【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及分布式交易，具体的是基于区块链的去中心化电能交易方法、系统及存储介质。
技术介绍
1、近年来，全球电力需求快速增长，使得电力在总能源消耗中的份额不断攀升。这种电力需求的增加将需要对新增发电能力进行投资，从而增加发电成本。智能电网(smartgrids，sgs)是传统电网的高级形式，它可以通过允许能源生产者和消费者之间的相互作用来实现有效的能源管理。这可以减少对新一代投资的依赖，并鼓励有效利用现有的发电能力。
2、sg有利于发电和能源分配的无缝控制，从而促进电力市场中新参与者的进入。环境问题和可再生能源成本的下降推动了基于可再生能源(renewable energy，re)的分布式能源(distributed energy resources，ders)的整合。传感器设计和新的通信协议的发展为peer to peer(端对端)能量交易机制铺平了道路。这些机制使安装了der的电力消费者能够在市场上交易其多余的发电量，并充当产消者。基于re的der发电的波动性和间歇性要求能源用户必须并网以保持可靠性。
3、端对端能源市场可以集中运营。然而，在集中式交易系统中，消费者的数据安全和隐私始终是一个值得关注的问题。此外，不同同行之间的能源交易由一个负责市场管理的中央实体控制。这体现为由于一个额外实体的参与，为同行带来了额外的成本，从而导致消费者的效用成本更高，产消者的收益更少。这就需要从中心化的体制向去中心化的机制转变。去中心化的端对端交易提供了节点之间的直接交互，并激励小规模能源产消者交易他们的超额发电
4、区块链是实现可靠、安全的去中心化端对端能源交易的有效技术。该技术界面友好，应用前景广阔。此外，该技术能够使当地市场参与者之间进行透明的沟通便于实现最优决策。区块链的基本特性是在不改变任何区块的情况下监测所有变化，从而确保无缝的现金交易、协议和财产。此外，存储在区块链中的信息不能被更改。区块链在负载均衡、电网运营、不同竞价策略等领域的应用正在被广泛探索。
5、然而，利用区块链机制的智能合约在去中心化的端对端市场中的实施仍有待探索。
技术实现思路
1、为解决上述
技术介绍
中提到的不足，本专利技术的目的在于提供基于区块链的去中心化电能交易方法及存储介质。通过基于区块链的去中心化机制实现混合端对端能源交易市场。它允许市场参与者在不涉及额外实体的情况下直接进行能源交易。在基于区块链的能源交易机制中，合同起着至关重要的作用。因此，智能合约就是为了这种交易机制的有效实施而设计的。这些合约使用remix ide上的solidity平台进行设计。产消者之间通过主智能合约进行交互，执行端对端能源交易，直至市场出清。然后，它们通过peer-to-grid(p2g)智能合约与电网进行交互，以额外出售/购买能源。结果表明，所提出的方法能够实现一种智能、安全和经济的能源交易机制。
2、本专利技术的第一方面，涉及基于区块链的去中心化电能交易方法，包括以下步骤：
3、优先考虑电气距离最近节点之间的端对端电能交易市场，根据网络中的拓扑结构和节点位置计算电气距离，根据最小电气距离对产消者进行排序；
4、创建具有唯一身份哈希的用户数据块，所述用户数据块被发送到智能合约以满足预先制定的规则；
5、所述智能合约包括主智能合约、端对端智能合约和p2g智能合约；主智能合约通过端对端智能合约对每个节点的市场参与进行验证，直到市场出清；由于功率损耗的减少，最小电气距离策略被用作能量交易机制中每个对等体交互的基础；市场出清后，主智能合约与p2g智能合约协调出清市场。
6、可选地，所述优先考虑电气距离较近节点之间的端对端电能交易市场，根据网络中的拓扑结构和节点位置计算电气距离，根据最小电气距离对产消者进行排序如下式所示：
7、elec_distij＝zii+zjj-2zij
8、其中，elec_distij是节点i和j之间的电气距离，z表示z-节点矩阵；
9、市场出清后，执行p2g智能合约；
10、主智能合约更新产消者成本和消费者成本
11、
12、
13、式中：ptg2p为电网向产消者供电，为电网价格，为同行市场价格，ptp2g为产消者向电网售电，ptcons/pros为产消者向同行售电或购电。
14、可选地，所述用户数据块被创建之后，主智能合约对所述用户数据块进行验证，并将其添加到区块链中；
15、参与者与端对端智能合约进行交互，直到市场清算时间，然后与p2g智能合约进行交互；由于消费者和产消者可以与对等体以及电网进行交互，所提出的系统演变成了一个混合能源市场。
