[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

CN111754307B - 基于区块链的多因素电量交易匹配方法及装置 - Google Patents

基于区块链的多因素电量交易匹配方法及装置 Download PDF

Info

Publication number
CN111754307B
CN111754307B CN202010596734.6A CN202010596734A CN111754307B CN 111754307 B CN111754307 B CN 111754307B CN 202010596734 A CN202010596734 A CN 202010596734A CN 111754307 B CN111754307 B CN 111754307B
Authority
CN
China
Prior art keywords
electricity
record
selling
transaction
purchasing
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.)
Active
Application number
CN202010596734.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111754307A (zh
Inventor
艾崧溥
胡殿凯
郑相涵
马媛媛
卢晓亮
林晓炜
曹军威
容淳铭
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mingshu Technology Qingdao Co ltd
Original Assignee
Mingshu Technology Qingdao Co ltd
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 Mingshu Technology Qingdao Co ltd filed Critical Mingshu Technology Qingdao Co ltd
Priority to CN202010596734.6A priority Critical patent/CN111754307B/zh
Publication of CN111754307A publication Critical patent/CN111754307A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111754307B publication Critical patent/CN111754307B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

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
    • G06Q30/06—Buying, selling or leasing transactions
    • G06Q30/0601—Electronic shopping [e-shopping]
    • G06Q30/0605—Supply or demand aggregation
    • 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
    • G06Q20/38—Payment protocols; Details thereof
    • G06Q20/389—Keeping log of transactions for guaranteeing non-repudiation of a transaction
    • 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—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
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y04—INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
    • Y04S—SYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
    • Y04S10/00—Systems supporting electrical power generation, transmission or distribution
    • Y04S10/50—Systems or methods supporting the power network operation or management, involving a certain degree of interaction with the load-side end user applications
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y04—INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
    • Y04S—SYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
    • Y04S50/00—Market activities related to the operation of systems integrating technologies related to power network operation or related to communication or information technologies
    • Y04S50/10—Energy trading, including energy flowing from end-user application to grid
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y04—INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
    • Y04S—SYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
    • Y04S50/00—Market activities related to the operation of systems integrating technologies related to power network operation or related to communication or information technologies
    • Y04S50/12—Billing, invoicing, buying or selling transactions or other related activities, e.g. cost or usage evaluation

Landscapes

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

Abstract

本发明属于互联网技术领域，具体公开了一种基于区块链的多因素电量交易匹配方法及装置。该方法包括以下步骤：售电节点提交周期内售电信息；依据售电信息生成售电记录并上链存储；购电节点提交周期内购电信息；依据购电信息生成购电记录并上链存储；依据购电记录采用相异度计算公式进行售电记录预匹配；售电用户对电量交易预匹配记录授权完成电力匹配并更新售电记录；电量交易匹配记录生效并上链存储；购电用户依据电量交易匹配记录完成电量交易转账。本发明解决了传统电量交易匹配方式造成的电力传输浪费和清洁能源售价较高导致不易匹配等问题；同时还解决了中心化机构交易信息集中管理造成的交易成本高、信息安全性差和交易主体互不信任的问题。

