WO2020231288A1 - Информационная система купли-продажи электроэнергии - Google Patents

Информационная система купли-продажи электроэнергии Download PDF

Info

Publication number
WO2020231288A1
WO2020231288A1 PCT/RU2019/000333 RU2019000333W WO2020231288A1 WO 2020231288 A1 WO2020231288 A1 WO 2020231288A1 RU 2019000333 W RU2019000333 W RU 2019000333W WO 2020231288 A1 WO2020231288 A1 WO 2020231288A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
electricity
debt
consumer
transactions
information system
Prior art date
Application number
PCT/RU2019/000333
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Сергей Сергеевич УКУСТОВ
Рустам Ринатович ГАБИТОВ
Марат Ильдарович МУФЛИХАНОВ
Рустем Рафаелевич ХУСНУТДИНОВ
Original Assignee
Ондер Кооператив Ою
Сергей Сергеевич УКУСТОВ
Рустам Ринатович ГАБИТОВ
Марат Ильдарович МУФЛИХАНОВ
Рустем Рафаелевич ХУСНУТДИНОВ
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ондер Кооператив Ою, Сергей Сергеевич УКУСТОВ, Рустам Ринатович ГАБИТОВ, Марат Ильдарович МУФЛИХАНОВ, Рустем Рафаелевич ХУСНУТДИНОВ filed Critical Ондер Кооператив Ою
Priority to PCT/RU2019/000333 priority Critical patent/WO2020231288A1/ru
Publication of WO2020231288A1 publication Critical patent/WO2020231288A1/ru

Links

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
    • G06Q20/00—Payment architectures, schemes or protocols
    • G06Q20/04—Payment circuits
    • G06Q20/06—Private payment circuits, e.g. involving electronic currency used among participants of a common payment scheme
    • G06Q20/065—Private payment circuits, e.g. involving electronic currency used among participants of a common payment scheme using e-cash
    • 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
    • G06Q20/00—Payment architectures, schemes or protocols
    • G06Q20/08—Payment architectures
    • G06Q20/14—Payment architectures specially adapted for billing systems
    • G06Q20/145—Payments according to the detected use or quantity
    • 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
    • G06Q40/00—Finance; Insurance; Tax strategies; Processing of corporate or income taxes
    • G06Q40/04—Trading; Exchange, e.g. stocks, commodities, derivatives or currency exchange
    • 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—Systems or methods specially adapted for specific business sectors, e.g. utilities or tourism
    • G06Q50/06—Electricity, gas or water supply
    • G—PHYSICS
    • G07—CHECKING-DEVICES
    • G07F—COIN-FREED OR LIKE APPARATUS
    • G07F15/00—Coin-freed apparatus with meter-controlled dispensing of liquid, gas or electricity
    • G07F15/003—Coin-freed apparatus with meter-controlled dispensing of liquid, gas or electricity for electricity
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L9/00—Cryptographic mechanisms or cryptographic arrangements for secret or secure communications; Network security protocols
    • H04L9/50—Cryptographic mechanisms or cryptographic arrangements for secret or secure communications; Network security protocols using hash chains, e.g. blockchains or hash trees
    • 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
    • G06Q2220/00—Business processing using cryptography

Definitions

  • the present invention relates to a peer-to-peer (P2P) decentralized electricity purchase and sale information system using blockchain technology.
  • P2P peer-to-peer
  • invoices for energy operations are issued on a monthly basis for the entire past period, based on the established pricing rules, after the implementation of lengthy processes of reconciliation of productive supply volumes and their confirmation.
  • the current invoice cycle is labor intensive and inefficient, forcing traders to maintain high levels of unsecured credit risk and / or post significant amounts of collateral or provide balance sheet commitments to support their energy trading activities.
  • this approach in the context of resolving the imbalance of supply and demand in the power system, does not allow accurately tracking which generator and consumer generated the imbalance and invoicing them in real time.
  • the lack of such data is related to how it is collected, monitored and analyzed and how the data is presented for use by the electricity consumer.
  • Electricity consumption data and market prices are usually not known to consumers.
  • retail electricity providers typically lack access to data and analytics to ensure optimal energy prices. for commercial and / or residential electricity consumers, and are not able to provide advanced energy calculations to ensure the lowest pricing for electricity delivered at a given time.
  • Blockchain is a consistent electronic journal, implemented as a computer decentralized distributed system, consisting of blocks, which, in turn, include transactions and other information.
  • a transaction means a signed data packet, it stores a message that needs to be sent from an external account (address) to another account.
  • smart contracts are created, which are a computer algorithm that monitors the fulfillment of obligations of the parties in the process of exchanging assets in blockchain technology.
  • a transaction in Ethereum contains the recipient of the message, a signature that identifies the sender and proves his intention to send this message through the blockchain to the recipient, the cost, the message sent to the contract, a value that determines the maximum number of computational operations allowed within a particular transaction, a value that determines the commission.
  • a known system of financial settlement for transactions within the electrical network (US20170358041, published on 12/14/2017), including: a set of active network elements created and configured for electrical connection and network communication through a platform based on the blockchain; while many active network elements are registered for active participation in the electrical network; at the same time, many active network elements can perform peer-to-peer transactions based on their participation in the electric network by concluding a smart contract; a plurality of active network elements can generate messages autonomously and / or automatically within a predetermined time interval; and the messages contain data related to energy and data related to calculations; moreover, the energy-related data of the plurality of active network elements is based on measurement and verification; energy-related data and calculation-related data are verified and recorded in a time-stamped and geo-referenced distributed ledger.
  • the known system is focused on the wholesale of electricity. Transactions and payments within the system are carried out in such a way that a specific supplier can be determined for a given consumer, and the price is set in accordance with the bids submitted.
  • the market and pricing structure can be different from simple pairing. Most of the prominent jurisdictions in the electricity sector use more sophisticated auctioning schemes. This leads to the fact that, in addition to this system, for such a market it will be necessary to create a supersystem that sets a different logic of pricing.
  • the pairwise interaction described in the patent also makes it difficult to apply the system outside of wholesale energy trading.
  • the known system does not provide price-receiving orders.
  • the known solution imposes significant restrictions on the computing power of devices and has corresponding significant restrictions on scaling on the number of transactions per day and the number of participants in the system.
  • publ. 07/19/2018 describes a system for providing peer-to-peer exchange for providing transactions between at least the first a party and a second party, and the system provides: a set of digital depositories, each of which is capable of transferring assets between monetary assets and digital assets, and digital assets are used for transactions within the system; at least one trusted module capable of working with at least a first party and a second party in a transaction to determine the conditions of a transaction, verify the digital assets involved, wherein the trusted module uses the blockchain ledger to ensure the validity, uniqueness, authentication and immutability of transactions and digital assets ; and at least one clearinghouse capable of providing access and communication between at least the first party and the second party, digital depositories and at least one trusted module, wherein at least the first party provides a signed digital contract for digital assets, the second party verifies the contract and signature, signs the contract allowing the trusted module to verify the transaction and transfer the digital assets to the blockchain ledger.
  • a custodian and custodian scheme is a good way to increase the flexibility and capacity of the system.
  • this system has a low degree of reliability, since it is based on the trust of the participants to the custodian. Participants trust him in the fact that he will not steal or lose their money.
  • a significant problem in the blockchain is the manifold increase in the complexity of transactions. For example, for a microgrid with 100 participants and hourly discreteness, the service would need to complete 72,000 transactions with the necessary processing of measurements, authentication of smart contract execution and payment.
  • the Lightning Network describes a way in which, in the event of certain non-constructive or hostile behavior after the opening of the payment channel, commitments transactions previously exchanged outside the blockchain can go to the blockchain network.
  • the Lightning Network contains safeguards to remove the incentive for members to commit legacy transactions that do not reflect the current state of the payment channel. For example, when new commitments are exchanged to update the state of the payment channel (for example, to transfer a value from one participant to another), the secret value that is associated with the previous transaction is transferred from one party to the other. This value can be used in a Remedy Transaction (BRT).
  • BRT Remedy Transaction
  • Payment channels are usually configured so that participants in the payment channel can make transactions outside the blockchain, but can also move such transfers to the blockchain network when they want to leave the payment channel. This can happen, for example, when a hub with which they have a payment channel stops responding.
  • the blockchain network may not be able to process the multiple transactions that are suddenly requested to be written to the blockchain.
  • the blockchain network may not be able to efficiently process all transactions that are suddenly pushed onto the blockchain network.
  • the technical problem of the claimed invention is to create an effective, inexpensive online system for informing the user about his energy consumption, calculating the cost of consumed energy and providing safe and instant transactions for the mutual settlements of the cost of electricity.
