【技术实现步骤摘要】
基于区块链的分布式能量数据管理协同处理方法及系统
[0001]本专利技术涉及基于区块链的分布式能量数据管理协同处理方法及系统，属于分布式能量数据处理技术领 域。
技术介绍
[0002]分布式能源系统常用的管理模式主要有集中式、分散式和分布式3种。在集中式管理模式中，将所 有控制单元的信息集中后进行统一控制以取得全局最优；在分散式控制模式中，控制单元的信息不交互 且目标是个体最优；而在管理模式中，通过相邻控制单元之间相互通信来实现全局最优。同时，分布式 能源系统容易遭受来自外部的恶意攻击，且去中心化的结构使得攻击的识别与防御更加困难，例如个别 主体可通过恶意传输虚假数据影响分布式经济调度结果以获取不当利益，并且缺少对于数据存储的可信 管理，难以保证参与传输的数据真实性，因此现有分布式能量数据管理协同处理方案，难以支撑分布式 能源系统的调控，无法满足分布式能源管理要求。
技术实现思路
[0003]针对现有技术的缺陷，本专利技术的目的在于提供一种通过构建分布式采集模型，对分布式能源系统终 端的数据进行采集，确保数据采集的可信；构建可信计算分布式沙盒，为数据提供隔离环境，确保运行 环境的可信；构建分布式数据校验模型，对隔离数据进行可信校验，确保链下数据不被篡改或破坏；构 建分布式验证模型，完成多方身份鉴别，并进行多方数据可信验证，确保多方主体的可信；构建分布式 数据孪生模型，对数据进行孪生汇聚，以满足细化的优化决策任务；根据优化决策任务，构建分布式优 化决策合约模型，将优化决策任务拆分成微任务服务；实现面向系...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.基于区块链的分布式能量数据管理协同处理方法，其特征在于，包括以下步骤：第一步，在通信网关中，构建分布式采集模型，对分布式能源系统终端的数据进行采集；所述分布式采集模型基于可信计算实现分布式能源系统终端的强身份证明，结合预言机机制与区块链系统实现远程认证，在可信计算环境运行数据度量及评估算法完成数据采集与过滤任务，最终实现数据采集并可信上传至区块链系统；第二步，构建可信计算分布式沙盒，为第一步中的数据提供隔离环境；所述可信计算分布式沙盒利用可信计算与沙盒计算技术，实现数据使用过程中的隔离；第三步，构建分布式数据校验模型，对第二步中的隔离数据进行可信校验；所述分布式数据校验模型基于密码学、去中心化时间戳技术实现数据标识的生成，并完成链上链下数据的有机关联，实现链上链下数据可信校验；第四步，对第三步中的校验数据，构建分布式验证模型，完成多方身份鉴别，并进行多方数据可信验证；所述分布式验证模型能面向可信计算中的数据可信需求，基于密码学技术完成多方身份鉴别，利用智能合约与区块链技术，完成多方数据可信验证，得到验证数据；第五步，对第四步中的验证数据，构建分布式数据孪生模型，对数据进行孪生汇聚，以满足细化的优化决策任务；所述分布式数据孪生模型基于链上标识实现本地相关数据检索并开展数据可信验证，并根据数据需求，进行数据汇聚以响应优化决策任务，实现可信数据孪生汇聚；第六步，根据第五步中的优化决策任务，构建分布式优化决策合约模型，将优化决策任务拆分成微任务服务；所述分布式优化决策合约模型根据微任务服务之间有依赖和无依赖的两种情况，结合虚拟化技术，实现面向系统传输时延和负载不均衡度综合优化的优化决策任务调度，完成分布式能源系统终端数据资源的协同处理。2.如权利要求1所述的基于区块链的分布式能量数据管理协同处理方法，其特征在于，所述第三步中，分布式数据校验模型的构建方法，通过预言机利用去中心化时间戳、密码学技术，根据数据上链发生的时间戳timestamp并对其进行哈希运算后得到唯一数据ID，同时将其数据哈希值、数字签名以及数据ID打包生成数据标识存储至区块链系统中；当需要进行数据可信校验时，其具体包括以下步骤：步骤31，数据校验节点根据请求报文，首先计算出本地数据存储的数据哈希值Hash0；步骤32，数据校验节点根据本地数据库保留的时间戳信息timestamp0，生成唯一数据ID；步骤33，数据校验节点和区块链的数据可信校验合约进行交互，通过步骤32中的数据ID，获取存储在区块链中的数据标识并提取数据哈希值Hash1；步骤34，对比步骤31中的哈希值Hash0和步骤33中的哈希值Hash1，验证数据的完整性；如果两个值相同，该数据就顺利完成数据可信校验，说明数据没有被篡改，反之，数据就遭