Description

基于区块链的多因素电量交易匹配方法及装置
技术领域
本发明属于互联网技术领域，尤其涉及一种基于区块链的多因素电量交易匹配方法以及一种基于区块链的多因素电量交易匹配装置。
背景技术
能源互联网是一种综合运用先进的电子技术、信息技术以及智能管理技术，将大量由分布式能源采集装置、分布式能源存储装置和各种负载主体构成的各种类型的能源网络的能源节点互联起来，以实现能量双向流动的能量对等交换与共享网络。随着更多的产消者加入能源互联网，造成大量的电量交易匹配。目前，电量交易匹配大多只考虑交易价格因素和能源数量因素，不考虑环保指标、能源类型、传输损耗和用户信誉值等因素，因此，容易造成清洁能源售价较高导致的不易匹配、电力传输浪费等问题。此外，售电渠道单一，不利于小型售电用户清洁能源的销售。并且，目前的电量交易匹配多采用中心化机构进行匹配，交易信息集中管理存在交易成本高、信息安全性差和交易主体互不信任的问题。
发明内容
本发明的目的在于提出一种基于区块链的多因素电量交易匹配方法，以解决传统电量交易匹配方式造成的清洁能源售价较高导致不易匹配、电力传输浪费等问题，同时利于解决中心化机构交易信息集中管理存在交易成本高、信息安全性差和交易主体互不信任的问题。
本发明为了实现上述目的，采用如下技术方案：
基于区块链的多因素电量交易匹配方法，包括如下步骤：
S1.通过售电节点提交周期内售电信息；其中，售电信息至少包括售电用户ID、能源类型、售电价格、周期供电量、周期可用电量以及供电位置参数；
S2.依据售电信息生成售电记录并上链存储；
售电记录至少包括售电记录ID、售电用户ID、环保指标、售电价格、周期供电量、周期可用电量、能源类型、售电用户信誉值以及供电位置参数；
S3.通过购电节点提交周期内购电信息；购电信息至少包括购电用户ID、环保指标、购电价格、周期需求电量、预传输损耗、能源类型以及购电位置参数；
S4.依据购电信息生成购电记录并上链存储；购电记录至少包括购电记录ID、购电用户ID、环保指标、购电价格、周期需求电量、能源类型、购电用户信誉值和购电位置参数；
S5.依据购电记录采用相异度计算公式进行售电记录的预匹配，将相异度最小的购电记录与售电记录作为最佳匹配记录，并生成电量交易预匹配记录；
电量交易预匹配记录至少包括预匹配记录ID、售电用户ID、购电用户私钥签名、交易价格、周期交易量、环保指标、传输损耗、售电记录ID以及购电记录ID参数；
S6.售电节点通过区块链获得电量交易预匹配记录并授权，生成电量交易匹配记录以及新的售电记录；
电量交易匹配记录至少包括匹配记录ID、售电用户ID、售电用户私钥签名、购电用户私钥签名、交易价格、周期交易量、环保指标、传输损耗、售电记录ID以及购电记录ID参数；
S7.电量交易匹配记录以及新的售电记录上链存储；
S8.购电节点依据电量交易匹配记录完成交易转账，生成电量交易转账记录并上链存储；
电量交易转账记录至少包括转账ID、售电用户ID、电量交易匹配记录ID、购电用户私钥签名、交易价格、周期交易量以及转账金额参数；
其中，售电节点为对应售电用户的区块链节点，购电节点为对应购电用户的区块链节点。
优选地，步骤S5中，利用K-prototypes算法的相异度计算公式进行售电记录的预匹配；
预匹配的具体过程如下：
K-prototypes算法的相异度计算公式如公式(1)所示：
d(Xj,Zi)＝dm(Xj,Zi)+dn(Xj,Zi) (1)
式中，Xj为第j个购电记录，Zi为第i个售电记录；d(Xj,Zi)表示购电记录Xj与售电记录Zi的相异度；dm(Xj,Zi)为数值型属性相异度，dn(Xj,Zi)为非数值型属性相异度；
数值型属性至少包括单位电量交易价格、周期需求电量、环保指标、用户信誉值以及传输损耗参数，其中，用户信誉值包括售电用户信誉值或购电用户信誉值；
数值型属性的计算方式如公式(2)所示；
Figure BDA0002557470090000021
式中，dm表示欧式距离，P表示数值型属性的数量，αl表示数值型属性l的权重；Xjl表示第j个购电记录的第l个数值型属性，Zil表示第i个售电记录的第l个数值型属性；
非数值型属性包括能源类型，其计算方式如公式(3)所示；
Figure BDA0002557470090000022
式中，
Figure BDA0002557470090000031
βq为非数值型属性q的权重，Q表示非数值型属性的数量，Xjq表示j个购电记录的第q个非数值型属性，Ziq表示第i个售电记录的第q个非数值型属性；
利用公式(1)计算得到的相异度d(Xj,Zi)最小的购电记录和售电记录即为最佳匹配记录；
基于以上最佳匹配记录生成所述电量交易预匹配记录。
优选地，步骤S8之后还包括步骤：
S9.进行余量偏差平衡，即利用智能电表检测售电用户和购电用户的电量流动，与区块链上的电量交易匹配记录对比，完成售电用户电力余量的强制平衡，并对违规行为进行处罚。
优选地，能源类型包括火能、风能、水能、太阳能或生物能；
环保指标是依据能源类型计算得出的清洁能源供占比。
优选地，周期供电量是指售电用户本周期的总产电量；周期可用电量是指售电用户本周期未出售的剩余电量；周期需求电量是指购电用户本周期的所需电量。
