CN107301501B - 一种基于区块链技术的分布式发电质量评价方法和装置 - Google Patents

Abstract

申请公开了一种基于区块链技术的分布式发电质量评价方法和装置。该方法首先对分布式发电系统的各个节点进行分类，划分子节点、部分节点和完全节点。进而，将各个子节点的上网交易记录以及评价函数发送至所属的部分节点和所有完全节点以区块链的方式存储。与现有技术相比，将各个节点的分布式发电评价函数以及其交易信息数据发送到所在区的部分节点和所有完全节点，在部分节点与完全节点对其实施随机散列，并对分布式发电相关数据信息加上时间戳，进行区块打包，分别生成完全节点的区块链和部分节点的区块链。这样可以减少数据丢失的风险，同时保证了数据的不可篡改性，又适当地节约了数据库构架的成本。

Description

一种基于区块链技术的分布式发电质量评价方法和装置

技术领域

本申请涉及分布式发电领域，更具体地说，涉及一种基于区块链技术的分布式发电质量评价方法和装置。

背景技术

近年来，分布式发电上网越来越大，分布式发电具有随机性和分散性的特点，发电上网的质量不高，对于电网有一定的冲击，如果所有的分布式发电上网的实时情况，比如电力交易都记录在传统的中心服务器有很大弊端，比如中心服务器的通讯压力过大，存储和维护成本较高。一旦中心服务器出现问题，会造成较大的损失。为了减轻中心服务器的存储压力，关于分布式发电的电能质量的大量数据会被舍弃，而数据的缺失对于合理评价分布式发电的电能质量一大障碍。

发明内容

有鉴于此，本申请提供一种基于区块链技术的分布式发电质量评价方法和装置，以减小数据丢失的风险，从而实现对分布式发电质量评价。

为了实现上述目的，现提出的方案如下：

一种基于区块链技术的分布式发电质量评价方法，包括：

对分布式发电系统的节点进行分类，所述节点的分类包括：子节点、部分节点和完全节点其中，所述部分节点所在子分区包含多个子节点，所述完全节点所在分区包含多个部分节点；

根据不同的分布式发电装置构建相应的分布式发电上网质量评价函数；

将所述评价函数以及所有子节点的上网交易记录发送至所述子节点所属分区的部分节点以及所有完全节点；

根据所述上网交易记录和所述评价函数在所述部分节点处生成部分节点区块链，在所述完全节点处生成完全节点区块链。

优选的，所述对分布式发电系统的节点进行分类，包括：

将分布式发电系统的所有节点按照区域划分为多个分区，对于每个分区，在所述分区中选取一个节点作为完全节点；

将所述分区除去完全节点的部分划分为多个子分区，在所述子分区中选取一个节点作为部分节点；

将剩余的其他节点作为所述子节点。

优选的，所述根据所述上网交易记录和所述评价函数在所述部分节点处生成部分节点区块链，在所述完全节点处生成完全节点区块链，包括：

按照预设区块生成速度，将所述上网交易记录和所述评价函数通过哈希算法写入区块生成多个区块，以生成所述部分节点区块链和所述完全节点区块链。

优选的，所述评价函数为：

其中，λ_a,γ,κ,χ_p,χ_q表示权重，

表示三相电压波动率，Δfⁱ表示三相电频波动率，ΔPⁱ表示有功功率波动率，ΔQⁱ表示无功功率波动率，

表示谐波总畸变率。

一种基于区块链技术的分布式发电质量评价装置，包括：

节点划分单元，用于对分布式发电系统的节点进行分类，所述节点的分类包括：子节点、部分节点和完全节点其中，所述部分节点所在子分区包含多个子节点，所述完全节点所在分区包含多个部分节点；

评价函数构建模块，用于根据不同的分布式发电装置构建相应的分布式发电上网质量评价函数；

数据发送单元，用于将所述评价函数以及所有子节点的上网交易记录发送至所述子节点所属的部分节点以及所有完全节点；

区块链生成单元，用于根据所述上网交易记录和所述评价函数在所述部分节点处生成部分节点区块链，在所述完全节点处生成完全节点区块链。

优选的，所述节点划分单元包括：

完全节点选取模块，用于将分布式发电系统的所有节点按照区域划分为多个分区，对于每个分区，在所述分区中选取一个节点作为完全节点；

部分节点选取模块，用于将所述分区除去完全节点的部分划分为多个子分区，在所述子分区中选取一个节点作为部分节点；

子节点选取模块，用于将剩余的其他节点作为所述子节点。

优选的，所述区块链生成单元具体用于按照预设区块生成速度，将所述上网交易记录和所述评价函数通过哈希算法写入区块生成多个区块，以生成所述部分节点区块链和所述完全节点区块链。

