一种考虑区块链的新能源电力交易的系统及方法技术方案

本申请提供了一种考虑区块链的新能源电力交易的系统及方法，其中，系统包括：电力交易平台，为所述用电侧根据选择的交易策略进行购电后提供最优供电线路；区块链子系统，用于完成数据上链后的区块链共识；用于存储电力交易产生的隐私数据及基础数据，采用分级加密技术对链上的交易数据进行细粒度保护；用户交易子系统，用于根据提供的最优供电线路生成交易，对所述最优供电线路进行阻塞判断，并进行审查及共识，之后将交易数据上传到所述电力交易平台中的数据库中；CA证书子系统，用于为用户发行数字证书；风电光伏预测子系统，用于新能源电力出力预测值并将所述新能源电力出力预测值发送到所述电力交易平台。以解决电力市场中心化问题。心化问题。心化问题。

【技术实现步骤摘要】
一种考虑区块链的新能源电力交易的系统及方法


[0001]本文件涉及电力交易
，尤其涉及一种考虑区块链的新能源电力交易的系统及方法。

技术介绍

[0002]现有的绿色电力交易中心能解决跨区的大电量直购问题，但适用范围还比较小，在效果上还不够理想，依据市场化交易电量和全社会用电量之间的比重及实际市场化交易操作过程中发现的问题来看，存在以下三个问题。一是绿色电力交易中心被供电企业控股，不能很好地独立自主运行，电力交易中心的市场调节作用还没完全发挥。二是绿色电力交易主要是中长期交易，但中长期交易的交易电量、时间和价格是未来相对较长一段时间内的，有一定滞后性，不能紧跟未来电力能源市场的变化，响应市场最新需求的效果不理想，市场竞争性较差。三是存在电力能源交易双方当面协商机制落后的问题。绿色电力交易中心主导的买卖双方的市场交易主要是以现场双边协商的方式进行，由于参与方有限，可供选择的电力能源生产方数量较少，加上信息不对称、定价机制不透明，导致协商的过程时间长，不灵活，且达成的交易结果也并不一定满足系统运行的安全调度条件。在去中心化的区域电力能源交易场景下，又存在信息泄露和外部攻击的安全风险，用户隐私保护、交易互信也是需要解决的问题。
[0003]区块链技术可以一定程度上摆脱中心化机构对大数据信息的控制，通过加密手段保证个人隐私数据的传输，但目前很多交易所、钱包仍然是中心化运作方式，不可避免地会存储用户的个人数据。此外，通过现有的大数据分析、聚类分析再结合一定的网络攻击手段，也会比较容易地从公开透明的记录中获取到用户的隐私信息。电力能源不同于其他商品，是现代人民的必需品，如果交易运行不当，可能会产生严重的后果，所以必须有人来监管电力市场交易，要考虑线路容量和线路网损，要有电网公司进行调节，所以系统不能完全去中心化。
[0004]
技术实现思路

