的隐私电费。
8.根据权利要求6所述的电力市场交易的结算装置,其特征在于,还包括:
第二获取单元,用于在区块链上获取目标发电方的隐私实际发电量、目标发电方的隐私预测发电量、目标发电方的隐私售电单价和目标发电方的隐私惩罚单价;其中,所述目标发电方的隐私实际用电量、目标发电方的隐私预测用电量、目标发电方的隐私售电单价和目标发电方的隐私惩罚单价均为采用PaillierTD同态加密算法进行加密得到;目标发电方的售电单价和目标发电方的惩罚单价由发电方和虚拟电厂运营商协商确定;
第二计算单元,用于根据目标发电方的隐私实际发电量、目标发电方的隐私预测发电量、目标发电方的隐私售电单价和目标发电方的隐私惩罚单价计算得到目标发电方的隐私发电收益;
第三计算单元,用于根据公开利益分配比例、所有用电方的总隐私电费、所有发电方的总隐私发电收益、虚拟电厂运营商在市场中获取的最大化隐私利益计算得到目标发电方的隐私激励收益;
第四计算单元,用于根据所述目标发电方的隐私发电收益和所述目标发电方的隐私激励收益计算得到目标发电方的隐私总收益。
9.一种电子设备,其特征在于,包括:
一个或多个处理器;
存储装置,其上存储有一个或多个程序;
当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时,使得所述一个或多个处理器实现如权利要求1至5中任一所述的电力市场交易的结算方法。
10.一种计算机存储介质,其特征在于,其上存储有计算机程序,其中,所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至5中任一所述的电力市场交易的结算方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202311696833.1A CN117391754A (zh) | 2023-12-12 | 2023-12-12 | 电力市场交易的结算方法、相关装置及计算机存储介质 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202311696833.1A CN117391754A (zh) | 2023-12-12 | 2023-12-12 | 电力市场交易的结算方法、相关装置及计算机存储介质 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN117391754A true CN117391754A (zh) | 2024-01-12 |
Family
ID=89468814
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202311696833.1A Pending CN117391754A (zh) | 2023-12-12 | 2023-12-12 | 电力市场交易的结算方法、相关装置及计算机存储介质 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN117391754A (zh) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2020253234A1 (zh) * | 2019-06-18 | 2020-12-24 | 创新先进技术有限公司 | 实现隐私保护的数据同态加解密方法及装置 |
CN112257102A (zh) * | 2020-09-28 | 2021-01-22 | 铭数科技(青岛)有限公司 | 基于区块链的能源交易隐私保护方法 |
CN113657978A (zh) * | 2021-09-01 | 2021-11-16 | 东南大学 | 一种基于区块链和隐私保护的分布式能源拍卖方法及系统 |
CN115664631A (zh) * | 2022-10-28 | 2023-01-31 | 西安电子科技大学广州研究院 | 一种线性与非线性安全计算方法、存储装置以及智能终端 |
CN117150523A (zh) * | 2023-08-29 | 2023-12-01 | 浙江大学 | 一种分布式电力协商隐私保护方法及装置、电子设备 |
-
2023
- 2023-12-12 CN CN202311696833.1A patent/CN117391754A/zh active Pending
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2020253234A1 (zh) * | 2019-06-18 | 2020-12-24 | 创新先进技术有限公司 | 实现隐私保护的数据同态加解密方法及装置 |
CN112257102A (zh) * | 2020-09-28 | 2021-01-22 | 铭数科技(青岛)有限公司 | 基于区块链的能源交易隐私保护方法 |
CN113657978A (zh) * | 2021-09-01 | 2021-11-16 | 东南大学 | 一种基于区块链和隐私保护的分布式能源拍卖方法及系统 |
CN115664631A (zh) * | 2022-10-28 | 2023-01-31 | 西安电子科技大学广州研究院 | 一种线性与非线性安全计算方法、存储装置以及智能终端 |
CN117150523A (zh) * | 2023-08-29 | 2023-12-01 | 浙江大学 | 一种分布式电力协商隐私保护方法及装置、电子设备 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
何薇;赵波;刘育博;: "基于隐私保护的实时电价计费方案", 计算机应用研究, no. 06, 8 April 2018 (2018-04-08) * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8667292B2 (en) | Privacy-preserving metering with low overhead | |
CN107707530B (zh) | 一种移动群智感知的隐私保护方法及系统 | |
CN109409890B (zh) | 一种基于区块链的电力交易系统及方法 | |
CN112257102B (zh) | 基于区块链的能源交易隐私保护方法 | |
Dimitriou et al. | Privacy-friendly tasking and trading of energy in smart grids | |
CN102810874A (zh) | 电力控制装置、电力管理装置和电力管理系统 | |
CN111815322B (zh) | 一种基于以太坊的具备可选隐私服务的分布式支付方法 | |
CN110795767A (zh) | 一种电力交易方法、装置、系统及可信云平台 | |
CN112702341B (zh) | 一种基于隐私保护的用户用电数据共享方法及系统 | |
Inayat et al. | Load balancing in decentralized smart grid trade system using blockchain | |
US20210021408A1 (en) | Selectively private distributed computation for blockchain | |
CN112581127A (zh) | 商品交易方法和装置、计算机设备、存储介质及系统 | |
Ohara et al. | Privacy-preserving smart metering with verifiability for both billing and energy management | |
Park et al. | Themis: Towards mutually verifiable billing transactions in the cloud computing environment | |
Wang et al. | A privacy protection scheme for electricity transactions in the microgrid day-ahead market based on consortium blockchain | |
Li et al. | Privacy-preserving prepayment based power request and trading in smart grid | |
Thandi et al. | Privacy-enhancing settlements protocol in peer-to-peer energy trading markets | |
CN113626876B (zh) | 一种基于电网区块链的共识方法 | |
Fotiou et al. | A privacy-preserving statistics marketplace using local differential privacy and blockchain: An application to smart-grid measurements sharing | |
Hu et al. | Privacy-preserving combinatorial auction without an auctioneer | |
Hutu et al. | Privacy preserving billing in local energy markets with imperfect bid-offer fulfillment | |
CN113570372A (zh) | 一种基于区块链技术的匿名电力竞价交易方法和系统 | |
Larson et al. | A bidder-oriented privacy-preserving vcg auction scheme | |
CN117391754A (zh) | 电力市场交易的结算方法、相关装置及计算机存储介质 | |
Alqahtani et al. | Zone-based privacy-preserving billing for local energy market based on multiparty computation |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination |