一种基于区块链双链结构的分布式发电能量管理方法技术

本发明专利技术公开了一种基于区块链双链结构的分布式发电能量管理方法，用于分布式发电系统的信息交互、电能调度、费用结算等。包括以下步骤：A.构建双链式结构的区块链网络，双链式结构由一条父链与若干条子链组成；B.各特定区域的电力供给方、电力需求方在各自的子链中制定智能合约，进行该区域的数据交互与电力调度；C.各子链锚定到所述父链，父链接收各子链定期发送的数据信息并进行哈希存储，形成区块账本；D.各区域的分布式发电系统存在电能供需不平衡时，通过所在子链向父链发布交易信息，并通过父链与其它子链进行电力交易。本发明专利技术采用的技术方案是一种兼顾安全性、去中心化及高性能扩展的新型区块链技术架构，可实现分布式能源的高并发能量管理及数据信息的公开透明，提高分布式发电系统的运行效率及可信度。

A distributed generation energy management method based on block chain and double chain structure

【技术实现步骤摘要】
一种基于区块链双链结构的分布式发电能量管理方法
本专利技术属于电网管理及区块链
，具体涉及一种基于区块链双链结构的分布式发电能量管理方法。
技术介绍
随着分布式发电系统不断向着规模化、复杂化方向发展，如何构建安全、公平、灵活的能量管理系统成为亟待解决的技术问题。区块链具有去中心化的可信任、不可篡改可追溯、分布式应用等技术特征，区块链的网络架构与技术优势，为我国分布式发电的安全共享和公平交易提供了新的解决思路。但是现有的基于区块链的分布式发电能量管理技术通常采用单一的链式结构，以大量的分布式算力支撑整个网络的稳定运行，随着参与交易的节点不断增加，去中心化的分布式结构越强，电力调度的运行效率及可扩展性越低，存在电力调度与电量交易无法同时兼顾的技术问题。针对现有技术中的上述问题，本专利技术提出一种基于区块链双链结构的分布式发电能量管理方法，通过用多条子链进行各区域分布式发电系统的电力调度，且在一条父链上将各子链的电量交互信息定期更新储存，帮助各子链进行跨区域的电力交易，解决了单链结构的区块链网络无法同时兼顾电力调度与电量交易的技术问题，提高了分布式发电系统的安全性、去中心化及高性能扩展。
技术实现思路
本专利技术提供了一种基于区块链双链结构的分布式发电能量管理方法，用多条子链进行各区域分布式发电系统的电力调度，用一条父链将各子链的电量信息定期更新储存，并帮助各子链进行跨区域的电力交易。本专利技术用以解决或至少部分解决现有技术中电力区块链的安全性、去中心化、高性能扩展无法兼顾的技术问题。为了实现上述目的，本专利技术所采用的技术方案如下。一种基于区块链双链结构的分布式发电能量管理方法，包括以下步骤：A.构建双链式结构的区块链网络，双链式结构由一条父链与若干条子链组成；B.各子链区域的电力供给方、电力需求方在各自的子链中制定智能合约，进行该区域的数据交互与电力调度；C.各子链锚定到所述父链，所述父链接收各子链定期发送的数据信息并进行哈希存储，形成区块账本；D.各区域的分布式发电系统存在电能供需不平衡时，通过所在子链向所述父链发布交易信息，并通过所述父链与其它子链进行电力交易。上述的基于区块链双链结构的分布式发电能量管理方法，步骤A在构建双链式结构的区块链网络时，一条父链作为公有链对所有分布式电力供给方、需求方开放，每条子链作为联盟区块链仅对各自区域的分布式电力供给方、需求方开放。上述的基于区块链双链结构的分布式发电能量管理方法，步骤A中构建的一条父链与若干条子链均具有独立状态及各自完整系统。上述的基于区块链双链结构的分布式发电能量管理方法，所述电力供给方包括火电厂、水电厂、核电厂、风力发电厂及分散式风力发电系统、光伏发电厂及分布式光伏发电系统，电力需求方包括工业用户、商业用户、居民及售电企业。上述的基于区块链双链结构的分布式发电能量管理方法，步骤B中的智能合约包括：B1.各子链区域的电力供给方、电力需求方根据物理构成与边界条件，制定符合该区域发电与用电特性的智能合约，合约在该子链区域上搭建，并对该子链区域所有电力供给方、电力需求方可见；B2.该子链区域所有电力供给方、电力需求方根据已制定的智能合约进行电力调度，调度信息在子链上实时更新，并对该区域所有电力供给方、电力需求方可见。上述的基于区块链双链结构的分布式发电能量管理方法，步骤B中的每条子链是独立且并行执行的。上述的基于区块链双链结构的分布式发电能量管理方法，步骤C中所述父链接收到各子链定期发送的电量交互信息，利用哈希函数，转换为加盖时间戳的数据区块，并储存在所述父链中，各子链上的实时电力调度信息不发送至所述父链。上述的基于区块链双链结构的分布式发电能量管理方法，步骤C中的父链数据信息对整个系统公开，各子链在内部电费的定期结算时，将所述父链中的区块数据作为最终凭证。上述的基于区块链双链结构的分布式发电能量管理方法，步骤D中各子链根据各自区域内部的电力供给或需求意愿，在所述父链上进行电力交易，实现各子链间的跨链交易与各分布式电能的跨区域交互。