一种清洁能源区块链碳标识方法技术

本发明专利技术属于电力系统技术领域，尤其涉及一种清洁能源区块链碳标识方法，更具体是一种基于能量流与信息流融合的清洁能源区块链碳标识方法。包括步骤1.创建基于能源路由器的能量流与信息流融合的电力系统碳标识网络架构；步骤2.搭建架构下变电能源路由器联盟链，实现变电能源路由器之间清洁能源接入信息的传递；步骤3.在各变电能源路由器联盟链中达成主链节点选举与更替共识，形成共识机制；步骤4.将清洁能源各节点分区存储；步骤5.将清洁能源经过并网控制接入电网后，总结参数变化范围，写入智能合约，准确判断清洁能源是否接入。本发明专利技术实现了清洁能源溯源与碳溯源的数据调取工作的快捷高效性与准确性，显著提高最终溯源结果数值的真实准确度。数值的真实准确度。数值的真实准确度。

【技术实现步骤摘要】
一种清洁能源区块链碳标识方法


[0001]本专利技术属于电力系统
，尤其涉及一种清洁能源区块链碳标识方法，更具体的是一种基于能量流与信息流融合的清洁能源区块链碳标识方法。

技术介绍

[0002]在新型电力系统下，可再生能源的大规模接入导致了源荷波动性的双重叠加，可能会引起配网中能量双向流动、系统网损增加和调度管理复杂化的问题，使得现有统一中心化的调度方式难以实现能源互联网的实时、高效和智能控制，亟需完善能源互联网的控制策略来提升协同优化水平，提升各级能源节点的自治协同能力和自主决策水平。而区块链具有分布式协同决策等技术特征，天然在协同调度以及拓扑形态等方面适配于可再生能源接入下的能源互联网的协同优化，保障其安全可靠运行。
[0003]能源路由器(energy router，ER)作为能源互联网的核心设备，可以实现能量的高效传输与优化共享。相关学者研究了ER在配电系统和综合能源系统中的优化控制策略和综合规划方法，并详细设计了ER的系统结构。能源路由器能够利用先进的信息通信技术实现分布式能源控制和区域能量管理。在国标的描述中，ER是具备能量转化、传递和路由功能的装备或系统，在实际应用中，可以将现有的设备集成起来，构成广义上的ER。因此，可依托能源路由器充当区块链架构下电力系统的网络节点以对应电力系统中的变电站。
[0004]现有技术中存在以下不足：
[0005]1)碳溯源数值的真实性是建立在准确把握清洁能源接入时刻的基础之上，但是清洁能源并网的碳溯源过程中往往只寻求溯源数值精确度的最大化，忽略了对清洁能源并网时刻的信息化表达。
[0006]2)清洁能源的大规模分布式接入增加了电网运行参数变化的多样性与复杂性，导致变电站只掌握自身运行特点，而对其他知之甚少，无法获知其上一级是否接入清洁能源，从而碳溯源数值的真实性受到质疑。
[0007]3)非清洁能源并网引起的电网参数变化同样符合耗电特性，毫无疑问会产生碳排放，但传统上碳排放数值计算较为粗略，大都将其归为清洁能源并网的连串反应不产生碳排放，从而导致碳排放数值较实际值偏小。