  • the technical result is a fast, inexpensive and reliable way of exchanging assets between hardware devices through the absence of a permanent connection with a distributed ledger on end devices (counters), which reduces the requirements for computing power and communication channels.
  • the system includes many electricity producers and many consumers, while a smart contract based on blockchain technology is concluded between an individual producer and consumer.
  • Information about the consumed electricity is transmitted to the information system for the sale and purchase of electricity, in which the cost of the consumed electricity is calculated based on the calculated actual price of electricity.
  • the received data is stored in the blockchain distributed ledger and displayed to all system participants.
  • the information system for the sale and purchase of electricity is a distributed data collection and processing network that includes many consumers and generators of electricity, configured for electrical connection and networking based on a blockchain platform.
  • FIG. 1 illustrates the general scheme of interaction of the parties in the information system according to the present invention.
  • FIG. 2 illustrates a method for buying and selling electricity.
  • the information system for the sale and purchase of electricity includes a module of metering and metering units and an executive module (Fig. 1).
  • the metering unit module includes hardware meters on the side of the electricity consumer, which perform the primary collection of energy consumption readings and hardware meters on the side of the electricity producer, as well as virtual meters that collect data and calculate the cost of electricity based on the current price.
  • Hardware meters are either real meters of electricity consumed (by the consumer) or supplied (by the manufacturer) electricity, which send readings to virtual meters, or adapters for external metering and metering solutions.
  • the virtual meter provides the consumer / manufacturer with a mobile or web interface, calculates the cost of consumption.
  • Counters are tied to a specific smart contract of the user.
  • the executive module serves as the coordinating center of the system and issues commands to the rest of the system modules based on the established market rules.
  • the executive module calculates the instantaneous actual price for transactions, collects data from all counters and, using the established market rules, distributes funds, and also signs transactions with the blockchain.
  • a participant To be a producer, a participant must have a price function that determines the cost of electricity sold. The manufacturer himself sets the price function in the system.
  • the executive module defines pricing functions and calculation of instant prices for transactions, acceptance and payment of payments, signature of transactions.
  • the executive module is based on debt channel technology between two established blockchain network nodes.
  • a debt channel is a payment channel between parties with an established identity.
  • Debt channel technology enables the secure exchange of blockchain assets and the execution of smart contracts outside the blockchain distributed ledger.
  • the participant is uniquely identified, which makes it possible to change the traditional transactional system.
  • a party can promise that the debt will be paid off at a later date and send it off the network.
  • the debt channel works by exchanging promised payments offline.
  • the promise is guaranteed by means that are placed on the channel's smart contract (operator's smart contract). If something happens, the party can get their money both from the contract and from the channel. All possible cases of receiving funds are set out in a smart contract.
  • a digital contract performs the following functions: issuing an IOU, paying off a promissory note upon reaching the specified conditions.
  • the system can be equipped with an energy consumption history storage unit that collects data from the measurement and accounting module, processes them and provides information to the user about the history of its energy consumption with streaming data in real time.
  • the system can be implemented on the Ethereum platform or another blockchain-based platform.
  • the user registers in the system, entering his identification data, concludes a smart (digital) contract with the electricity producer. Then it sets up the electricity meter to transmit energy consumption data to the information system for the sale and purchase of electricity. In this case, the user's ownership of the meter is also verified, since the meter serves as the basis for further payments.
  • the operator receives information about the public key of the meter and the associated public key of the user. Ownership is verified by digital signature of the response. Thus, the operator binds the meters to the user's smart contract, and the user's smart contract to the operator's smart contract (Fig. 2).
  • the user creates an electronic wallet and links it to the operator's smart contract.
  • the current energy consumption data is sent by the consumer's hardware counter to the system.
  • the data is sent in the following format: the amount of electricity transferred (in kWh), the power level (in kW), the time stamp (when the request to send the data was generated), the period of time (for what period of time the readings were received), the user's digital signature.
  • the cost of the consumed electricity is calculated, which is sent to the executive module, where the user and the manufacturer are settled.
  • the user receives information about his energy consumption and its cost in real time.
  • the manufacturer automatically sends the consumer a request for payment of the cost of consumed electricity with a fixed cost, time stamp, smart contract address and signature, in response to which the consumer sends an IOU with the smart contract address, time stamp and user's digital signature.
  • a debt channel is being opened, information about which is recorded in the blockchain distributed ledger. Further, the exchange of IOUs is carried out outside the blockchain.
  • Debt information updates are recorded in the blockchain at a predetermined frequency.
  • the consumer Upon reaching the condition (temporary, monetary) specified in the smart contract, the consumer must repay the debt by paying the amount owed.
  • Debt repayment is carried out by debiting funds from the user's account through a smart contract.
  • the closure of the debt channel is carried out after a certain time specified in the smart contract, which is the basis for prohibiting the accrual of new debt obligations. In this case, you can only pay off the resulting debt.
  • Debt repayment is also the basis for closing the debt channel and making a corresponding entry in the blockchain.
  • Debt is written off from the operator's smart contract, which is an electronic wallet to which funds from other user wallets can be transferred.
  • the user has an established identity (the correspondence of a certain counter to a certain registered user), which allows initiating a dispute in the absence of payment from the user in relation to a certain natural or legal person.
  • the consumer can also act as an electricity producer, selling surplus, for example, due to alternative electricity generation.
  • the system acts as a manufacturer and enters into smart contracts with other consumers.
  • the system provides online informing of the consumer about his energy consumption thanks to automated and reliable metering of electricity and the calculation of its cost (transactions are performed at intervals of up to 3 seconds);

