基于区块链技术的快充站储能优化系统及其工作方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于区块链技术的快充站储能优化系统经工作方法，本发明专利技术利用云端的多节点的区块链模块形成的网络，每一个区块链节点被配置为根据储能装置的编号、快充站ID以及车辆ID形成的三者之间的映射关系，确定需要获取数据的区块链数据标识，再根据区块链网络节点的存储标识和区块链数据标识确定对应的区块链网络存储位置，进行对应的数据提取和存储，以利用块链式数据结构来验证与存储各个储能装置的运行数据，生成和更新运行数据能够促进电动汽车直流快充设施技术升级，提升储能系统整体寿命与性能，降低储能设施建设运维成本。

【技术实现步骤摘要】
基于区块链技术的快充站储能优化系统及其工作方法
本专利技术涉及一种基于区块链技术的快充站储能优化系统及其工作方法。
技术介绍
储能技术其应用贯穿于电力系统的各个环节，用于缓解高峰负荷供电需求，提高现有电网及其设备的运行效率，延缓和减少电源与电网建设。提高新能源发电利用率与接入能力，实现绿色节能目标，提高电能质量和用电效率，保障电网的优质、安全、可靠供电和高效用电的需求，促进电网的结构形态、规划设计、调度管理、运行控制与使用方式等的优化与改善，储能技术对电网的影响在深度与广度上均较深远。《电动汽车充电基础设施发展指南(2015-2020)》(发改能源〔2015〕1454号)提出，到2020年我国将新增集中式充换电站超过1.2万座，分散式充电桩超过480万个，以满足全国500万辆电动汽车充电需求。电动汽车大规模应用带来许多问题，由于电动汽车的充电行为具有时间和空间上的不确定性，当电动汽车直流快充站大规模的接入，将会给电网负荷带来冲击，对电网的电能质量、网络损耗、设备利用率等产生不容忽视的影响，特别是大功率直流充电具有充电功率大、充电时间短的特点，为满足快速充电站的大功率充电需求，可在快速充电站中配置储能系统，避免储能系统出现过放、过充等影响电池寿命与性能的操作。同时还需全面监测储能系统、电动汽车充电设施及其他设备的运行状态，为分析充电站与配电网的交互影响提供可靠的数据。随着电动汽车及动力电池、充电设施、智能电网等相关技术的快速发展以及电动汽车用户快速充电需求的日益增长，储能技术应用的市场前景逐渐显现。因此，研究区块链技术在储能技术中的应用，提升储能系统对电网调峰与调频等辅助服务的能力，是亟需要解决的问题。
技术实现思路
本专利技术为了解决上述问题，提出了一种基于区块链技术的快充站储能优化系统及其工作方法，本专利技术能够促进电动汽车直流快充设施技术升级，提升储能系统整体寿命与性能，降低储能设施建设运维成本。为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种基于区块链技术的快充站储能优化系统，包括：储能装置，被配置为具备储能、充电和放电能力，包括正的发电调节能力和负的充电调节能力，以及可赋予主动配电网灵活的功率主动调节能力；客户端，被配置为信息的录入、通信及数据展示，以及传输优化充电调控指令；快充站储能系统：被配置为进行储能系统容量的优化配置，以及电池荷电状态估算和实时监控，兼顾电网调峰与调频；所述快充站储能系统与客户端通过无线方式进行通信；所述客户端与云端通过无线网络通信，采集的实时数据通过客户端上送至云端；云端，包括多节点的区块链模块形成的网络，每一个区块链节点被配置为根据储能装置的编号、快充站ID以及车辆ID形成的三者之间的映射关系，确定需要获取数据的区块链数据标识，再根据区块链网络节点的存储标识和区块链数据标识确定对应的区块链网络存储位置，进行对应的数据提取和存储，以利用块链式数据结构来验证与存储各个储能装置的运行数据，生成和更新运行数据。