[0005]本专利技术通过提供一种考虑区块链的新能源电力交易的系统及方法，采用区块链技术将用户和监管部门分别放在区块链侧链和主链，提高交易的吞吐量；采用区块链技术记录电力交易系统的交易数据，系统中的若干个节点之间会实时同步，实现电力交易系统交易数据的可查询与可追溯；采用分级加密的方法把公开的信息和非公开信息进行分级加密，一方面确保数据公开，吸引更多用户加入系统；另一方面可防止个人的隐私数据的传输。
[0006]本专利技术提供了一种考虑区块链的新能源电力交易的系统，包括：
[0007]电力交易平台，与所述区块链子系统、用户交易子系统、CA证书子系统以及风电光伏预测子系统交互连接，用于为绿色电力交易的用户提供注册及登录平台，用户包括发电
商和用电侧；用于为发电商发布售电信息；用于为用电侧接收所述风电光伏预测子系统提供的最优交易策略，根据最优交易策略，为用电侧根据选择的交易策略进行购电后提供最优供电线路；用于根据用电侧选择的供电线路生成订单用于将交易数据存储到数据库中；
[0008]区块链子系统，其中区块链子系统以区块链形式进行设计，包括主链和侧链，其中侧链成员包括发电商和用电侧，主链成员包括电力交易中心和交易监管部门，区块链子系统用于完成电力交易中心的电力和电价折算；用于完成数据上链后的区块链共识；用于存储电力交易产生的隐私数据及基础数据，并通过侧链在主链和侧链之间进行信息交互，对交易各方数据进行安全共享，采用分级加密技术对链上的交易数据进行细粒度保护；用于申请访问所述电力交易平台中存储的交易数据；
[0009]用户交易子系统，用于根据提供的最优供电线路生成交易，对最优供电线路进行阻塞判断，并进行审查及共识，之后将交易数据上传到所述将所述电力交易平台中的数据库中；
[0010]CA证书子系统，用于为用户通过智能合约进行节点校验和入网审核后发行数字证书；
[0011]风电光伏预测子系统，用于通过一种混合算法改进的LSTM方法寻找最优模型参数，生成最优交易策略。
[0012]本专利技术提供了一种考虑区块链的新能源电力交易的方法，包括：
[0013]S1、用户在电力交易平台进行注册，智能合约进行审查，审查通过后可以进行登录，发电商可以在电力交易平台上传售电信息，用电侧根据发电商上传的售电信息进行挑选；
[0014]S2、根据用电侧选择进行购电，支付成功后发起订单，并判断用电侧余额是否满足订单需求，若满足订单需求则生成订单；
[0015]S3、生成后的订单通过阻塞管理模块并判断是否满足安全条件，满足安全条件后进行智能合约审查；
[0016]S4、完成智能合约审查后进行区块链共识，将交易数据上传到数据库。
[0017]本专利技术通过区块链技术记录电力交易系统的交易数据，系统中的若干个节点之间会实时同步，实现电力交易系统交易数据的可查询与可追溯；采用分级加密的方法把公开的信息和非公开信息进行分级加密，一方面确保数据公开，吸引更多用户加入系统；另一方面可防止个人的隐私数据的传输。
附图说明
[0018]为了更清楚地说明本说明书一个或多个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说明书中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0019]图1为本专利技术实施例的一种考虑区块链的新能源电力交易的系统结构图；
[0020]图2为本专利技术实施例的一种考虑区块链的新能源电力交易的方法流程图；
[0021]图3为本专利技术实施例的区块链子系统的系统框架图；
[0022]图4为本专利技术实施例的双链结构示意图；
[0023]图5为本专利技术实施例的分级加密流程图；
[0024]图6为本专利技术实施例的混合优化算法优化LSTM神经网络流程图；
[0025]图7为本专利技术实施例的风电光伏预测结构示意图。
具体实施方式
[0026]为了使本
的人员更好地理解本说明书一个或多个实施例中的技术方案，下面将结合本说明书一个或多个实施例中的附图，对本说明书一个或多个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说明书的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本说明书一个或多个实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本文件的保护范围。
[0027]系统实施例
[0028]本专利技术实施例提供了一种考虑区块链的新能源电力交易的系统，图1为本专利技术实施例的一种考虑区块链的新能源电力交易的系统的示意图，根据图1所示，本专利技术实施例的服务新能源电力交易的系统包括：