Landscapes

  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Accounting & Taxation (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Finance (AREA)
  • General Business, Economics & Management (AREA)
  • Economics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Strategic Management (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Marketing (AREA)
  • Development Economics (AREA)
  • Human Resources & Organizations (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Computer Security & Cryptography (AREA)
  • Primary Health Care (AREA)
  • Tourism & Hospitality (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Technology Law (AREA)
  • Management, Administration, Business Operations System, And Electronic Commerce (AREA)

Abstract

Изобретение относится к одноранговой (Р2Р) децентрализованной информационной системе купли-продажи электроэнергии, использующей технологию блокчейн. Предложена информационная система купли-продажи электроэнергии на основе распределенной вычислительной сети, содержащая модуль блоков измерения и учета данных энергопотребления множества потребителей с установленной идентичностью и исполнительный модуль, представляющий собой совокупность смарт контрактов по долговым обязательствам потребителя, заключаемый между одним пользователем с установленной идентичностью и производителем. Также предложен способ купли-продажи электроэнергии с использованием долгового канала на основании смарт контракта.

Description

Информационная система купли-продажи электроэнергии
Область техники
Настоящее изобретение относится к одноранговой (P2P) децентрализованной информационной системе купли-продажи электроэнергии, использующей технологию блокчейн.
Предшествующий уровень техники
В настоящее время все больше развивается рынок транзакционной энергетики - система, характеризуемая большим количеством субъектов - поставщиков и потребителей энергии. При этом один и тот же участник рынка может выступать и в качестве потребителя электроэнергии, и в качестве производителя, продавая излишки сгенерированной посредством альтернативных источников электроэнергии.
Кроме того, счета за энергетические операции выставляются ежемесячно за весь прошедший период, исходя из установленных правил ценообразования, после реализации длительных процессов сверки объемов полезного отпуска и их подтверждения. Существующий цикл счетов-фактур является трудоемким и неэффективным, вынуждая торговые организации держать высокие уровни необеспеченного кредитного риска и / или размещать значительные суммы обеспечения или предоставлять обязательства по балансу для поддержки своей деятельности по торговле энергией. Кроме того данный подход в контексте урегулирования дисбаланса спроса и предложения в энергосистеме, не позволяет точно отслеживать какой генератор и потребитель генерировали дисбаланс и выставлять им счета в режиме реального времени.
При этом потребители обладают мало детализированной информацией относительно своего энергопотребления в прошлом и настоящем, у потребителя отсутствует оперативная информация об актуальной экономической стоимости электроэнергии на данный момент, у потребителя отсутствует возможность зарабатывать на оперативном (уровень 1-5 минут) управлении своим энергетическим оборудованием для урегулирования дисбаланса спроса и предложения в энергосистеме.
Отсутствие таких данных связано с тем, как они собираются, контролируются и анализируются и как данные представляются для использования потребителем электроэнергии.
Данные о потреблении электроэнергии и рыночные цены обычно не известны потребителям. Более того, розничные поставщики электроэнергии как правило не имеют доступа к данным и аналитике, чтобы обеспечить оптимальные цены на энергоснабжение для коммерческих и/или бытовых потребителей электроэнергии, и не имеют возможности предоставлять расширенные расчеты по энергии для обеспечения самого низкого ценообразования на электроэнергию, поставляемую в установленное время.
Использование блокчейн-технологий позволяет решить указанные проблемы.
Блокчейн представляет собой согласованный электронный журнал, реализованный в виде компьютерной децентрализованной распределенной системы, состоящей из блоков, которые, в свою очередь, включают транзакции и другую информацию.
В случае использования платформы Эфириума транзакция означает подписанный пакет данных, он хранит сообщение, которое нужно отправить из внешнего аккаунта (адреса) другому аккаунту.
На базе платформы Эфириума создают смарт контракты, представляющие собой компьютерный алгоритм, который контролирует выполнение обязательств сторон в процессе обмена активами в технологии блокчейн. Транзакция в Эфириуме содержит получателя сообщения, подпись, определяющую отправителя и доказывающую его намерение отправить это сообщение через блокчейн получателю, стоимость, сообщение, отправляемое в контракт, значение, определяющее максимальное количество вычислительных операций, допустимое в рамках конкретной транзакции, значение, определяющее комиссию.
Известна система финансового расчета по сделкам внутри электрической сети (US20170358041, опубл. 14.12.2017г.), включающая: множество активных элементов сети, созданных и сконфигурированных для электрического соединения и сетевой связи через платформу на основе блокчейна; при этом множество активных элементов сети регистрируется для активного участия в электрической сети; при этом множество активных элементов сети могут выполнять одноранговые транзакции на основе их участия в электрической сети путем заключения смарт контракта; множество активных элементов сети могут генерировать сообщения автономно и / или автоматически в течение предварительно определенного интервала времени; причем сообщения содержат данные, относящиеся к энергии, и данные, относящиеся к расчетам; причем связанные с энергией данные множества активных элементов сети основаны на измерении и проверке; данные, относящиеся к энергии, и данные, относящиеся к расчетам, проверяются и записываются в распределенный реестр с отметкой времени и геодезической привязкой. В описанной схеме в блокчейн (общий и валидируемый всеми участниками) записываются энергетические и финансовые данные. Очевидным недостатком решения является неуклонное разрастание блокчейна по мере роста количества участников и увеличения времени их взаимодействия в системе, тем более для проведения сделок с высокой чистотой (1-5 минут), что может привести в итоге к тому, что участники станут неспособны самостоятельно поддерживать ИТ инфраструктуру.
В документе US20140372279, опубл. 18.12.2014г. представлены методы и системы для управления процессами расчетов по двусторонним торгам энергетическими продуктами в оптовой энергетической промышленности, включая выбор транзакций, совместное согласование, выставление счетов, выполнение платежей, управление спорами и процессы управления кредитами.
Известная система ориентирована на оптовую продажу электроэнергии. Сделки и оплата в рамках системы осуществляется так, что для заданного потребителя можно определить конкретного поставщика, и цена выставляется в соответствии с выставленными заявками. Однако рынок и схема ценообразования может отличаться от простого парного взаимодействия. Для большинства известных юрисдикций в электроэнергетике используются более сложные схемы аукционирования. Это приводит к тому, что в дополнение к данной системе для такого рынка придётся создавать надсистему, которая задаёт другую логику ценообразования. Парное взаимодействие, описанное в патенте, также делает сложным применение системы за пределами оптового энерготрейдинга. Кроме того в известной системе не предусмотрены ценопринимающие заявки.