16、公式推导的第一步是数据块的设计和验证。在电力交易市场中，使用智能电表来收集各种电气值，以创建这些数据块。
17、可选地，所述用户数据块包括：
18、买方数据块，包括节点编号、安全密钥、类别类型、时间戳、电量需求；所述安全密钥是唯一的哈希值，类别表示数据的警报或测量，功率需求是买方所需的功率，时间戳是添加块的确切时刻，成本表示主要智能合约更新的能量成本；
19、卖方数据块，包括电源可用性信息、与买方数据块构成相似的信息、可供出售的超额发电量以及出售电力的价格和由主智能合约更新的卖方赚取的利润；对于卖方数据块和买方数据块字段，定义了端对端能源交易市场中卖方交互的可用功率及其价格的值。
20、可选地，所述主智能合约的工作流程，涉及到买家和卖家之间的交互以及区块链上的数据验证，包括以下步骤：
21、1)开始时，系统接收到一个请求，并确定是哪个用户发起了请求；
22、2)如果用户是买家，系统会要求输入买家的数据，并对买家的数据进行区块验证；
23、3)如果用户是卖家，系统会要求输入卖家的数据，并对卖家的数据进行区块验证；
24、4)区块验证买家/卖家：分别对买家和卖家的数据进行验证，如果数据的类别是“测量”，则将‘verifiednode’设为true，否则设为false；
25、5)开始端对端交互，是指买家和卖家之间的直接交互或通信；
26、6)检查市场结算时间：系统会检查市场结算时间是否已过；
27、7)如果市场结算时间已经结束，系统将进一步检查能源情况；
28、8)能量检测：根据能量不足和能量多余的情况执行p2g操作进行处理；
29、9)结束条件：结束条件是检查市场结算时间和能源情况的结果。
30、可选地，所述端对端智能合约的工作过程，涉及买家和卖家之间的电能交易，包括以下步骤：
31、1)输入买家用户i：系统接收到买家的信息；
32、2)对j进行循环：循环遍历本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.基于区块链的去中心化电能交易方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于区块链的去中心化电能交易方法，其特征在于，所述优先考虑电气距离较近节点之间的端对端电能交易市场，根据网络中的拓扑结构和节点位置计算电气距离，根据最小电气距离对产消者进行排序如下式所示：
3.根据权利要求1所述的基于区块链的去中心化电能交易方法，其特征在于，所述用户数据块被创建之后，主智能合约对所述用户数据块进行验证，并将其添加到区块链中；
4.根据权利要求1所述的基于区块链的去中心化电能交易方法，其特征在于，所述用户数据块包括：
5.根据权利要求1所述的基于区块链的去中心化电能交易方法，其特征在于，所述主智能合约的工作流程，涉及到买家和卖家之间的交互以及区块链上的数据验证，包括以下步骤：
6.根据权利要求1所述的基于区块链的去中心化电能交易方法，其特征在于，所述端对端智能合约的工作过程，涉及买家和卖家之间的电能交易，包括以下步骤：
7.根据权利要求1所述的基于区块链的去中心化电能交易方法，其特征在于，所述P2G智能合
8.根据权利要求2所述的基于区块链的去中心化电能交易方法，其特征在于，所述同行与智能合约的互动步骤如下：
9.一种基于区块链的去中心化电能交易系统，其特征在于，包括：
10.一种计算机可读的存储介质，存储有指令，其特征在于，所述指令被执行时，实现权利要求1～8任一所述的基于区块链的去中心化电能交易方法。
...【技术特征摘要】
1.基于区块链的去中心化电能交易方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于区块链的去中心化电能交易方法，其特征在于，所述优先考虑电气距离较近节点之间的端对端电能交易市场，根据网络中的拓扑结构和节点位置计算电气距离，根据最小电气距离对产消者进行排序如下式所示：
3.根据权利要求1所述的基于区块链的去中心化电能交易方法，其特征在于，所述用户数据块被创建之后，主智能合约对所述用户数据块进行验证，并将其添加到区块链中；
4.根据权利要求1所述的基于区块链的去中心化电能交易方法，其特征在于，所述用户数据块包括：
5.根据权利要求1所述的基于区块链的去中心化电能交易方法，其特征在于，所述主智能合约的工作流程，涉及到买家和卖家之间的交互以...
【专利技术属性】
技术研发人员：蒋宇，柳惠波，冯迎春，范洁，高博，赵彤，王阳，刘胥雯，
申请(专利权)人：国网江苏省电力有限公司，
类型：发明
国别省市：
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