[0029]电力交易平台，与所述区块链子系统、用户交易子系统、CA证书子系统以及风电光伏预测子系统交互连接，用于为绿色电力交易的用户提供注册及登录平台，所述用户包括发电商和用电侧；用于为发电商发布售电信息；用于为用电侧接收所述风电光伏预测子系统提供的最优交易策略，根据所述最优交易策略，用于为所述用电侧根本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种考虑区块链的新能源电力交易的系统，其特征在于，包括：电力交易平台，与所述区块链子系统、用户交易子系统、CA证书子系统以及风电光伏预测子系统交互连接，用于为绿色电力交易的用户提供注册及登录平台，所述用户包括发电商和用电侧；用于为发电商发布售电信息；用于接收所述风电光伏预测子系统提供的最优交易策略，根据所述最优交易策略，为所述用电侧根据选择的交易策略进行购电后提供最优供电线路；用于根据用电侧选择的供电线路生成订单用于将交易数据存储到数据库中；区块链子系统，其中区块链子系统以区块链形式进行设计，包括主链和侧链，其中侧链成员包括发电商和用电侧，主链成员包括电力交易中心和交易监管部门，所述区块链子系统用于完成电力交易中心的电力和电价折算；用于完成数据上链后的区块链共识；用于存储电力交易产生的隐私数据及基础数据，并通过侧链在所述主链和侧链之间进行信息交互，对交易各方数据进行安全共享，采用分级加密技术对链上的交易数据进行细粒度保护；用于申请访问所述电力交易平台中存储的交易数据；用户交易子系统，用于根据所述提供的最优供电线路生成交易，对所述最优供电线路进行阻塞判断，并进行审查及共识，之后将交易数据上传到所述将所述电力交易平台中的数据库中；CA证书子系统，用于为所述用户通过智能合约进行节点校验和入网审核后发行数字证书；风电光伏负荷预测子系统，其中包括M组风力发电机组、M组光伏发电机组、火电机组、N个边缘计算服务器、云计算服务器、综合调控装置、用户侧综合测控终端、远程控制器、风电数据采集器、光伏数据采集器和负荷数据采集器，其中M≥1、N≥1。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述用户交易子系统具体包括：用户交易模块，用于根据所述用户提交的订单生成交易数据；阻塞管理模块，用于根据线路约束条件判断是否进行阻塞管理，对需要进行阻塞管理的线路重新生成交易策略；安全检查模块，用于对所述交易进行安全检查审查共识模块，用于获取通过CA证书子系统完成智能合约审查并通过区块链子系统共识的交易数据；数据上传模块，将所述审查共识模块中的交易数据上传至数据库中。3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述用户交易模块具体用于：当用户进入系统后，根据需求输入所需电量和预算电价范围，系统根据供电商的价格、用电侧的电量需求以及所述阻塞模块的结果自动匹配最优交易策略，用户根据最优交易策略来进行购电，若用户不想使用最优交易策略，也可自行匹配交易。4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述风电光伏负荷预测子系统具体包括：通过一种混合优化算法改进的LSTM方法寻找最优模型参数，将预测值和真实值的差达到最小所述风电数据采集器用于采集风力发电机组的发电出力电量的产能信息；并将采集的产能信息发送给边缘计算服务器；每个边缘服务器根据从风电数据采集器处获取多个风力发电机组的产能信息，以及从负荷数据采集器处获取用户耗电设备的耗电功率，计算出这些风力发电机组下一时刻的功率变化率和负荷变化率，并发送给云计算服务器，云计算机通过储能电池组和火电机组进
行调节；所述云计算服务器接收每个边缘服务器预测出的下一时刻用户端所需电量的变化率，并根据综合调控装置采集的用户耗电设备要快开关的工作状态，预测出下一时刻储能和火电机组所需产能信息，并将该信息反馈给综合调控装置；综合调控装置将云计算服务器反馈的产能信息生成调控信号，并发送给用户侧综合控制终端和远程控制器，分别控制下一时刻遥控开关的工作状态和储能、火电机组的发电出力。5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述混合优化算法来改进LSTM神经网络：将混合优化算法改进LSTM神经网络是把LSTM的三个关键超参数(神经元数量L1，学习率ε和训练迭代次数k)作为混合优化算法的寻优变量，通过寻找适应能力最好的社会状态，从而使预测的适应度值达到最低，获得更优的模型参数。混合优化算法改进LSTM模型参数的流程如下：1)预处理电力负荷历史数据。剔除其中有明显偏差和有问题的数据，将数据进行标准化处理；2)建立LSTM模型。确定需要寻优的参数，神经元数量L1，学习率ε和训练迭代次数k，并确定它们各自寻优的范围；3)初始化混合优化算法参数。4)将预测模型的MAPE值作为适应度函数，寻找最优模型参数；5)比较混合优化算法的适应度值。寻找个体最...

【专利技术属性】
技术研发人员：龙虹毓，陈刚，陈昕，黄淼，杨燕，陈婕，何智光，余建航，纪静，谢涛，何维晟，范子帆，刘上华，陈正新，杜茂春，王海诺，
申请(专利权)人：重庆邮电大学，
类型：发明
国别省市：