技术实现思路

[0008]针对上述现有技术中存在的不足之处，本专利技术提供了一种清洁能源区块链碳标识方法。其目的是为了实现清洁能源溯源与碳溯源的数据调取工作的快捷高效性与准确性，可以显著提高其最终溯源结果数值的真实准确度的专利技术目的。
[0009]本专利技术为实现上述目的所采用的技术方案是：
[0010]一种清洁能源区块链碳标识方法，包括以下步骤：
[0011]步骤1.创建基于能源路由器的能量流与信息流融合的电力系统碳标识网络架构；
[0012]步骤2.搭建架构下变电能源路由器联盟链，实现变电能源路由器之间清洁能源接
入信息的传递；
[0013]步骤3.在各变电能源路由器联盟链中达成主链节点选举与更替的共识，形成共识机制；
[0014]步骤4.将清洁能源各节点分区存储；
[0015]步骤5.将清洁能源经过并网控制接入电网后，总结参数变化范围，并写入智能合约，准确判断清洁能源是否接入。
[0016]更进一步的，所述创建基于能源路由器的能量流与信息流融合的电力系统碳标识网络架构，其中：能源路由器利用信息通信技术实现能源控制和区域能量管理，通过能源路由器将电网扰动的能源运行特征表征为信息流；依托能源路由器，建立具有主从多链结构的电力系统碳标识网络架构，主链节点负责变电能源路由器联盟链上全部信息的发送与接收，从链节点负责本节点产生信息的上传与读取，电网参数波动暂存在主链节点上并在从链节点上保存，清洁能源并网导致的电网参数变化永久保存在主从链节点上，清洁能源接入后的涉及的信息传递相关数据暂存在从链节点上并在主链节点上永久保存。
[0017]更进一步的，所述搭建架构下变电能源路由器联盟链，包括以下步骤：
[0018]步骤(1)当某变电能源路由器联盟链i(i＝1，2，3，4)中有一变电能源路由器i
j
(i变电能源路由器联盟链中的j节点)的运行参数发生变化时，其记录波动变化信息P
ara
；
[0019]P
ara
＝(P
ara1
，P
ara2
)#(1)
[0020]式(1)中，P
ara1
为非清洁能源并入引起的电网参数变化，P
ara2
为清洁能源并入引起的电网参数变化；
[0021]P
ara1
＝(P
no
‑
sun
，P
no
‑
wind
)#(2)
[0022]P
ara2
＝(P
sun，
P
wind
)#(3)
[0023]P
(no
‑
)sun
＝(V
(no
‑
)sun
，f
(no
‑
)sun
)#(4)
[0024]P
(no
‑
)wind
＝(V
(no
‑
)wind
，I
(no
‑
)wind
，f
(no
‑
)wind
)#(5)
[0025]式中，V
sun
与f
sun
为大规模光伏接入后，其大幅、高频随机波动引起的电压与频率变化；V
wind
、I
wind
与f
wind
为大量分布式风电接入后出现电压、电流与谐波频率变化；P
no
‑
sun
为非大规模光伏接入引起的电网参数变化集合，P
no
‑
wind
为非大量分布式风电接入引起的电网参数变化集合；P
sun
为大规模光伏接入引起的电网参数变化集合，P
wind
为大量分布式风电接入引起的电网参数变化集合；P
(no
‑
)sun
为P
no
‑
sun
或者P
sun
，对应的是非大规模光伏接入引起的电网参数变化集合或者大规模光伏接入引起的电网参数变化集合，V
(no
‑
)sun
为V
no
‑
sun
或者V
sun
，对应的是非大规模光伏接入引起的电压变化或者大规模光伏接入引起的电压变化，f
(no
‑
)sun
为f
no
‑
sun
或者f
sun
，对应的是非大量分布式风电接入引起的电压变化或者大量分布式风电接入引起的电压变化；P
(no
‑
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种清洁能源区块链碳标识方法，其特征是：包括以下步骤：步骤1.创建基于能源路由器的能量流与信息流融合的电力系统碳标识网络架构；步骤2.搭建架构下变电能源路由器联盟链，实现变电能源路由器之间清洁能源接入信息的传递；步骤3.在各变电能源路由器联盟链中达成主链节点选举与更替的共识，形成共识机制；步骤4.将清洁能源各节点分区存储；步骤5.将清洁能源经过并网控制接入电网后，总结参数变化范围，并写入智能合约，准确判断清洁能源是否接入。2.根据权利要求1所述的一种清洁能源区块链碳标识方法，其特征是：所述创建基于能源路由器的能量流与信息流融合的电力系统碳标识网络架构，其中：能源路由器利用信息通信技术实现能源控制和区域能量管理，通过能源路由器将电网扰动的能源运行特征表征为信息流；依托能源路由器，建立具有主从多链结构的电力系统碳标识网络架构，主链节点负责变电能源路由器联盟链上全部信息的发送与接收，从链节点负责本节点产生信息的上传与读取，电网参数波动暂存在主链节点上并在从链节点上保存，清洁能源并网导致的电网参数变化永久保存在主从链节点上，清洁能源接入后的涉及的信息传递相关数据暂存在从链节点上并在主链节点上永久保存。3.根据权利要求1所述的一种清洁能源区块链碳标识方法，其特征是：所述搭建架构下变电能源路由器联盟链，包括以下步骤：步骤(1)当某变电能源路由器联盟链i(i＝1，2，3，4)中有一变电能源路由器i
j
(i变电能源路由器联盟链中的j节点)的运行参数发生变化时，其记录波动变化信息P
ara
；P
ara
＝(P
ara1
，P
ara2
)＃(1)式(1)中，P
ara1