Известна автоматизированная электроэнергетическая система для криптографически безопасного автономного управления устройствами в сети электропитания (US20180299852, опубл. 18.10.2018г.), содержащая сеть, включающую множество узлов, каждый из которых поддерживает по меньшей мере заранее определенное количество токенов, причем каждый токен имеет ценность; при этом каждый узел генерирует интеллектуальный контракт, причем интеллектуальный контракт сконфигурирован для приема расчетной информации как минимум от двух узлов сети; проверки текущего состояния публичного реестра; генерирования информации об исполнении на основе полученной расчетной информации; а также обеспечения обновления состояния публичного реестра с использованием информации об исполнении.
Известное решение накладывает существенные ограничения на вычислительную мощность устройств и имеет соответствующие существенные ограничения масштабирования на количество транзакций в день и количество участников в системе.
В документе W02018130910, опубл. 19.07.2018г. описана система для обеспечения однорангового обмена для обеспечения транзакций между по меньшей мере первой стороной и второй стороной, причем система обеспечивает: множество цифровых депозитариев, каждый из которых способен переводить активы между денежными активами и цифровыми активами, причем цифровые активы используются для транзакций внутри системы; по меньшей мере, один доверенный модуль, способный работать по меньшей мере с первой стороной и второй стороной в транзакции для определения условий транзакции, проверки задействованных цифровых активов, причем доверенный модуль использует реестр блокчейна для обеспечения достоверности, уникальности, аутентификации и неизменности транзакций и цифровых активов; и, по меньшей мере, один информационный центр, способный обеспечивать доступ и связь между, по меньшей мере, первой стороной и второй стороной, цифровыми депозитариями и, по меньшей мере, одним доверенным модулем, при этом, по меньшей мере, первая сторона предоставляет подписанный цифровой договор для цифровых активов, вторая сторона проверяет договор и подпись, подписывает договор, позволяющий доверенному модулю проверять транзакцию и передавать цифровые активы в реестр блокчейна.
Для криптоактивов кастодиан и схема кастодиального хранения является хорошим способом увеличить гибкость и пропускную способность системы. Однако данная система обладает низкой степенью надежности, поскольку основана на доверительном отношении участников к кастодиану. Участники доверяют ему в том, что он, не украдёт или не потеряет их деньги.
Также можно выделить следующие недостатки известных решений:
— высокая стоимость транзакций;
— ограничения по вычислительной мощности устройств, как следствие низкая скорость транзакций;
— непрозрачная идентичность участников системы (идентификационные данные участника не известны остальным участникам системы);
— трудности в логическом контроле происхождения энергии, подаваемой в систему.
Существенной проблемой в блокчейне является многократное увеличение сложности транзакций. Например, для микросети со 100 участниками и почасовой дискретностью, службе потребуется выполнить 72 000 транзакций с необходимой обработкой измерений, проверкой подлинности исполнения смарт-контракта и осуществлением платежей.
Для обеспечения большого количества транзакций была предложена технология, известная как «платежные каналы» вне блокчейна (т.е. вне цепочки блоков). Например, канал платежей вне блокчейна, называемый «Lightning Network». Lightning Network описывает способ, в котором, в случае определенного неконструктивного или враждебного поведения после открытия канала оплаты, транзакции по обязательствам, ранее обмениваемые вне блокчейна, могут перейти в сеть блокчейн. Lightning Network содержит меры предосторожности для устранения стимула у участников передавать устаревшие транзакции по обязательствам, которые не отражают текущее состояние платежного канала. Например, когда происходит обмен новыми транзакциями по обязательствам для обновления состояния платежного канала (например, для передачи значения от одного участника к другому), секретное значение, которое связано с предыдущей транзакцией, передается от одной стороны к другой. Это значение может быть использовано в транзакции устранения нарушений (BRT).
Платежные каналы обычно конфигурируются таким образом, чтобы участники в платежном канале могли производить транзакции вне блокчейн, но также могли перемещать такие переводы в сеть блокчейн, когда они хотят покинуть платежный канал. Это может произойти, например, когда хаб, с которым у них есть канал оплаты, перестает отвечать на запросы. Однако в случае сбоя большого количества каналов оплаты сеть блокчейн может не иметь возможности обрабатывать многочисленные транзакции, которые внезапно запрашиваются для записи в блокчейн. Например, в случае сбоя хаба, сопоставимого по размеру с сетью Visa™, сеть блокчейн может быть не в состоянии эффективно обрабатывать все транзакции, которые внезапно передаются в сеть блокчейн. Таким образом, существует значительная техническая проблема, связанная с отказоустойчивостью сети и способностью обрабатывать обмены в случае сбоя в сети.
Раскрытие изобретения
Техническая задача заявляемого изобретения заключается в создании эффективной, недорогой системы онлайн информирования пользователя о его энергопотреблении, расчета стоимости потребленной энергии и обеспечения безопасных и мгновенных транзакций по взаиморасчетам стоимости электроэнергии.
Техническим результатом является быстрый, недорогой и надежный способ обмена активами между аппаратными устройствами посредством отсутствия постоянного соединения с распределенным реестром на конечных устройствах (счетчиках), что обеспечивает снижение требований к вычислительным мощностям и каналам связи. Система включает множество производителей электроэнергии и множество потребителей, при этом между отдельным производителем и потребителем заключается смарт контракт на основе технологии блокчейн.
Сведения о потребляемой электроэнергии передаются в информационную систему купли-продажи электроэнергии, в которой на основании рассчитанной актуальной цены электроэнергии осуществляется расчет стоимости потребленной электроэнергии. Полученные данные сохраняются в распределенном реестре блокчейн и отображаются для всех участников системы.
Информационная система купли-продажи электроэнергии представляет собой распределенную сеть сбора и обработки данных, включающую множество потребителей и производителей электроэнергии, сконфигурированных для электрического соединения и сетевого взаимодействия на основе платформы блокчейна.
Множество потребителей и множество производителей регистрируются в системе для передачи/потребления электроэнергии по электрической сети и выполнения одноранговых транзакций путем заключения цифровых контрактов.
Множество потребителей и производителей осуществляют обмен данными в автоматическом режиме в течение предварительно определенного интервала времени; причем сообщения содержат данные, относящиеся к объему потребленной энергии, и данные, относящиеся к расчетам стоимости потребленной энергии. Объем потребленной энергии оценивается на основании показаний счетчиков, передающих показания в автоматическом режиме. Данные записываются в блокчейн с отметкой времени.
Краткое описание чертежей
Фиг. 1 иллюстрирует общую схему взаимодействия сторон в информационной системе по настоящему изобретению.
Фиг. 2 иллюстрирует способ купли-продажи электроэнергии.
Информационная система купли-продажи электроэнергии по настоящему изобретению включает модуль блоков измерения и учета и исполнительный модуль (фиг.1).
Модуль блоков измерения включает аппаратные счетчики на стороне потребителя электроэнергии, которые осуществляют первичный сбор показаний энергопотребления и аппаратные счетчики на стороне производителя электроэнергии, а также виртуальные счетчики, осуществляющие сбор данных и расчет стоимости электроэнергии на основании актуальной цены.
