基于区块链的分布式能源交易执行方法、装置与设备制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于区块链的分布式能源交易执行方法、装置与设备，该方法包括：在电量交易之前，确定参与用户的用户类型及可交易电量；根据各节点广播的交易申请，记账节点采用预设的市场匹配机制，确定参与用户的交易信息；记账节点将交易信息广播至区块链网络，并写入区块链，以使得各参与用户根据交易信息执行电量交易；在电量交易结束后，根据实际发电量、用电量数据，通过智能合约对参与用户进行虚拟货币结算。通过上述方法能够实现无中心化实体机构管理和控制的用户间分布式能源交易的协同自治运行，从而促进分布式可再生能源的就地消纳，保障能源交易数据的安全、可信、分布式存储及交易结果的自动结算。

【技术实现步骤摘要】
基于区块链的分布式能源交易执行方法、装置与设备
本专利技术涉及电力市场
，具体涉及一种基于区块链的分布式能源交易执行方法、装置与设备。
技术介绍
区块链技术是互联网时代的新兴信息产业技术，其通过分布式对等网络、链式区块结构、共识机制、非对称加密和智能合约等创新性技术，实现去中心化和去信任的点对点直接交易，交易信息由网络其他用户共同监督和维护，交易记录可追溯、不可篡改。区块链去中心化的分布式价值传输协议具有高效、低廉、公开、可信等应用优势，可为去中心化的点对点能源交易提供技术支持。能源互联网情境下，随着分布式能源技术的日渐成熟及能源市场的逐步放开，分散化、多元化能源互联网交易市场逐渐显现，它具有能源产消者(Prosumer)数量庞大、可再生能源出力波动性明显、单笔能源交易规模小、随机性强等特征，运行成本高、交易效率低、决策耗时长的传统大规模中心化能源交易模式不再适用于该市场，而满足供需双方实时高效、灵活自由等需求的点对点交易成为未来能源互联网分散化交易的发展方向。因此，如何打破传统中心化能源交易垄断，设计一种适应新需求、实现供需双方直接交易的新型能源交易模式，成为能源互联网市场改革面临的新问题。
技术实现思路
基于此，本专利技术提供了一种基于区块链的分布式能源交易执行方法、装置与设备，能够实现无中心化实体机构管理和控制的用户间分布式能源交易的协同自治运行，从而促进分布式可再生能源的就地消纳，保障能源交易数据的安全、可信、分布式存储及交易结果的自动结算。本专利技术实施例一方面提供了一种基于区块链的分布式能源交易执行方法，包括：根据智能电表向区块链网络上报的可再生能源发电数据和负荷需求数据，确定当前交易时段内参与用户的用户类型及可交易电量；其中，一个智能电表对应一个参与用户；根据区块链网络中各节点广播的交易申请，所述区块链网络中的记账节点采用预设的市场匹配机制，确定参与用户的交易信息；其中，所述交易申请包括：用户类型、账户地址、可交易电量、预交易价格；所述交易信息包括：交易双方间的交易电量与交易价格；所述记账节点将所述交易信息广播至所述区块链网络，并经所述区块链网络中其它节点验证达成共识后写入区块链，以使得各参与用户根据所述交易信息执行电量交易；当电量交易结束时，根据所述智能电表向所述区块链网络上报的实际发电量数据与实际用电量数据，通过智能合约对参与用户进行虚拟货币结算。优选地，所述根据智能电表向区块链网络上报的可再生能源发电数据和负荷需求数据，确定当前交易时段内参与用户的用户类型及可交易电量，具体包括：当所述智能电表上报的可再生能源发电数据大于上报的负荷需求数据时，确定参与用户的用户类型为卖方用户，其可交易电量为出售电量，所述出售电量等于可再生能源发电数据和负荷需求数据的差值；当所述智能电表可再生能源发电数据小于上报的负荷需求数据时，确定参与用户的用户类型为买方用户，其可交易电量为购买电量，所述购买电量等于负荷需求数据和可再生能源发电数据的差值。优选地，所述方法还包括记账权竞争步骤：所述区块链网络中的各节点通过节点共识机制进行记账权竞争，并将获得记账权的节点确定为记账节点。