优选地，用户信誉值是依据用户最近100次交易匹配记录得出的用户诚信度；
依据用户完成交易的质量来设定，信誉值的初始值为100；正常完成一次能源交易信誉值+1，受到一次惩罚信誉值减10，信誉值到达100之后不再增加；
其中，用户信誉值包括售电用户信誉值或购电用户信誉值。
优选地，预传输损耗是指用户能够接受的预计传输损耗电量；
传输损耗是指依据供电位置和购电位置进行计算得到的电力线路传输损耗。
优选地，售电价格是指售电用户自定义的单位电量出售价格；购电价格是指购电用户自定义的单位电量购买价格，交易价格为售电价格。
此外，本发明还提出了一种基于区块链的多因素电量交易匹配装置，其采用如下方案：
基于区块链的多因素电量交易匹配装置，包括：
售电信息提交模块，被配置为用于提交周期内售电信息；
售电记录生成模块，被配置为基于售电信息生成售电记录并上链存储；
购电信息提交模块，被配置为用于提交周期内购电信息；
购电记录生成模块，被配置为基于购电信息生成购电记录并上链存储；
购电与售电记录预匹配模块，被配置为用于计算购电记录与售电记录的相异度，并将相异度最小的购电记录与售电记录作为最佳匹配记录，并生成电量交易预匹配记录；
预匹配记录授权模块，被配置为用于通过区块链获得电量交易预匹配记录并授权，生成电量交易匹配记录以及新的售电记录；
电量交易匹配记录上传模块，被配置为用于将电量交易匹配记录和新售电记录上链存储；
以及电量交易转账模块，被配置为基于电量交易匹配记录完成交易转账，生成电量交易转账记录并上链存储；
其中，售电信息至少包括售电用户ID、能源类型、售电价格、周期供电量、周期可用电量以及供电位置参数；
售电记录至少包括售电记录ID、售电用户ID、环保指标、售电价格、周期供电量、周期可用电量、能源类型、售电用户信誉值以及供电位置参数；
购电信息至少包括购电用户ID、环保指标、购电价格、周期需求电量、预传输损耗、能源类型以及购电位置参数；
购电记录至少包括购电记录ID、购电用户ID、环保指标、购电价格、周期需求电量、能源类型、购电用户信誉值以及购电位置参数；
电量交易预匹配记录至少包括预匹配记录ID、售电用户ID、购电用户私钥签名、交易价格、周期交易量、环保指标、传输损耗、售电记录ID以及购电记录ID参数；
电量交易匹配记录至少包括匹配记录ID、售电用户ID、售电用户私钥签名、购电用户私钥签名、交易价格、周期交易量、环保指标、传输损耗、售电记录ID以及购电记录ID参数；
电量交易转账记录至少包括转账ID、售电用户ID、电量交易匹配记录ID、购电用户私钥签名、交易价格、周期交易量以及转账金额；
售电节点为对应售电用户的区块链节点，购电节点为对应购电用户的区块链节点。
优选地，多因素电量交易匹配装置还包括余量偏差平衡模块；
该模块被配置为用于进行余量偏差平衡，即：
利用智能电表检测售电用户和购电用户的电量流动，与区块链上的电量交易匹配记录进行对比，完成售电用户电力余量的强制平衡，并对违规行为进行处罚。
本发明具有如下优点：
如上所述，本发明方法综合考虑了电量交易的多种影响因素，依据电量交易双方的需求进行针对性电量交易匹配，有效解决了传统电量交易匹配方式造成的电力传输浪费以及清洁能源售价较高导致的不易匹配等问题，推动了小型售电用户清洁能源的快速售卖。同时，多用户自由售卖有效控制了电价，为购买者降低了购电成本。另外，本发明方法采用区块链技术进行点对点交易匹配，各区块链节点地位平等，有效解决了中心化机构交易信息集中管理造成的交易成本高、信息安全性差和交易主体互不信任的问题。
附图说明
图1为本发明实施例中基于区块链的多因素电量交易匹配方法的应用场景示意图；
图2为本发明实施例中基于区块链的多因素电量交易匹配方法的总体架构框图；
图3为本发明实施例中基于区块链的多因素电量交易匹配方法基于Raft共识机制的逻辑示意图；
图4为本发明实施例中基于区块链的多因素电量交易匹配方法的流程框图。
具体实施方式
实施例
图1是本发明实施例中基于区块链的多因素电量交易匹配方法的场景示意图。
该方法应用的场景中包括多种能源的发电售电接入体与其对应的区块链节点和购电接入主体与其对应的区块链节点，区块链节点地位平等且均可进行可信通信。
图2是本发明实施例中基于区块链的多因素电量交易匹配方法的总体架构框图，由图2可知，总体架构包括电量交易提交模块、区块链节点模块、用户管理模块和智能合约模块。
其中，用户管理模块主要供新用户提交注册信息进行用户注册，新用户注册成功之后获得新的区块链节点，新的区块链节点加入所述区块链节点模块即可参与电力交易匹配。
例如，某一个用户想要加入区块链能源互联网网络，需要提交用户注册信息，系统根据用户注册信息为用户分配相应的区块链节点，并通过系统管理员节点对新的区块链节点进行智能合约的部署安装实例化，之后加入到区块链节点模块，保证了新用户的区块链节点顺利加入到区块链网络参与能源业务处理。
电量交易提交模块主要供用户提交售电信息和购电信息。
例如，某一用户完成身份注册之后，其对应的区块链节点便可加入到区块链节点模块，如图1所示，能源互联网包括各种接入主体与其对应的区块链节点，用户可以通过区块链节点提交各种售购电信息参与电量交易匹配。