Аппаратные счетчики представляют собой либо реальные счетчики потребляемой (потребителем) или поставляемой (производителем) электроэнергии, которые отправляют показания виртуальным счетчикам, либо адаптерам для внешних решений измерения и учета. Виртуальный счетчик предоставляет потребителю/производителю мобильный или веб-интерфейс, осуществляет расчет стоимости потребления.
Счетчики привязаны к конкретному смарт-контракту пользователя.
Исполнительный модуль служит координирующим центром системы и осуществляет выдачу команд остальным модулям системы на основе установленных правил рынка.
Исполнительный модуль на основе полученной ценовой функции осуществляет расчет мгновенной актуальной цены для сделок, собирает данные со всех счетчиков и используя установленные правила рынка осуществляет распределение денежных средств, а также осуществляет подпись транзакций с блокчейном.
В соответствии с правилами рынка можно быть производителем и потребителем одновременно. Чтобы быть производителем, у участника должна быть задана ценовая функция, определяющая стоимость продаваемой электроэнергии. Ценовую функцию в системе устанавливает сам производитель.
Исполнительный модуль определяет ценовые функции и расчет мгновенной цены для сделок, прием и оплату платежей, подпись транзакций.
Исполнительный модуль основан на технологии долгового канала между двумя установленными узлами сети блокчейн. Долговой канал - это платежный канал между сторонами с установленной идентичностью.
Технология долгового канала позволяет безопасно обмениваться активами блокчейна и выполнять интеллектуальные контракты вне распределенного реестра блокчейн.
Одной из предпосылок, на которых работают известные транзакционные системы, является допущение непрозрачной идентичности. Никто не может сказать что-либо об участнике, кроме того, что он участвует в сделках, и имеет некоторые средства.
В заявляемом решении участник однозначно идентифицируется, что позволяет изменить традиционную транзакционную систему. Вместо того, чтобы совершать платежи, сторона может пообещать, что долг будет погашен позднее, и отправить его за пределы сети. Долговой канал работает путем обмена обещанных платежей вне сети. Обещание гарантируется средствами, которые размещены на смарт-контракте канала (смарт- контракт оператора). Если что-то случится, сторона может получить свои деньги как из контракта, так и из канала. Все возможные случаи получения средств изложены в смарт- контракте.
Цифровой контракт осуществляет следующие функции: выпуск долговой расписки, погашение долгового обязательства по достижении заданных условий.
Дополнительно система может быть оснащена блоком хранения истории энергопотребления, осуществляющим сбор данных из модуля измерения и учета, их обработку и предоставление информации пользователю об истории его энергопотребления с потоковой передачей данных в режиме реального времени.
Осуществление изобретения.
Система может быть реализована на платформе Ethereum или другой платформе на базе блокчейн.
Пользователь регистрируется в системе, внося свои идентификационные данные, заключает смарт (цифровой) контракт с производителем электроэнергии. После чего осуществляет настройку счетчика электроэнергии на передачу данных энергопотребления в информационную систему купли-продажи электроэнергии. При этом также осуществляется удостоверение права собственности пользователя на счетчик, поскольку счетчик служит основанием для дальнейших платежей. Оператор получает информацию о публичном ключе счетчика и связанном с ним публичном ключе пользователя. Удостоверение права собственности происходит посредством цифровой подписи ответа. Таким образом, оператор привязывает счетчики к смарт-контракту пользователя, а смарт контракт пользователя к смарт-контракту оператора (фиг.2).
Таким образом, осуществляется интеграция существующего у пользователя счетчика в информационной системе.
Также пользователь создает электронный кошелек и привязывает его к смарт- контракту оператора.
С заданным оператором временем (5 секунд) осуществляется отправка текущих данных энергопотребления аппаратным счетчиком потребителя в систему. Отправка данных производится в следующем формате: объем переданной электроэнергии (в кВт/ч.), уровень мощности (в кВт), отметка времени (когда запрос на отправку данных был сформирован), период времени (за какой период времени получены показания), цифровая подпись пользователя.
В модуле блоков измерения и учета на основе текущих показаний аппаратного счетчика осуществляется расчет стоимости потреблённой электроэнергии, которая направляется в исполнительный модуль, где осуществляются взаиморасчеты пользователя и производителя.
При этом посредством пользовательского интерфейса пользователь получает информацию о своем энергопотреблении и его стоимости в режиме реального времени.
Производитель автоматически направляет потребителю запрос оплаты стоимости потребленной электроэнергии с указанием фиксированной стоимости, отметки времени, адреса смарт контракта и подписи, в ответ, на который потребитель направляет долговую расписку с указанием адреса смарт контракта, отметки времени и цифровой подписи пользователя. Осуществляется открытие долгового канала, сведения, о чем записываются в распределенный реестр блокчейн. Далее обмен долговыми расписками осуществляется вне блокчейна. С заданной периодичностью осуществляется запись в блокчейн обновления долговой информации. По достижении заданного в смарт контракте условия (временного, денежного) потребитель должен погасить долг путем оплаты суммы задолженности. Погашение задолженности осуществляется списанием средств со счета пользователя посредством смарт контракта.
Закрытие долгового канала осуществляется по прошествии определенного заданного в смарт контракте времени, что является основанием запрета на начисление новых долговых обязательств. В этом случае можно только погасить образовавшийся долг. Погашение долговой задолженности также является основанием для закрытия долгового канала и внесения соответствующей записи в блокчейн.
Списание долга осуществляется со смарт-контракта оператора, представляющего собой электронный кошелек, на который могут быть переведены средства с других кошельков пользователя.
В заявляемой системе пользователь имеет установленную идентичность (соответствие определенного счетчика определенному зарегистрированному пользователю), что позволяет инициировать спор в случае отсутствия оплаты со стороны пользователя в отношении определенного физического или юридического лица.
В заявляемой системе потребитель может также выступать в качестве производителя электроэнергии, продавая излишки, образовавшиеся например, за счет альтернативного производства электроэнергии. В таком случае он в рамках заявляемой системы выступает в качестве производителя и заключает смарт-контракты с другими потребителями.
Преимущества заявляемой системы:
— Система обеспечивает онлайн-информирование потребителя о его энергопотреблении благодаря автоматизированному и надежному учету электроэнергии и расчету ее стоимости (выполнение транзакций с интервалом до 3 секунд);
— Гибкое ценообразование, определяемое внешними условиями, в каждый момент времени;
—Прозрачные, безопасные и мгновенные транзакции по взаиморасчётам потребленной электроэнергии;
— Возможность прогнозирования и регулирования энергопотребления;
—Возможность двунаправленного перевода денежных средств;
— В рамках данной системы оператор может обеспечивать и стимулировать выгодный график потребления электроэнергии посредством оперативных транзакций благодаря гибким отношениям с потребителями.