进一步的，所述快充站储能系统包括数据采集模块、实时监控模块、算法计算模块、调度模块以及负荷预测模块，其中：所述数据采集模块，被配置为采集快充站储能装置实时的容量、功率和电池SOC数据，并将计算后的数据通过通信模块上传到快充站储能系统，并用于监控模块、算法计算模块、调度模块以及负荷预测模块中，接收电网的负荷信息，当前用电负荷过大时，储能系统就不能再充电，必要时进行放电；实时监控模块，被配置为实时监控快充站储能装置的实时数据，监控电网当前的实时负荷，监控储能系统的是否需要充电或放电；算法计算模块，被配置为计算储能装置的当前容量和功率，当电动汽车充电时计算剩余容量，计算储能系统电池荷电状态、分布式储能在电网调峰调频服务能力，并将剩余容量及服务能力的结果上送到云端；进一步的，所述服务能力的计算方法，利用快充站的储能资源制定快充站负荷实时优化能力管理策略。具体方法如下：1、利用快充站历史充电数据、历史负荷数据以及预测负荷数据，对该目标所需的储能电量需求进行预估计算。2、预估计算的结果可分为可充电车辆数量、最大承载能力以及最大充电负荷。3、预估计算结果按时间段划分服务能力，每个时间段快充站所能承受的最大充电车辆数及储能容量即为该快充站的服务能力。负荷预测模块，被配置为预测快充站的负荷数据，根据快充站的历史负荷以及区域的电力负荷数据进行负荷预测；调度模块，被配置为快充站内电动汽车有序充电的调度，以及各个区块链节点范围内电动汽车有序充电、储能优化和电网调峰调频服务能力的调度。进一步的，所述优化调度，是指通过优化控制策略与电动乘用车用户的多样性充电服务需求、电动乘用车电池的不同剩余容量、负荷动态变化导致的配电网管理需求变化密切相关，需要采取相关抽样的方式分析各个特征量与有序智能充电控制策略的关联程度，并根据这些特征量建立包括充电控制目标、充电过程关联变量、以及调节用户充电行为措施的数学模型。进一步的，所属优化控制策略，是根据电动汽车的使用特点和习惯、电池充电特性，结合电网变化规律和调控手段，考虑用户的各种用电需求。进一步的，所述快充站储能系统、储能装置及用户身份识别专用标识发送至云端，云端交由身份鉴权服务完成身份识别，若身份识别通过，则激活数据发起端请求的数据内容和服务，同时启动对该快充站、储能设备、电池和用户的主动数据分析；反之，则返回数据发起端鉴权失败。进一步的，所述客户端包括：通信模块，被配置为实现客户端与云端的数据通信；显示模块，被配置为显示识别装置查询到的数据信息，同时提供用户操作的工作界面；下发模块，被配置为向客户或电动汽车推送操作指令或者向用户发送最优的充电位置信息。所述最优的充电位置信息，是在区块链的区域范围内的快充站是否具备充电能力、电动汽车剩余SOC能够行驶距离、客户与快充站的距离等因素综合评测，得到距离电动汽车最近的快充站。进一步的，所述每一个区块链节点包括区块链数据鉴权模块，被配置为根据储能装置的资产编号、快充站ID以及车辆ID形成的三者之间的映射关系，确定需要获取数据的区块链数据标识，根据区块链网络节点的存储标识和区块链数据标识确定对应的区块链网络存储位置，以便提取数据。进一步的，所述每一个区块链节点还包括区块链数据存储模块，具体包括分布于各网络节点的存储设备，以及在此存储设备上对应于此区域内的区块链网络节点的存储标识以及根据储能装置资产编号、快充站ID以及车辆ID形成的三者之间的映射关系确定的区块链数据标识，以对快充站信息、电池信息、充电设备信息数据的封装存储。进一步的，所述每一个区块链节点还包括区块链应用管理模块，具体包括数据访问管理模块以及数据安全管理模块，所述数据访问管理模块，被配置为将数据访问的请求解析后，解析后的数据包括区块链网络节点的存储标识和区块链数据标识，并发送至区块链数据鉴权模块；所述数据安全管理模块被配置为进行数字签名、数据保护和存储安全。