区块链节点模块用于各个用户对应的区块链节点与区块链网络进行特定数据传输通信，区块链节点包括Peer节点、Orderer节点。
Peer节点主要包括售电节点、购电节点和管理员节点，管理员节点主要用于为售电节点和购电节点进行远程合约部署；Orderer节点主要用于收集特定组织中的区块链交易并进行Raft共识；特定数据包括未共识区块链交易、已共识区块交易等。
本实施例中总体架构采用Raft共识机制，具体流程如图3所示。例如，某一地区要部署区块链能源互联网，需要先完成对应系统管理员节点、Orderer节点的部署，新用户完成注册后分配到的Peer节点需要加入区块链网络，由系统管理员节点远程完成对新用户的Peer节点的智能合约安装测试，Peer节点收到售购电信息之后，将其封装成区块链交易并将其发送给特定的Orderer节点，多个Orderer节点之间依据Raft共识机制完成对新交易的共识，最终生成新的区块，所有Peer节点通过Orderer节点完成新区块的同步上链存储。
其中，图3中Leader节点负责与客户端交互，将新请求附加到其日志并将此请求发送到所有Follow节点，同一时刻系统中最多存在一个，Follower节点接收Leader节点的请求并将其添加到他们的日志中，向Leader返回一条确认消息，在Leader节点宕机是可以发起申请，进行投票选举成为Leader节点。
智能合约模块为区块链节点提供相应功能的智能合约，处理各个节点的智能合约调用请求。本实施例中的智能合要包括售电记录生成合约和交易匹配结算合约。
如图4所示，一种基于区块链的多因素电量交易匹配方法，包括如下步骤：
S1.售电用户通过售电节点提交周期内售电信息。
其中，售电用户是指能源互联网中供电用户，售电节点是指对应售电用户的区块链节点。
售电信息至少包括售电用户ID、能源类型、售电价格、周期供电量、周期可用电量以及供电位置参数，如表1所示。
表1售电信息
用户ID 能源类型 售电价格 周期供电量 周期可用电量 供电位置
表1中，能源类型是指发电的能源类型，包括火能、风能、水能、太阳能、生物能等。
售电价格是指售电用户自定义的单位电量出售价格；周期供电量是指售电用户本周期的总产电量；周期可用电量是指售电用户本周期未出售的剩余电量。
S2.售电记录生成合约依据售电信息生成售电记录并上链存储。
售电记录至少包括售电记录ID、售电用户ID、环保指标、售电价格、周期供电量、周期可用电量、能源类型、售电用户信誉值以及供电位置参数，如表2所示。
表2售电记录
Figure BDA0002557470090000061
表2中，环保指标是指依据能源类型计算得出的清洁能源供占比。其中，风能、水能、太阳能、生物能均为清洁能源。售电用户信誉值是指依据售电用户最近100次交易匹配记录得出的售电用户诚信度。
售电用户信誉值依据售电用户完成交易的质量来设定，信誉值的初始值为100；正常完成一次能源交易信誉值+1，受到一次惩罚信誉值减10，信誉值到达100之后不再增加。
S3.购电用户通过购电节点提交周期内购电信息。
购电用户是能源互联网中消耗电力的用户；购电节点是对应购电用户的区块链节点。
购电信息至少包括购电用户ID、环保指标、购电价格、周期需求电量、预传输损耗、能源类型以及购电位置参数，如表3所示。
表3购电信息
用户ID 环保指标 购电价格 周期需求电量 预传输损耗 能源类型 购电位置
表3中，购电价格是指购电用户自定义的单位电量购买价格，周期需求电量是指购电用户本周期的所需电量；预传输损耗是指用户能够接受的预计传输损耗电量。
S4.交易匹配结算合约依据购电信息生成购电记录并上链存储。
交易匹配结算合约用于进行购电记录与售电记录的匹配，并进行电量交易转账。
购电记录至少包括购电记录ID、购电用户ID、环保指标、购电价格、周期需求电量、能源类型、购电用户信誉值以及购电位置参数，如表4所示。
表4购电记录
Figure BDA0002557470090000071
表4中，购电用户信誉值是指依据购电用户最近100次交易匹配记录得出的购电用户诚信度。购电用户信誉值依据购电用户完成交易的质量来设定，信誉值的初始值为100；正常完成一次能源交易信誉值+1，受到一次惩罚信誉值减10，信誉值到达100之后不再增加。
S5.交易匹配结算合约依据购电记录采用相异度计算公式进行售电记录的预匹配，将相异度最小的购电记录与售电记录作为最佳匹配记录，并生成电量交易预匹配记录。
利用K-prototypes算法的相异度计算公式进行所述售电记录的预匹配，具体过程如下：
K-prototypes算法的相异度计算公式如公式(1)所示，具体的相关属性需要进行同比例转换，以保证各属性比例相同。
d(Xj,Zi)＝dm(Xj,Zi)+dn(Xj,Zi) (1)
式中，Xj为第j个购电记录，Zi为第i个售电记录；d(Xj,Zi)表示购电记录Xj与售电记录Zi的相异度；dm(Xj,Zi)为数值型属性相异度，dn(Xj,Zi)为非数值型属性相异度；
数值型属性至少包括单位电量交易价格、周期需求电量、环保指标、用户信誉值以及传输损耗参数，其中，用户信誉值包括售电用户信誉值或购电用户信誉值。
数值型属性的计算方式如公式(2)所示；