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. Информационная система купли-продажи электроэнергии на основе распределенной вычислительной сети, содержащая модуль блоков измерения и учета данных энергопотребления множества потребителей с установленной идентичностью и исполнительный модуль, при этом модуль блоков измерения и учета содержит аппаратные счетчики, установленные у потребителя, обеспечивающие передачу данных и связанные с ними виртуальные счетчики электроэнергии, осуществляющие сбор показаний энергопотребления и расчет стоимости потребленной электроэнергии, а исполнительный модуль, получающий информацию о подлежащей оплате стоимости, представляет собой совокупность смарт контрактов по долговым обязательствам потребителя, заключаемый между одним пользователем с установленной идентичностью и производителем.
2. Информационная система по п.1, отличающаяся тем, что исполнительный модуль осуществляет расчет мгновенной цены для сделок на основе получаемой ценовой функции, прием и оплату платежей, подпись транзакций.
3. Информационная система по п.1, отличающаяся тем, что исполнительный модуль реализует функцию долгового канала между двумя установленными узлами распределенной вычислительной сети.
4. Способ купли-продажи электроэнергии, включающий регистрацию потребителя в системе по п.1, заключение смарт контракта с производителем электроэнергии, настройку аппаратных счетчиков для автоматической передачи данных через заданный промежуток времени в виртуальный счетчик блока измерения и учета, расчет стоимости электроэнергии на основе актуальной цены электроэнергии, открытие долгового канала на основании смарт контракта, включающего запросы потребителю на оплату и получение долговых обязательств от потребителя с неоднократным их суммированием в пределах времени или суммы по смарт контракту, закрытие долгового канала по достижении заданного условия и погашение суммы задолженности списанием средств со счета пользователя.
PCT/RU2019/000333 2019-05-13 2019-05-13 Информационная система купли-продажи электроэнергии WO2020231288A1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/RU2019/000333 WO2020231288A1 (ru) 2019-05-13 2019-05-13 Информационная система купли-продажи электроэнергии