通过采用上述技术方案，本专利技术相对于现有技术具有以下有益效果：(1)本专利技术通过区块链双链结构，将各区域的分布式发电系统的电力调度与电量交易分别处理，从而克服了区块链单链结构无法适应电力能源能量管理中存在的不足，保证了电力调度的瞬时响应和高性能扩展，以及电量交易的数据安全和去中心化自治协同。(2)根据地理位置的不同，各区域分布式发电系统在各子链上构建灵活且可控的智能合约，合约结果上传到子链后，系统自动执行电力供需侧匹配、完成电力调度，有效提高各子链系统的运行效率。(3)各子链将电量数据定期打包成块发送至父链进行哈希存储，其它的电力调度信息不对父链公开，各分布式发电系统以父链上的电量信息作为交易结算依据，保证了各分布式发电系统的安全可靠，也有效保护了各电力供需方的隐私。(4)当各子链所在的分布式发电区域电力能源供需不平衡时，可向父链发布电量交易请求，不同子链通过父链进行电力交易，实现不同区域的分布式发电系统去中心化自治协同，促进整个电力网络的供需平衡。(5)本专利技术以父子链并行的双链结构为设计基础，在分布式发电能量管理方面，解决或至少部分解决能源区块链在安全性、去中心化、高性能扩展三方面无法兼顾的技术问题。附图说明为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，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它的附图。图1为本专利技术提供的一种基于区块链双链结构的分布式发电能量管理方法的流程图图2为本专利技术提供的区块链双链结构的示意图图3为本专利技术提供的具体实施方式步骤B的流程图具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术具体实施例及相应附图对本专利技术技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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它实施例，都属于本专利技术保护的范围。以下结合附图，详细说明本专利技术的技术方案。分布式发电系统采用电力就近消纳、多种能源协调优化的能量管理方式，将电力能源供给方与需求方点对点连接起来，形成了分布式的电力能源互联网的物联基础。以一种父子链并行的双链结构网络系统对分布式电力物联网分别进行能源调度与交易结算，可实现分布式能源在能量管理方面的高并发性与数据公开透明且不可篡改，提高了分布式发电系统的运行效率及可信度。如图1所示，本申请实施例提供一种基于区块链双链结构的分布式发电能量管理方法，所述方法包括以下步骤。A.构建双链式结构的区块链网络，双链式结构由一条父链与多条子链组成。具体的，如图2所示，在构建双链式结构的区块链网络时，一条父链作为公有区块链与各子链对接，并对网络中所有电力供给方、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于区块链双链结构的分布式发电能量管理方法，其特征在于，包含以下步骤：/nA.构建双链式结构的区块链网络，双链式结构由一条父链与若干条子链组成；/nB.各子链所在区域的电力供给方、电力需求方在各自的子链中制定智能合约，进行该区域的数据交互与电力调度；/nC.各子链锚定到所述父链，所述父链接收各子链定期发送的数据信息并进行哈希存储，形成区块账本；/nD.各区域的分布式发电系统存在电能供需不平衡时，通过所在子链向所述父链发布交易信息，并通过所述父链与其它子链进行电力交易。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于区块链双链结构的分布式发电能量管理方法，其特征在于，包含以下步骤：
A.构建双链式结构的区块链网络，双链式结构由一条父链与若干条子链组成；
B.各子链所在区域的电力供给方、电力需求方在各自的子链中制定智能合约，进行该区域的数据交互与电力调度；
C.各子链锚定到所述父链，所述父链接收各子链定期发送的数据信息并进行哈希存储，形成区块账本；
D.各区域的分布式发电系统存在电能供需不平衡时，通过所在子链向所述父链发布交易信息，并通过所述父链与其它子链进行电力交易。


2.根据权利要求1所述的基于区块链双链结构的分布式发电能量管理方法，其特征在于，步骤A中一条父链与若干条子链均具有独立状态及各自完整系统。


3.根据权利要求1所述的基于区块链双链结构的分布式发电能量管理方法，其特征在于，步骤B中的智能合约包括：
B1.各子链区域的电力供给方、电力需求方根据物理构成与边界条件，制定符合该区域发电与用电特性的智能合约，合约在该子链区域上搭建，并对该子链区域所有电力供给方、电力需求方可见；
B2....

【专利技术属性】
技术研发人员：张妍，王龙泽，李美成，张德隆，原蓉芳，吴靖，赵冲，刘金鑫，张浩，
申请(专利权)人：华北电力大学，
类型：发明
国别省市：北京;11