Figure BDA0002557470090000081
式中，dm表示欧式距离，P表示数值型属性的数量，αl表示数值型属性l的权重；Xjl表示第j个购电记录的第l个数值型属性，Zil表示第i个售电记录的第l个数值型属性；
非数值型属性包括能源类型，其计算方式如公式(3)所示；
Figure BDA0002557470090000082
式中，
Figure BDA0002557470090000083
βq为非数值型属性q的权重，Q表示非数值型属性的数量，Xjq表示j个购电记录的第q个非数值型属性，Ziq表示第i个售电记录的第q个非数值型属性；
利用公式(1)计算得到的相异度d(Xj,Zi)最小的购电记录和售电记录即为最佳匹配记录。
基于以上最佳匹配记录生成电量交易预匹配记录。
电量交易预匹配记录至少包括预匹配记录ID、售电用户ID、购电用户私钥签名、交易价格、周期交易量、环保指标、传输损耗、售电记录ID以及购电记录ID参数，如表5所示。
表5电量交易预匹配记录
Figure BDA0002557470090000084
表5中，交易价格即为售电价格。传输损耗是指依据供电位置和购电位置进行计算的电力线路传输损耗。售电记录ID是指售电记录的ID，主要用于对交易记录进行溯源查询；购电记录ID是指购电记录的ID，主要用于对交易记录溯源查询。
S6.售电节点通过区块链获得电量交易预匹配记录并授权，生成电量交易匹配记录以及新的售电记录。电量交易匹配记录至少包括匹配记录ID、售电用户ID、售电用户私钥签名、购电用户私钥签名、交易价格、周期交易量、环保指标、传输损耗、售电记录ID以及购电记录ID参数，如表6所示。
表6电量交易匹配记录
Figure BDA0002557470090000091
新的售电记录与售电记录具体信息相同，周期可用电量是完成本次交易之后剩余的电量。
S7.电量交易匹配记录以及新的售电记录上链存储。
S8.购电节点依据电量交易匹配记录完成交易转账，生成电量交易转账记录并上链存储。
电量交易转账记录至少包括转账ID、售电用户ID、电量交易匹配记录ID、购电用户私钥签名、交易价格、周期交易量以及转账金额参数，如表7所示。
表7电量交易转账记录
Figure BDA0002557470090000092
电量交易匹配记录ID是指对应电量交易匹配记录的ID，用于对转账记录进行溯源查询。
S9.进行余量偏差平衡，即利用智能电表检测售电用户和购电用户的电量流动，与区块链上的电量交易匹配记录对比，完成售电用户电力余量的强制平衡，以防止交易者数据造假产生违规交易，并对违规行为进行处罚，以约束用户依据规则参与电力交易。
具体违规处罚情况如下：
A、购电用户实际耗电量与电量交易匹配记录中的交易量不符，电量偏差若大于10％，则对购电用户进行资金处罚并扣减其信誉值；
B、售电用户在周期内中断供电，则对售电用户进行资金处罚并扣减其信誉值。
本发明方法充分考虑了电量交易的多种影响因素，例如环保指标、能源类型、传输损耗和用户信誉值等，并利用K-prototypes算法的相异度计算公式基于以上因素进行售电记录匹配，求解购电记录与售电记录的相异度值，之后将相异度最小的购电记录与售电记录作为最佳匹配记录，并基于最佳匹配记录生成电量交易预匹配记录，因而很好保证了本发明是依据电量交易双方的需求进行的针对性电量交易匹配，从而有效解决了传统电量交易匹配方式造成的电力传输浪费以及清洁能源售价较高导致的不易匹配等问题。
此外，本实施例还提出了一种对应于上述基于区块链的多因素电量交易匹配方法的基于区块链的多因素电量交易匹配装置。该装置包括如下程序模块，即：
售电信息提交模块，被配置为用于提交周期内售电信息；
售电记录生成模块，被配置为基于售电信息生成售电记录并上链存储；
购电信息提交模块，被配置为用于提交周期内购电信息；
购电记录生成模块，被配置为基于购电信息生成购电记录并上链存储；
购电与售电记录预匹配模块，被配置为用于计算购电记录与售电记录的相异度，并将相异度最小的购电记录与售电记录作为最佳匹配记录，并生成电量交易预匹配记录；
预匹配记录授权模块，被配置为用于通过区块链获得电量交易预匹配记录并授权，生成电量交易匹配记录以及新的售电记录；
电量交易匹配记录上传模块，被配置为用于将电量交易匹配记录和新售电记录上链存储；
以及电量交易转账模块，被配置为基于电量交易匹配记录完成交易转账，生成电量交易转账记录并上链存储。
此外，基于区块链的多因素电量交易匹配装置还包括余量偏差平衡模块。
该模块被配置为用于进行余量偏差平衡，即：利用智能电表检测售电用户和购电用户的电量流动，与区块链上的电量交易匹配记录进行对比，完成售电用户电力余量的强制平衡，并对违规行为进行处罚，具体内容参见以上步骤S9，此处不再详述。
通过以上余量偏差平衡模块，能够完成售电用户电力余量的强制平衡，以防止交易者数据造假产生违规交易，并对违规行为进行处罚，以约束用户依据规则参与电力交易。
当然，以上说明仅仅为本发明的较佳实施例，本发明并不限于列举上述实施例，应当说明的是，任何熟悉本领域的技术人员在本说明书的教导下，所做出的所有等同替代、明显变形形式，均落在本说明书的实质范围之内，理应受到本发明的保护。