优选的，所述评价函数为：

其中，λ_a,γ,κ,χ_p,χ_q表示权重，

表示三相电压波动率，Δfⁱ表示三相电频波动率，ΔPⁱ表示有功功率波动率，ΔQⁱ表示无功功率波动率，

表示谐波总畸变率。

经由上述技术方案可知，本申请公开了一种基于区块链技术的分布式发电质量评价方法和装置。该方法首先对分布式发电系统的各个节点进行分类，划分子节点、部分节点和完全节点。进而，将各个子节点的上网交易记录以及评价函数发送至所属的部分节点和所有完全节点以区块链的方式存储。与现有技术相比，将各个节点的分布式发电评价函数以及其交易信息数据发送到所在区的部分节点和所有完全节点，在部分节点与完全节点对其实施随机散列，并对分布式发电相关数据信息加上时间戳，进行区块打包，分别生成完全节点的区块链和部分节点的区块链。这样可以减少数据丢失的风险，同时保证了数据的不可篡改性，又适当地节约了数据库构架的成本。

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示出了本发明一个实施例公开的一种基于区块链技术的分布式发电质量评价方法的流程示意图；

图2示出了一种分布式发电系统节点划分示意图；

图3示出了一种区块的结构示意图；

图4示出了本发明另一个实施例公开的一种基于区块链技术的分布式发电质量评价装置的结构示意图。

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，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参见图1示出了本发明一个实施例公开的一种基于区块链技术的分布式发电质量评价方法的流程示意图。

由图1可知，该方法包括：

S101：对分布式发电系统的节点进行分类。

参见图2示出了一种分布式发电系统节点划分示意图。

将分布式发电系统的所有节点按照区域完全划分为若干分区，每一分区中选出一个完全节点，在每一个分区中，除去完全节点后，再细划分为若干子分区，最后在子分区中选出一个部分节点。如图2所示，虚线方框中是两个分区，每个分区中含有的四个虚线圆圈是子分区。

S102：根据不同的分布式发电装置构建相应的分布式发电上网质量评价函数。

评价函数的相关参数包含三相电压波动率、三相电频率波动率、有功功率波动率、无功功率波动率、谐波总畸变率，其定义如下：

三相电压波动率定义为

其中

为分布式发电所在节点i的a相电压，

为分布式发电所在节点i的a相额定电压

三相电频率波动率定义为

其中fⁱ为分布式发电所在节点i的频率，

为分布式发电所在节点i的额定频率。

有功功率波动率定义为

其中ΔPⁱ为分布式发电所在节点i的有功功率，

为分布式发电所在节点i的额定有功功率。

无功功率波动率定义为

其中ΔQⁱ为分布式发电所在节点i的无功功率，

为分布式发电所在节点i的额定无功功率。

谐波总畸变率是谐波的总和除以基本波，代表谐波的严重性，公式为

所在节点的评价函数为:

其中，λ_a,γ,κ,χ_p,χ_q表示权重，N代表对应的区块的时间编号，具体区块的产生速度可以根据实际情况设定，比如每一小时产生一个区块，则Fⁱ N为该时段的评价函数值。

在本发明其他实施例中可以定义M个区块的平均评价函数值对发电质量进行评价，该平均评价函数为：

S103：将所述评价函数以及所有子节点的上网交易记录发送至所述子节点所属的部分节点以及所有完全节点。

S104：根据所述上网交易记录和所述评价函数在所述部分节点处生成部分节点区块链，在所述完全节点处生成完全节点区块链。

参见图3示出了一种区块的结构示意图。所述一般区块链中的每一区块由区块头和区块体组成，区块头内封装有上一个区块的地址、时间戳、当前区块的哈希值以及随机数，区块体内则包含有当前区块时间内的分布式发电供电评价函数相关的参数值与评价函数值与其它交易信息数据。具体步骤如下：

步骤一，分布式发电节点产生上网交易，分布式发电节点向时间戳服务器请求时间戳信息。

步骤二，将分布式发电供电评价函数相关的参数值、评价函数、其上午交易记录数据存入所在节点的数据库。

步骤三，将各个节点的分布式发电评价函数相关的参数值、评价函数、以及其上网交易记录发送到所在区的部分节点和所有完全节点，在部分节点与完全节点对其实施随机散列，并对分布式发电相关数据信息加上时间戳，进行区块打包，分别生成完全节点的区块链和部分节点的区块链。这样可以减少数据丢失的风险，同时保证了数据的不可篡改性，又适当地节约了数据库构架的成本。当所有完全节点都遭到破坏时，可以启用部分节点的存储数据，一般情况下只利用完全节点的数据。