优选地，所述节点共识机制包括：工作量证明机制、权益证明机制、股权授权证明机制或分布式一致性算法。优选地，所述根据区块链网络中各节点广播的交易申请，所述区块链网络中的记账节点采用预设的市场匹配机制，确定参与用户的交易信息，具体包括：所述记账节点将卖方用户按照其上报的预交易价格由低到高排序，并将买方用户按照其上报的预交易价格由高到低排序；当卖方用户上报的最低预交易价格小于买方用户上报的最高预交易价格时，报最低预交易价格的卖方用户与报最高预交易价格的买方用户成交，所述记账节点计算卖方用户上报的最低预交易价格和买方用户上报的最高预交易价格的平均值，作为卖方用户和买方用户之间的交易价格；历遍所有卖方用户上报预交易价格和所述买方用户上报的预交易价格，得到所有卖方用户、所有买方用户间的交易价格；根据所有卖方用户、所有买方用户间的交易价格与其上报的可交易电量，得到所述参与用户的交易信息。优选地，所述区块链网络中各节点各包括交易服务器和设有区块池的存储器；其中，所述交易服务器，用于区块链网络中各节点广播的交易申请，所述区块链网络中的记账节点采用预设的市场匹配机制，确定参与用户的交易信息；所述交易信息及所述智能合约存储在所述区块池，以使得通过所述区块池对参与用户进行交易记录及虚拟货币结算。优选地，所述方法还包括：当电量交易结束时，对所述记账节点以及出售电量的参与用户进行奖励，对实际发电量或用电量与交易信息有偏差的参与用户进行惩罚。优选地，所述方法还包括：所述区块链网络向请求注册的参与用户分配账户地址，并对所述参与用户对应的账户地址进行初始化。本专利技术实施例一方面还提供了一种基于区块链的分布式能源交易执行装置，包括：参与用户确定模块，用于根据智能电表向区块链网络上报的可再生能源发电数据和负荷需求数据，确定当前交易时段内参与用户的用户类型及可交易电量；其中，一个智能电表对应一个参与用户；交易信息确定模块，用于根据区块链网络中各节点广播的交易申请，通过所述区块链网络中的记账节点采用预设的市场匹配机制，确定参与用户的交易信息；其中，所述交易申请包括：用户类型、账户地址、可交易电量、预交易价格；所述交易信息包括：交易双方间的交易电量与交易价格；交易信息广播模块，用于通过所述记账节点将所述交易信息广播至所述区块链网络，并经所述区块链网络中其它节点验证达成共识后写入区块链，以使得各参与用户根据所述交易信息执行电量交易；结算模块，用于当电量交易结束时，根据所述智能电表向所述区块链网络上报的实际发电量数据与实际用电量数据，通过智能合约对参与用户进行虚拟货币结算。本专利技术实施例一方面还提供了一种基于区块链的分布式能源交易执行设备，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上述的基于区块链的分布式能源交易执行方法。相对于现有技术，本专利技术实施例提供的一种基于区块链的分布式能源交易执行方法的有益效果在于：所述基于区块链的分布式能源交易执行方法包括：根据智能电表向区块链网络上报的可再生能源发电数据和负荷需求数据，确定当前交易时段内参与用户的用户类型及可交易电量；其中，一个智能电表对应一个参与用户；根据区块链网络中各节点广播的交易申请，所述区块链网络中的记账节点采用预设的市场匹配机制，确定参与用户的交易信息；其中，所述交易申请包括：用户类型、账号地址、可交易电量、预交易价格；所述交易信息包括：交易双方间的交易电量与交易价格；所述记账节点将所述交易信息广播至所述区块链网络，并经所述区块链网络中其它节点验证达成共识后写入区块链，以使得各参与用户根据所述交易信息执行电量交易；当电量交易结束时，根据所述智能电表向所述区块链网络上报的实际发电量数据与实际用电量数据，通过智能合约对参与用户进行虚拟货币结算。通过上述方法能够实现无中心化实体机构管理和控制的用户间分布式能源交易的协同自治运行，从而促进分布式可再生能源的就地消纳，保障能源交易数据的安全、可信、分布式存储及交易结果的自动结算。