为非清洁能源并入引起的电网参数变化，P
ara2
为清洁能源并入引起的电网参数变化；P
ara1
＝(P
no
‑
sun
，P
no
‑
wind
)＃(2)P
ara2
＝(P
sun
，P
wind
)＃(3)P
(no
‑
)sun
＝(V
(no
‑
)sun
，f
(no
‑
)sun
)＃(4)P
(no
‑
)wind
＝(V
(no
‑
)wind
，I
(no
‑
)wind
，f
(no
‑
)wind
)＃(5)式中，V
sun
与f
sun
为大规模光伏接入后，其大幅、高频随机波动引起的电压与频率变化；V
wind
、I
wind
与f
wind
为大量分布式风电接入后出现电压、电流与谐波频率变化；P
no
‑
sun
为非大规模光伏接入引起的电网参数变化集合，P
no
‑
wind
为非大量分布式风电接入引起的电网参数变化集合；P
sun
为大规模光伏接入引起的电网参数变化集合，P
wind
为大量分布式风电接入引起的电网参数变化集合；P
(no
‑
)sun
为P
no
‑
sun
或者P
sun
，对应的是非大规模光伏接入引起的电网参数变化集合或者大规模光伏接入引起的电网参数变化集合，V
(no
‑
)sun
为V
no
‑
sun
或者V
sun
，对应的是非大规模光伏接入引起的电压变化或者大规模光伏接入引起的电压变化，f
(no
‑
)sun
为f
no
‑
sun
或者f
sun
，对应的是非大量分布式风电接入引起的电压变化或者大量分布式风电接入引起的电压变化；P
(no
‑
)wind
为P
no
‑
wind
或者P
wind
，对应的是非大量分布式风电接入引起的电网参数变化集合或者大量分布式风电接入引起的电网参数变化集合，V
(no
‑
)wind
为V
no
‑
wind
或者V
wind
，对应的是非大量分布式风电接入引起的电压变化或者大量分布式风电接入引起的电
压变化，I
(no
‑
)wind
为为I
no
‑
wind
或者I
wind
，对应的是非大量分布式风电接入引起的电流变化或者大量分布式风电接入引起的电流变化，f
(no
‑
)wind
为为f
no
‑
wind
或者f
wind
，对应的是非大量分布式风电接入引起的谐波频率变化或者大量分布式风电接入引起的谐波频率变化；V(f)
(no
‑
)sun
为非大规模光伏接入引起的电压(频率)变化；V(I/f)
(no
‑
)wind
为非大量分布式风电接入引起的电压(电流/谐波频率)变化；步骤(2)通过智能合约1判断是否具有清洁能源接入所导致的可能性，若是，则转入步骤(3)；若否，则进入步骤(4)；步骤(3)将其标记为黄色的C
yellow
，读取该节点的下一级输出变电能源路由器E
out
及输出用户信息U
out
，并连同P
ara
上传至该联盟链的主链节点，数学表达如下：E
out
＝(V
model1
，V
model2
，...，V
modeln
)(V＝500kV，220kV，66kV，10kV)＃(6)U
out
＝(ID，Q
user
)＃(7)上式中，V
model1
为该节点第一个的下一级输出变电能源路由器的电压级数，V
model2
为该节点第二个的下一级输出变电能源路由器的电压级数，V
modeln
为该节点第n个的下一级输出变电能源路由器的电压级数，V为变电能源路由器的电压，各个电压级别分别是500kV，220kV，66kV，10kV；ID为该节点输出用户的身份凭证，Q
user
为该节点输出用户的清洁能源接入量；步骤(4)将其标记为红色的C
red
，并只上传运行参数变化P
ara
；步骤(5)主链节点核查其身份后接收到信息；步骤(6)判断是否有三项信息，若是，则转为步骤(7)，否则转为步骤(8)；步骤(7)通过智合约2判断运行参数变化是否为清洁能源接入导致，若是则转为步骤(9)，否则转为步骤(8)；步骤(8)标记为红色的C
red
，将信息P
ara
暂存在主链节点；步骤(9)将标记为黄色的C
yellow
更改成绿色标记的C
green
，并保存该三项信息，同时在变电能源路由器联盟链i中进行广播；步骤(10)当变电能源路由器i
j
获取到主链节点确认为清洁能源接入后，读取清洁能源接入量Q，暂存在从链节点并上传至主链节点；步骤(11)主链节点接收到清洁能源接入量Q后，与之前变电能源路由器i
j
的E
out
进行匹配，合并发送至E
out
所属变电能源路由器联盟链；步骤(12)主链节点接受信息后，在所属变电能源路由器联盟链广播；步骤(13)E
out
中所包含的从链节点接受信息并标记为绿色，读取其E
out+1
与U
out+1
，上传至其所属主链节点；步骤(14)E
out+1
是否为空，即没有下一级变电站输出；若为空，则转为步骤(15)步，否则转为步骤(16)；步骤(15)从链节点只需上传U
out+1
至主链节点；步骤(16)out更新，更新后转为步骤(11)，out的数学表达式如下：out＝out+1＃...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨超，李桐，孙赫阳，张英丽，杨佳轩，龚钢军，宋进良，雷振江，张彬，陈得丰，杨智斌，耿洪碧，韩雨烔，姜力行，李菁菁，赵玲玲，侯依含，
申请(专利权)人：华北电力大学国网辽宁省电力有限公司国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：