Claims (9)

1.基于区块链的多因素电量交易匹配方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1.通过售电节点提交周期内售电信息；其中，售电信息至少包括售电用户ID、能源类型、售电价格、周期供电量、周期可用电量以及供电位置参数；
S2.依据所述售电信息生成售电记录并上链存储；
售电记录至少包括售电记录ID、售电用户ID、环保指标、售电价格、周期供电量、周期可用电量、能源类型、售电用户信誉值以及供电位置参数；
S3.通过购电节点提交周期内购电信息；购电信息至少包括购电用户ID、环保指标、购电价格、周期需求电量、预传输损耗、能源类型以及购电位置参数；
S4.依据所述购电信息生成购电记录并上链存储；购电记录至少包括购电记录ID、购电用户ID、环保指标、购电价格、周期需求电量、能源类型、购电用户信誉值和购电位置参数；
S5.依据所述购电记录采用相异度计算公式进行所述售电记录的预匹配，将相异度最小的购电记录与售电记录作为最佳匹配记录，并生成电量交易预匹配记录；
利用K-prototypes算法的相异度计算公式进行所述售电记录的预匹配；
预匹配的具体过程如下：
K-prototypes算法的相异度计算公式如公式(1)所示：
d(Xj,Zi)＝dm(Xj,Zi)+dn(Xj,Zi) (1)
式中，Xj为第j个购电记录，Zi为第i个售电记录；d(Xj,Zi)表示购电记录Xj与售电记录Zi的相异度；dm(Xj,Zi)为数值型属性相异度，dn(Xj,Zi)为非数值型属性相异度；
数值型属性至少包括单位电量交易价格、周期需求电量、环保指标、用户信誉值以及传输损耗参数，其中，用户信誉值包括售电用户信誉值或购电用户信誉值；
数值型属性的计算方式如公式(2)所示；
Figure FDA0003096366780000011
式中，dm表示欧式距离，P表示数值型属性的数量，αl表示数值型属性l的权重；Xjl表示第j个购电记录的第l个数值型属性，Zil表示第i个售电记录的第l个数值型属性；
非数值型属性包括能源类型，其计算方式如公式(3)所示；
Figure FDA0003096366780000012
式中，
Figure FDA0003096366780000021
βq为非数值型属性q的权重，Q表示非数值型属性的数量，Xjq表示j个购电记录的第q个非数值型属性，Ziq表示第i个售电记录的第q个非数值型属性；
利用公式(1)计算得到的相异度d(Xj,Zi)最小的购电记录和售电记录即为最佳匹配记录；
基于以上最佳匹配记录生成所述电量交易预匹配记录；
电量交易预匹配记录至少包括预匹配记录ID、售电用户ID、购电用户私钥签名、交易价格、周期交易量、环保指标、传输损耗、售电记录ID以及购电记录ID参数；
S6.售电节点通过区块链获得所述电量交易预匹配记录并授权，生成所述电量交易匹配记录以及新的售电记录；
电量交易匹配记录至少包括匹配记录ID、售电用户ID、售电用户私钥签名、购电用户私钥签名、交易价格、周期交易量、环保指标、传输损耗、售电记录ID以及购电记录ID参数；
S7.电量交易匹配记录以及新的售电记录上链存储；
S8.购电节点依据电量交易匹配记录完成交易转账，生成电量交易转账记录并上链存储；
电量交易转账记录至少包括转账ID、售电用户ID、电量交易匹配记录ID、购电用户私钥签名、交易价格、周期交易量以及转账金额参数；
其中，售电节点为对应售电用户的区块链节点，购电节点为对应购电用户的区块链节点。
2.根据权利要求1所述的基于区块链的多因素电量交易匹配方法，其特征在于，
所述步骤S8之后还包括步骤：
S9.进行余量偏差平衡，即利用智能电表检测售电用户和购电用户的电量流动，与区块链上的电量交易匹配记录对比，完成售电用户电力余量的强制平衡，并对违规行为进行处罚。
3.根据权利要求1所述的基于区块链的多因素电量交易匹配方法，其特征在于，
所述能源类型包括火能、风能、水能、太阳能或生物能；
所述环保指标是依据所述能源类型计算得出的清洁能源供占比。
4.根据权利要求1所述的基于区块链的多因素电量交易匹配方法，其特征在于，
所述周期供电量是指售电用户本周期的总产电量；所述周期可用电量是指售电用户本周期未出售的剩余电量；所述周期需求电量是指购电用户本周期的所需电量。
5.根据权利要求1所述的基于区块链的多因素电量交易匹配方法，其特征在于，
用户信誉值是依据用户最近100次交易匹配记录得出的用户诚信度；
依据用户完成交易的质量来设定，信誉值的初始值为100；正常完成一次能源交易信誉值+1，受到一次惩罚信誉值减10，信誉值到达100之后不再增加；
其中，所述用户信誉值包括售电用户信誉值或购电用户信誉值。
6.根据权利要求1所述的基于区块链的多因素电量交易匹配方法，其特征在于，
所述预传输损耗是指用户能够接受的预计传输损耗电量；
所述传输损耗是指依据供电位置和购电位置进行计算得到的电力线路传输损耗。
7.根据权利要求1所述的基于区块链的多因素电量交易匹配方法，其特征在于，
所述售电价格是指所述售电用户自定义的单位电量出售价格；所述购电价格是指所述购电用户自定义的单位电量购买价格，所述交易价格为售电价格。