受篡改或者破坏。3.如权利要求1所述的基于区块链的分布式能量数据管理协同处理方法，其特征在于，所述第四步中，分布式验证模型的构建方法，具体包括以下步骤：步骤41，预言机终端进行可信计算主动免疫能力测试，当测试通过，则证明预言机环境可信，继续进行下一步；不通过则证明预言机状态异常，上报至管理平台，由管理平台进行分析处理；步骤42，当步骤41的预言机终端测试通过后，通信网关将数据上传至预言机经过处理，从而形成负荷聚合数据，将负荷聚合数据进行复制，第一备份数据准备生成数据标识并上链存证，第二备份数据进行需求计量数据可信计算；步骤43，将步骤42中的第一备份数据准备上链，上链准备工作开始；进行预言机身份鉴别、区块链节点身份鉴别；若两者均通过，则双方协商会话密钥；若任一者未通过，则将信息上报至管理平台，由管理平台进行分析处理；协商会话密钥成功后，开展双向可信评估、身份鉴别评估、数据完整性校验评估；根据这三个评估，生成评估结果，并将评估结果上传至链上策略服务节点；步骤44，通过步骤43中的链上策略服务节点提供决策，决策信息发送至预言机终端与区块链节点，预言机终端根据决策信息，开启对应端口，开启可信上链通道；数据标识上链，并进行账本数据同步，使数据具有不可抵赖性及可溯源性；在数据上链后，可对整个系统进行链上管理；步骤45，预言机终端将步骤44中的数据发送至可信计算分布式沙盒，可信计算分布式沙盒中已有两部分数据，一部分是预言机终端发送的原始数据，一部分由区块链节点发送的数据标识，可信计算分布式沙盒进行多方数据验证，并完成相应的计算任务。4.如权利要求1所述的基于区块链的分布式能量数据管理协同处理方法，其特征在于，所述第五步中，分布式数据孪生模型的构建方法，其包括如下步骤：步骤51，根据所需数据类别的差异性，对数据需求进行进一步细化；细化的数据需求应能够反映出所需数据类别，与链上数据标识进行对应，实现数据需求划分；步骤52，根据步骤51中划分的数据需求向系统的数据采集层发起数据收集请求；根据数据共享的需求，数据采集设备基于数据标识实现了数据的链上注册，建立了链上标识与链下数据的映射关系；基于此，能通过链上检索实现对特定数据需求的原始数据收集；步骤53，在开展基于步骤52中的原始数据的进一步操作前，需要依据链上数据标识对链下数据进行可信校验；通过哈希函数及密码学技术，利用本地可信计算模块，计算本地数据摘要，与链上数据记录进行比对，以检测数据是否完整、未被篡改，实现数据可信校验；步骤54，通过步骤53中可信校验的数据通过孪生生成数据副本，原始数据留存在本地，孪生可信数据参与汇聚并支撑下一步应用；孪生数据是对原始数据的一次复制，得到的数据副本与复制时刻的数据完全一致，后续对孪生数据的操作不会影响原始数据及链上数据标识。5.如权利要求1
‑
4任一所述的基于区块链的分布式能量数据管理协同处理方法，其特征在于，
所述第六步中，分布式优化决策合约模型的构建方法，通过边缘计算，将优化决策任务拆分成微任务服务，进行边缘侧的微任务服务部署；优化决策任务包括负荷需求预测、需求竞价、动态电价制定，其按不同划分方式拆分成微任务服务；按不同的实现目标，将负荷需求预测划分为日前负荷预测微任务服务和实时负荷预测微任务服务；按执行步骤的先后顺序，将负荷需求预测拆分为日前负荷预测、日前负荷修正和实时比例更新的微任务服务；将需求竞价拆分为电力公司确立可降载容量微任务服务以及用户竞标微任务服务；所述微任务服务的部署方法，其依次构建分布式数据应用模型、分布式数据网络模型、分布式数据计算模型。6.如权利要求5所述的基于区块链的分布式能量数据管理协同处理方法，其特征在于，所述分布式数据应用模型，具体包括以下内容：服务s
i
从微任务服务集和微任务服务之间的依赖关系两个方面用有向图进行描述；其中为服务s
i
拆分出的m个微任务服务，s
i
_relation表示微任务服务之间的依赖关系；当一个微任务服务的执行需要另一个微任务服务的数据时，它们之间就建立了关系，用一条有向链路表示，微任务服务间的数据传输量表示为微任务服务由用户直接发起或由其他微任务服务请求，微任务服务的资源需求...
【专利技术属性】
技术研发人员：颜拥，李钟煦，黄建平，陈浩，韩嘉佳，孙歆，姚影，
申请(专利权)人：国网浙江省电力有限公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：
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