附图说明图1是本专利技术实施例所提供的基于区本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于区块链的分布式能源交易执行方法，其特征在于，包括：根据智能电表向区块链网络上报的可再生能源发电数据和负荷需求数据，确定当前交易时段内参与用户的用户类型及可交易电量；其中，一个智能电表对应一个参与用户；根据区块链网络中各节点广播的交易申请，所述区块链网络中的记账节点采用预设的市场匹配机制，确定参与用户的交易信息；其中，所述交易申请包括：用户类型、账户地址、可交易电量、预交易价格；所述交易信息包括：交易双方间的交易电量与交易价格；所述记账节点将所述交易信息广播至所述区块链网络，并经所述区块链网络中其它节点验证达成共识后写入区块链，以使得各参与用户根据所述交易信息执行电量交易；当电量交易结束时，根据所述智能电表向所述区块链网络上报的实际发电量数据与实际用电量数据，通过智能合约对参与用户进行虚拟货币结算。

【技术特征摘要】
1.一种基于区块链的分布式能源交易执行方法，其特征在于，包括：根据智能电表向区块链网络上报的可再生能源发电数据和负荷需求数据，确定当前交易时段内参与用户的用户类型及可交易电量；其中，一个智能电表对应一个参与用户；根据区块链网络中各节点广播的交易申请，所述区块链网络中的记账节点采用预设的市场匹配机制，确定参与用户的交易信息；其中，所述交易申请包括：用户类型、账户地址、可交易电量、预交易价格；所述交易信息包括：交易双方间的交易电量与交易价格；所述记账节点将所述交易信息广播至所述区块链网络，并经所述区块链网络中其它节点验证达成共识后写入区块链，以使得各参与用户根据所述交易信息执行电量交易；当电量交易结束时，根据所述智能电表向所述区块链网络上报的实际发电量数据与实际用电量数据，通过智能合约对参与用户进行虚拟货币结算。2.如权利要求1所述的基于区块链的分布式能源交易执行方法，其特征在于，所述根据智能电表向区块链网络上报的可再生能源发电数据和负荷需求数据，确定当前交易时段内参与用户的用户类型及可交易电量，具体包括：当所述智能电表上报的可再生能源发电数据大于上报的负荷需求数据时，确定参与用户的用户类型为卖方用户，其可交易电量为出售电量，所述出售电量等于可再生能源发电数据和负荷需求数据的差值；当所述智能电表可再生能源发电数据小于上报的负荷需求数据时，确定参与用户的用户类型为买方用户，其可交易电量为购买电量，所述购买电量等于负荷需求数据和可再生能源发电数据的差值。3.如权利要求1所述的基于区块链的分布式能源交易执行方法，其特征在于，所述方法还包括记账权竞争步骤：所述区块链网络中的各节点通过节点共识机制进行记账权竞争，并将获得记账权的节点确定为记账节点。4.如权利要求1所述的基于区块链的分布式能源交易执行方法，其特征在于，所述节点共识机制包括：工作量证明机制、权益证明机制、股权授权证明机制或分布式一致性算法。5.如权利要求1所述的基于区块链的分布式能源交易执行方法，其特征在于，所述根据区块链网络中各节点广播的交易申请，所述区块链网络中的记账节点采用预设的市场匹配机制，确定参与用户的交易信息，具体包括：所述记账节点将卖方用户按照其上报的预交易价格由低到高排序，并将买方用户按照其上报的预交易价格由高到低排序；当卖方用户上报的最低预交易价格小于买方用户上报的最高预交易价格时，报最低预交易价格的卖方用户与报最高预交易价格的买方用户成交，所述记账节点计算卖方用户上报的最低预...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢平平，朱继忠，禤培正，邹金，
申请(专利权)人：南方电网科学研究院有限责任公司，中国南方电网有限责任公司，
类型：发明
国别省市：广东,44