8.基于区块链的多因素电量交易匹配装置，其特征在于，包括：
售电信息提交模块，被配置为用于提交周期内售电信息；
售电记录生成模块，被配置为基于所述售电信息生成售电记录并上链存储；
购电信息提交模块，被配置为用于提交周期内购电信息；
购电记录生成模块，被配置为基于所述购电信息生成购电记录并上链存储；
购电与售电记录预匹配模块，被配置为用于计算购电记录与售电记录的相异度，并将相异度最小的购电记录与售电记录作为最佳匹配记录，并生成电量交易预匹配记录；
其中，利用K-prototypes算法的相异度计算公式进行所述售电记录的预匹配；
预匹配的具体过程如下：
K-prototypes算法的相异度计算公式如公式(1)所示：
d(Xj,Zi)＝dm(Xj,Zi)+dn(Xj,Zi) (1)
式中，Xj为第j个购电记录，Zi为第i个售电记录；d(Xj,Zi)表示购电记录Xj与售电记录Zi的相异度；dm(Xj,Zi)为数值型属性相异度，dn(Xj,Zi)为非数值型属性相异度；
数值型属性至少包括单位电量交易价格、周期需求电量、环保指标、用户信誉值以及传输损耗参数，其中，用户信誉值包括售电用户信誉值或购电用户信誉值；
数值型属性的计算方式如公式(2)所示；
Figure FDA0003096366780000031
式中，dm表示欧式距离，P表示数值型属性的数量，αl表示数值型属性l的权重；Xjl表示第j个购电记录的第l个数值型属性，Zil表示第i个售电记录的第l个数值型属性；
非数值型属性包括能源类型，其计算方式如公式(3)所示；
Figure FDA0003096366780000041
式中，
Figure FDA0003096366780000042
βq为非数值型属性q的权重，Q表示非数值型属性的数量，Xjq表示j个购电记录的第q个非数值型属性，Ziq表示第i个售电记录的第q个非数值型属性；
利用公式(1)计算得到的相异度d(Xj,Zi)最小的购电记录和售电记录即为最佳匹配记录；
基于以上最佳匹配记录生成所述电量交易预匹配记录；
预匹配记录授权模块，被配置为用于通过区块链获得所述电量交易预匹配记录并授权，生成所述电量交易匹配记录以及新的售电记录；
电量交易匹配记录上传模块，被配置为用于将电量交易匹配记录和新售电记录上链存储；
以及电量交易转账模块，被配置为基于所述电量交易匹配记录完成交易转账，生成电量交易转账记录并上链存储；
其中，售电信息至少包括售电用户ID、能源类型、售电价格、周期供电量、周期可用电量以及供电位置参数；
售电记录至少包括售电记录ID、售电用户ID、环保指标、售电价格、周期供电量、周期可用电量、能源类型、售电用户信誉值以及供电位置参数；
购电信息至少包括购电用户ID、环保指标、购电价格、周期需求电量、预传输损耗、能源类型以及购电位置参数；
购电记录至少包括购电记录ID、购电用户ID、环保指标、购电价格、周期需求电量、能源类型、购电用户信誉值以及购电位置参数；
电量交易预匹配记录至少包括预匹配记录ID、售电用户ID、购电用户私钥签名、交易价格、周期交易量、环保指标、传输损耗、售电记录ID以及购电记录ID参数；
电量交易匹配记录至少包括匹配记录ID、售电用户ID、售电用户私钥签名、购电用户私钥签名、交易价格、周期交易量、环保指标、传输损耗、售电记录ID以及购电记录ID参数；
电量交易转账记录至少包括转账ID、售电用户ID、电量交易匹配记录ID、购电用户私钥签名、交易价格、周期交易量以及转账金额参数；
售电节点为对应售电用户的区块链节点，购电节点为对应购电用户的区块链节点。
9.根据权利要求8所述的基于区块链的多因素电量交易匹配装置，其特征在于，
所述多因素电量交易匹配装置还包括余量偏差平衡模块；
该模块被配置为用于进行余量偏差平衡，即：
利用智能电表检测售电用户和购电用户的电量流动，与区块链上的电量交易匹配记录进行对比，完成售电用户电力余量的强制平衡，并对违规行为进行处罚。
CN202010596734.6A 2020-06-28 2020-06-28 基于区块链的多因素电量交易匹配方法及装置 Active CN111754307B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010596734.6A CN111754307B (zh) 2020-06-28 2020-06-28 基于区块链的多因素电量交易匹配方法及装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010596734.6A CN111754307B (zh) 2020-06-28 2020-06-28 基于区块链的多因素电量交易匹配方法及装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111754307A CN111754307A (zh) 2020-10-09
CN111754307B true CN111754307B (zh) 2021-09-10

