专利汇可以提供一种基于区块链的综合能源市场化交易架构及方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种基于 区 块 链 的综合 能源 市场化交易架构及方法,将区块链技术应用于综合能源各参与主体的市场化交易之中,基于区块链去中心化、公开透明、安全可信、信息可追溯和不可篡改等技术优势,在综合能源系统内建立平等可信、信息共享的市场化交易架构,实现各参与主体的点对点能源转移与交易结算。本发明提供的交易架构及方法,可在综合能源系统中形成 自下而上 的能源管理模式,电、热、冷等能源供需主体可不依靠第三方进行可信交易和调度,有助于综合能源系统的安全平稳运行,提高能源利用效率,最大化各方利益。,下面是一种基于区块链的综合能源市场化交易架构及方法专利的具体信息内容。
1.一种基于区块链的综合能源市场化交易架构,其特征在于:包括物理层、区块链数据层、网络层、共识层、交易层、执行层、应用层,其中各层由下而上依次为:
物理层,包括综合能源系统中各能源的生产设备、能源的转换设备、计量设备及节能设备;
区块链数据层,包括加盖时间戳的块链式数据库,备份全部历史交易数据,所有历史信息均可被追溯且不可被篡改;
网络层,用于系统内各主体的身份验证与识别,提供P2P网络协议及数据传输;
共识层,用于封装区块链的共识机制和共识算法,并向交易层提供API接口;
交易层,用于能源供需主体间的功率匹配与达成协议,形成智能合约;
执行层,用于执行交易层达成的智能合约,进行能源转移和计量;
应用层,用于向各参与主体与管理者提供交易入口,提供交易结算、历史信息查询、数据分析等应用程序;
所述的物理层、区块链数据层、网络层、共识层、交易层、执行层、应用层七个交易系统架构层级中,下层对上层提供接口。
2.根据权利要求1所述的基于区块链的综合能源市场化交易架构,其特征在于:所述的交易架构综合管理电力、热力、冷力等能源的交易,实现整个综合能源系统的能量平衡与稳定。
3.根据权利要求1所述的基于区块链的综合能源市场化交易架构,其特征在于:所述的交易架构采用联盟区块链网络平台进行开发,各能源供需主体需经身份注册和验证后才可加入联盟区块链网络平台,网络平台内的数据信息分布式存储在各能源供需主体中,并且不对系统外部开放。
4.一种基于权利要求1至3任一项权利要求所述的交易架构的交易方法,其特征在于:
该方法以连续双向拍卖机制为基础,包括以下步骤:
(1)上传能源供给信息:各能源供给主体通过所在网络节点发布指定时间段的能源供给信息,并将信息上传至区块链网络,能源供给信息包括能源供给类型、功率上下限、期望成交价等;
(2)上传能源需求信息:各能源需求主体通过所在网络节点发布指定时间段的能源需求信息,并将信息上传至区块链网络,能源需求信息包括能源需求类型、功率上下限、期望成交价等;
(3)撮合交易:在电力、热力、冷力三种不同属性的能源交易平台进行交易撮合,匹配同属性能源供需主体,撮合成功后的交易信息利用哈希函数,转换为加盖时间戳的数据区块储存在网络中;
(4)广播交易结果:区块链网络向各能源交易主体广播撮合交易结果,并在交易结束后广播综合能源电力、热力、冷力未达成交易的能源供需负荷;
(5)调整和上传能源信息:未达成撮合交易的能源供需主体,根据市场信息与自身需要,可调整能源供需功率和期望成交价,并将调整后的信息重新上传至区块链网络;
(6)区块链网络的交易层重复步骤(3);
(7)执行能源转移:综合能源系统内各能源供需主体撮合交易完成后,在相应时隙内执行已达成的交易协议,进行电力、热力、冷力的能源转移和计量;
(8)计量认证与资金结算:根据交易协议达成的成交价与计量设备的数据,执行资金结算。
5.根据权利要求4所述的交易方法,其特征在于:撮合交易分为n个时隙,某一时隙系统内各参与主体上传下一时隙的能源供需信息,系统进行撮合交易,并在下一个时隙执行已达成的交易协议,进行能源转移和计量。
6.根据权利要求4所述的综合能源交易方法,其特征在于:所述的步骤(3)采取连续双向拍卖机制进行能源撮合交易,步骤为:
3.1能源属性分类:将系统内上传的能源供需信息按能源属性分类,分为电力、热力、冷力三个并行的能源交易平台;电力能源的各供需主体在电力交易平台进行撮合交易,热力能源的各供需主体在热力交易平台进行撮合交易,冷力能源的各供需主体在冷力交易平台进行撮合交易;各参与方根据实际情况,既可以同时供给或需求不同属性的能源,也可以作为某种能源的供给主体并同时作为其他能源的需求主体;对于自带电制热与电制冷等能源转换设备的热力、冷力需求主体,可根据自带设备的转换效率,同时上传两种能源需求信息,当一种能源交易达成协议后,另一种自动退出;
3.2确定协议价格:各能源交易平台将能源供需信息按期望价格排序,选取能源供给报价最低的Si和能源需求报价最高的Bj,若能源供给报价低于需求报价,及Si,1≤Bj,1,将Si,1与Bj,1进行匹配,最终交易协议价格为P=(Si,1+Bj,1)/2,;若Si,1>Bj,1,跳转至步骤(5);
3.3确定协议负荷:在各能源交易平台中,对于能源供给主体Si可提供的负荷Pi和能源需求主体Bj所需的负荷Pj,若Pi>Pj,令双方交易负荷为Pj,将能源需求主体Bj清除待撮合队列,能源供给主体可供给的能源负荷更新为Pi-Pj,重新执行3.2;若Pi<Pj,令双方交易负荷为Pi,将能源供给主体Pi清除待撮合队列,能源需求主体所需能源负荷更新为Pj-Pi,重新执行3.2;若Pi=Pj,令双方交易协调负荷为Pi,将双方同时清除待撮合队列,重新执行
3.2;
3.4能源供需平衡:若能源需求侧的各主体最先撮合交易完毕,则未达成交易的供给主体可将剩余负荷以低价卖给配电网、供热公司等系统外能源接收方;若能源供给侧的各主体最先撮合交易完毕,则未达成交易的需求主体所需负荷可由配电网、供热公司等系统外能源供给方提供。
7.根据权利要求4所述的综合能源交易方法,其特征在于:所述的步骤(8)的能源统计量认证,通过区块链网络读取各供需主体配套的计量设备,确定各时隙能源转移量;给每笔交易对应的能源转移量分配一个专有ID,加盖时间戳形成数据区块并作为结算依据。
8.根据权利要求4所述的综合能源交易方法,其特征在于:所述的步骤(8)的资金结算,某时隙结束后系统自动进行该时隙的能源费用结算,每笔交易的结算金额为最终交易协议价格与计量认证数据的乘积;结算金额从需求主体的账户中自动扣除,并向该笔交易供给主体的账户转账;如果能源需求主体账户中的剩余资金不足以支付结算金额,系统将发送充值请求,逾期未充值的能源需求主体将被自动清除出综合能源交易网络,并扣除该主体账户中预存的保证金。
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