参见图4示出了本发明另一个实施例公开的一种基于区块链技术的分布式发电质量评价装置的结构示意图。

由图4可知，该装置包括：节点划分单元1、评价函数构建单元2、数据发送单元3以及区块链生成单元4。

具体的，节点划分单元1用于对分布式发电系统的节点进行分类。

所述节点划分单元包括：

完全节点选取模块，用于将分布式发电系统的所有节点按照区域划分为多个分区，对于每个分区，在所述分区中选取一个节点作为完全节点；

部分节点选取模块，用于将所述分区除去完全节点的部分划分为多个子分区，在所述子分区中选取一个节点作为部分节点；

子节点选取模块，用于将剩余的其他节点作为所述子节点。

评价函数构建模块5用于根据不同的分布式发电装置构建相应的分布式发电上网质量评价函数。

数据发送单元6用于将所述评价函数以及所有子节点的上网交易记录发送至所述子节点所属的部分节点以及所有完全节点。

区块链生成单元7用于根据所述上网交易记录和所述评价函数在所述部分节点处生成部分节点区块链，在所述完全节点处生成完全节点区块链。

将各个节点的分布式发电评价函数相关的参数值、评价函数、以及其上网交易记录发送到所在区的部分节点和所有完全节点，在部分节点与完全节点对其实施随机散列，并对分布式发电相关数据信息加上时间戳，进行区块打包，分别生成完全节点的区块链和部分节点的区块链。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (6)

1.一种基于区块链技术的分布式发电质量评价方法，其特征在于，包括：

对分布式发电系统的节点进行分类，所述节点的分类包括：子节点、部分节点和完全节点，其中，所述部分节点所在子分区包含多个子节点，所述完全节点所在分区包含多个部分节点；

根据不同的分布式发电装置构建相应的分布式发电上网质量评价函数；

将所述评价函数以及所有子节点的上网交易记录发送至所述子节点所属分区的部分节点以及所有完全节点；

根据所述上网交易记录和所述评价函数在所述部分节点处生成部分节点区块链，在所述完全节点处生成完全节点区块链；

其中，所述对分布式发电系统的节点进行分类，包括：

将分布式发电系统的所有节点按照区域划分为多个分区，对于每个分区，在所述分区中选取一个节点作为完全节点；

将所述分区除去完全节点的部分划分为多个子分区，在所述子分区中选取一个节点作为部分节点；

将剩余的其他节点作为所述子节点。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述上网交易记录和所述评价函数在所述部分节点处生成部分节点区块链，在所述完全节点处生成完全节点区块链，包括：

按照预设区块生成速度，将所述上网交易记录和所述评价函数通过哈希算法写入区块生成多个区块，以生成所述部分节点区块链和所述完全节点区块链。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述评价函数为：

其中，λ_a,γ,κ,χ_p,χ_q表示权重，

表示三相电压波动率，Δfⁱ表示三相电频波动率，ΔPⁱ表示有功功率波动率，ΔQⁱ表示无功功率波动率，

表示谐波总畸变率。

4.一种基于区块链技术的分布式发电质量评价装置，其特征在于，包括：

节点划分单元，用于对分布式发电系统的节点进行分类，所述节点的分类包括：子节点、部分节点和完全节点其中，所述部分节点所在子分区包含多个子节点，所述完全节点所在分区包含多个部分节点；

评价函数构建模块，用于根据不同的分布式发电装置构建相应的分布式发电上网质量评价函数；

数据发送单元，用于将所述评价函数以及所有子节点的上网交易记录发送至所述子节点所属分区的部分节点以及所有完全节点；

区块链生成单元，用于根据所述上网交易记录和所述评价函数在所述部分节点处生成部分节点区块链，在所述完全节点处生成完全节点区块链；

其中，所述节点划分单元包括：

完全节点选取模块，用于将分布式发电系统的所有节点按照区域划分为多个分区，对于每个分区，在所述分区中选取一个节点作为完全节点；

部分节点选取模块，用于将所述分区除去完全节点的部分划分为多个子分区，在所述子分区中选取一个节点作为部分节点；

子节点选取模块，用于将剩余的其他节点作为所述子节点。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述区块链生成单元具体用于按照预设区块生成速度，将所述上网交易记录和所述评价函数通过哈希算法写入区块生成多个区块，以生成所述部分节点区块链和所述完全节点区块链。

6.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述评价函数为：

其中，λ_a,γ,κ,χ_p,χ_q表示权重，

表示三相电压波动率，Δfⁱ表示三相电频波动率，ΔPⁱ表示有功功率波动率，ΔQⁱ表示无功功率波动率，

表示谐波总畸变率。

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