Family

ID=72677545

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010596734.6A Active CN111754307B (zh) 2020-06-28 2020-06-28 基于区块链的多因素电量交易匹配方法及装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111754307B (zh)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112200388A (zh) * 2020-11-10 2021-01-08 铭数科技(青岛)有限公司 一种基于区块链和多目标决策的p2p能源交易方法
CN112488706B (zh) * 2020-11-23 2023-02-17 国网河南省电力公司信息通信公司 一种基于区块链的云服务管理方法及系统
CN112488717A (zh) * 2020-12-30 2021-03-12 国网河南省电力公司南阳供电公司 一种基于区块链的电力管理方法
CN112734238A (zh) * 2021-01-12 2021-04-30 国网四川省电力公司经济技术研究院 一种基于区块链的弱中心化产消用户电量协调方法及系统
CN112862610A (zh) * 2021-02-26 2021-05-28 同济大学 一种主动能量体社群p2p+电力交易方法
CN113034227A (zh) * 2021-03-18 2021-06-25 国网甘肃省电力公司平凉供电公司 电力用户交易匹配方法及装置
CN113643150B (zh) * 2021-07-29 2022-12-02 湖南工商大学 一种信誉竞价的分布式电力交易模型及方法
CN113706312A (zh) * 2021-09-08 2021-11-26 北京中电普华信息技术有限公司 基于区块链的光伏电交易方法和装置
CN115311040B (zh) * 2022-07-13 2024-03-19 国网山东省电力公司营销服务中心(计量中心) 基于区块链智能合约的交易平台、光伏交易系统及方法
CN115829756A (zh) * 2023-02-08 2023-03-21 北京中电普华信息技术有限公司 一种电力交易的方法、装置、设备及存储介质

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110059970A (zh) * 2019-04-23 2019-07-26 南京工程学院 一种基于区块链技术的电网系统交易方法
CN110689398A (zh) * 2019-08-29 2020-01-14 合肥工业大学 基于区块链的居民微电网电力交易管理系统
CN111199487A (zh) * 2020-01-09 2020-05-26 赫普科技发展（北京）有限公司 一种基于云端的能源互联网储能及交易系统

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3460940B1 (en) * 2017-09-20 2022-06-08 Hepu Technology Development (Beijing) Co. Ltd. Power trading system

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110059970A (zh) * 2019-04-23 2019-07-26 南京工程学院 一种基于区块链技术的电网系统交易方法
CN110689398A (zh) * 2019-08-29 2020-01-14 合肥工业大学 基于区块链的居民微电网电力交易管理系统
CN111199487A (zh) * 2020-01-09 2020-05-26 赫普科技发展（北京）有限公司 一种基于云端的能源互联网储能及交易系统

Also Published As

Publication number Publication date
CN111754307A (zh) 2020-10-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111754307B (zh) 基于区块链的多因素电量交易匹配方法及装置
CN111563786B (zh) 一种基于区块链的虚拟电厂调控平台及运行方法
Zhou et al. Credit-based peer-to-peer electricity trading in energy blockchain environment
CN112381263B (zh) 基于区块链分布式数据存储多微网日前鲁棒电能交易方法
CN112053152B (zh) 一种基于绿色权益共识机制的分布式能源并网认证与交易方法
Liu et al. Comparison of centralized and peer-to-peer decentralized market designs for community markets
CN112837126B (zh) 基于区块链的工业园区分布式能源交易方法和系统
CN114358929A (zh) 基于区块链的分布式能源集中交易方法及系统
CN113379485A (zh) 基于哈希算法与二次报价的需求响应竞价交易方法及系统
CN116308445A (zh) 一种基于能源区块链的虚拟电厂多模式交易方法、设备及介质
CN114626922A (zh) 一种基于区块链的自适应竞价多能源p2p交易平台
CN115907575A (zh) 基于acp和碳-绿证交易的工业综合能源系统协同运行方法
CN114444864A (zh) 基于区块链的分布式电力市场下分层电力交易匹配方法
CN112785428A (zh) 基于区块链技术的电能交易方法
CN115908048A (zh) 虚拟电厂环境下基于区块链的电力交易方法和系统
CN114240662A (zh) 基于区块链技术的智慧能源多主体间交易方法和装置
CN116452334B (zh) 一种基于区块链的工业园区多边碳交易方法及系统
CN118395668A (zh) 基于区块链架构的vpp两阶段博弈交易匹配方法及系统
CN117114877A (zh) 一种基于虚拟电厂的中长期电力交易方法及系统
Lu et al. Blockchain-based direct-sale transaction with peak shaving and green certificate mechanism
CN117217880A (zh) 一种虚拟电厂参与调峰辅助服务市场交易方法
CN116228340A (zh) 一种基于区块链的能源交易方法、计算设备及存储介质
CN115713414A (zh) 基于区块链的电力市场结合碳配额的直销交易方法及系统
CN114757490A (zh) 基于区块链的防共谋的微电网能源交易定价及评估系统
CN114445223A (zh) 一种基于区块链的电力需求响应交易方法及系统

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
CB03 Change of inventor or designer information
CB03 Change of inventor or designer information

Inventor after: Ai Songbu

Inventor after: Hu Diankai

Inventor after: Zheng Xianghan

Inventor after: Ma Yuanyuan

Inventor after: Lu Xiaoliang

Inventor after: Lin Xiaowei

Inventor after: Cao Junwei

Inventor after: Rong Chunming

Inventor before: Ai Songbu

Inventor before: Hu Diankai

Inventor before: Zheng Xianghan

Inventor before: Ma Yuanyuan

Inventor before: Lu Xiaoliang

Inventor before: Lin Xiaowei

Inventor before: Cao Junwei

Inventor before: Rong Chunming

GR01 Patent grant
GR01 Patent grant