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/RU2019/000333 WO2020231288A1 (ru) 2019-05-13 2019-05-13 Информационная система купли-продажи электроэнергии

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2020231288A1 true WO2020231288A1 (ru) 2020-11-19

Family

ID=67742929

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/RU2019/000333 WO2020231288A1 (ru) 2019-05-13 2019-05-13 Информационная система купли-продажи электроэнергии

Country Status (1)

Country Link
WO (1) WO2020231288A1 (ru)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112765621A (zh) * 2021-01-06 2021-05-07 武汉大学 一种基于区块链多方状态通道的异质频谱拍卖方法
CN113643477A (zh) * 2021-08-10 2021-11-12 国网江苏省电力有限公司营销服务中心 基于dcep的智能电表物联支付互动终端及方法
CN113763164A (zh) * 2021-07-30 2021-12-07 河海大学 一种基于点对点平台的分散式产消者能量共享方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2531828A (en) * 2015-03-24 2016-05-04 Intelligent Energy Ltd An energy resource network
US20180165660A1 (en) * 2016-12-14 2018-06-14 Wal-Mart Stores, Inc. Managing a demand on an electrical grid using a publicly distributed transactions ledger
WO2019070357A1 (en) * 2017-10-06 2019-04-11 Siemens Aktiengesellschaft METHOD AND SYSTEM FOR PLATFORM OF SECURE AND PRIVATE TERM OPERATIONS IN TRANSACTIVE MICROARRAYS

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2531828A (en) * 2015-03-24 2016-05-04 Intelligent Energy Ltd An energy resource network
US20180165660A1 (en) * 2016-12-14 2018-06-14 Wal-Mart Stores, Inc. Managing a demand on an electrical grid using a publicly distributed transactions ledger
WO2019070357A1 (en) * 2017-10-06 2019-04-11 Siemens Aktiengesellschaft METHOD AND SYSTEM FOR PLATFORM OF SECURE AND PRIVATE TERM OPERATIONS IN TRANSACTIVE MICROARRAYS

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112765621A (zh) * 2021-01-06 2021-05-07 武汉大学 一种基于区块链多方状态通道的异质频谱拍卖方法
CN112765621B (zh) * 2021-01-06 2023-03-14 武汉大学 一种基于区块链多方状态通道的异质频谱拍卖方法
CN113763164A (zh) * 2021-07-30 2021-12-07 河海大学 一种基于点对点平台的分散式产消者能量共享方法
CN113763164B (zh) * 2021-07-30 2023-09-19 河海大学 一种基于点对点平台的分散式产消者能量共享方法
CN113643477A (zh) * 2021-08-10 2021-11-12 国网江苏省电力有限公司营销服务中心 基于dcep的智能电表物联支付互动终端及方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11823293B2 (en) Energy resource network
Andoni et al. Blockchain technology in the energy sector: A systematic review of challenges and opportunities
Hahn et al. Smart contract-based campus demonstration of decentralized transactive energy auctions
Mengelkamp et al. A blockchain-based smart grid: towards sustainable local energy markets
US11150271B2 (en) Method or system for management of a device for energy consumption by applying blockchain protocol
CN107240002B (zh) 一种电力交易方法、装置及微电网系统
WO2020138512A1 (ja) 電力取引システム
JP2019153275A (ja) 制御方法、コントローラ、データ構造及び電力取引システム
KR20180065410A (ko) 스마트 그리드 기반의 발전측 전력 거래 장치 및 소비측 전력 거래 장치
WO2020231288A1 (ru) Информационная система купли-продажи электроэнергии
JP2020091529A (ja) 電力取引履歴生成システム
KR101856007B1 (ko) 자가발전에 의한 에너지 하베스팅 핀테크 서비스 시스템 및 방법
Heo et al. Development of operator-oriented peer-to-peer energy trading model for integration into the existing distribution system
KR20200094441A (ko) 전력 거래 시스템 및 그 방법
JP2020107201A (ja) 電力取引システム
CN104992351A (zh) 基于多级成本服务的智能化需求匹配和交易系统及方法
WO2020008623A1 (ja) リソース融通支援システム、リソース融通支援方法、および、リソース融通支援装置
Talari et al. The role of various market participants in blockchain business model
KR102560045B1 (ko) 컨슈머와 프로슈머간 전력거래가 가능한 블록체인을 이용한 전력거래시스템
Hukkinen Reducing blockchain transaction costs in a distributed energy market application
JP2020091871A (ja) 電力取引履歴生成システム
KR20210041457A (ko) 퍼블릭 블록체인 네트워크 기반의 빅데이터 분석을 통한 신재생에너지 공급인증서(rec) 거래 시스템 및 방법
US20230124657A1 (en) EGR Powered System and Energy Provider Billing Entity, Billing Management Using Blockchain
Singh Credit Blockchain for Faster Transactions in P2P Energy Trading
RU2289846C2 (ru) Способ формирования расчетно-платежной системы и расчетно-платежная система

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 19758818

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

32PN Ep: public notification in the ep bulletin as address of the adressee cannot be established

Free format text: NOTING OF LOSS OF RIGHTS PURSUANT TO RULE 112(1) EPC (EPO FORM 1205A DATED 23/02/2022)

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 19758818

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1