进一步的，所述快充站利用块链式数据结构来验证与存储储能站运行数据、利用分布式节点共识算法来生成和更新储能站运行数据、利用密码学的方式保证数据传输和访问的安全。一种基于区块链技术的快充站储能优化工作方法，包括以下步骤：根据区块链网络节点的接入要求，进行客户端信息注册；通过快充站储能系统数据采集模块采集的储能装本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于区块链技术的快充站储能优化系统，其特征是：包括多节点的区块链模块形成的网络，每一个区块链节点被配置为根据储能装置的编号、快充站ID以及车辆ID形成的三者之间的映射关系，确定需要获取数据的区块链数据标识。

【技术特征摘要】
1.一种基于区块链技术的快充站储能优化系统，其特征是：包括多节点的区块链模块形成的网络，每一个区块链节点被配置为根据储能装置的编号、快充站ID以及车辆ID形成的三者之间的映射关系，确定需要获取数据的区块链数据标识。2.如权利要求1所述的一种基于区块链技术的快充站储能优化系统，其特征是：还包括快充站储能系统，具体包括数据采集模块、实时监控模块、算法计算模块、调度模块以及负荷预测模块，其中：所述数据采集模块，被配置为采集快充站储能装置实时的容量、功率和电池SOC数据，并将计算后的数据通过通信模块上传到快充站储能系统，并用于监控模块、算法计算模块、调度模块以及负荷预测模块中，接收电网的负荷信息，当前用电负荷过大时，储能系统就不能再充电，必要时进行放电；实时监控模块，被配置为实时监控快充站储能装置的实时数据，监控电网当前的实时负荷，监控储能系统的是否需要充电或放电；算法计算模块，被配置为计算储能装置的当前容量和功率，当电动汽车充电时计算剩余容量，计算储能系统电池荷电状态、分布式储能在电网调峰调频服务能力，并将剩余容量及服务能力的结果上送到云端；负荷预测模块，被配置为预测快充站的负荷数据；调度模块，被配置为快充站内电动汽车有序充电的调度，以及各个区块链节点范围内电动汽车有序充电、储能优化和电网调峰调频服务能力的调度。3.如权利要求1所述的一种基于区块链技术的快充站储能优化系统，其特征是：还包括储能装置，用户身份识别专用标识发送至云端，云端交由身份鉴权服务完成身份识别，若身份识别通过，则激活数据发起端请求的数据内容和服务，同时启动对该快充站、储能设备、电池和用户的主动数据分析；反之，则返回数据发起端鉴权失败。4.如权利要求1所述的一种基于区块链技术的快充站储能优化系统，其特征是：还包括客户端，所述客户端包括：通信模块，被配置为实现客户端与云端的数据通信；显示模块，被配置为显示识别装置查询到的数据信息，同时提供用户操作的工作界面；下发模块，被配置为向客户或电动汽车推送操作指令或者向用户发送最优的充电位置信息。5.如权利要求1所述的一种基于区块链技术的快充站储能优化系统，其特征是：所述每一个区块链节点包括区块链数据鉴权模块，被配置为根据储能装置的资产编号、快充站ID以及车辆ID形成的三者之间的映射关系，确定需要获取数据的区块链数据标识，根据区块链网络节点的存储标识和区块链数据标识确定对应的区块链网络存储位置，以便提取数据。6.如权利要求1所述的一种基于区块链技术的快充站储能优化系统，其特征是：每一个区块链节点还包括区块链数据存储模块，具体包括分布于各网络节点的存储设备，以及在此存储设备上对应于此区域内的区块链网络...

【专利技术属性】
技术研发人员：燕树民，刘春华，崔海超，李志民，扈筱薇，杨光，韩元凯，袁弘，许玮，刘继东，慕世友，张华栋，张洪利，张健，李建祥，刘海波，
申请(专利权)人：国网山东省电力公司德州供电公司，山东鲁能智能技术有限公司，国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37