本發(fā)明屬于智能電網(wǎng)技術(shù)" target="_blank">智能電網(wǎng)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于區(qū)塊鏈智能合約技術(shù)的分布式電能交易方法，包括：步驟1：建立DHT網(wǎng)絡(luò)并通過智能電表上傳記錄網(wǎng)絡(luò)內(nèi)各個(gè)售電者的歷史發(fā)電信息;步驟2：購(gòu)電者將購(gòu)電合約發(fā)送給DHT網(wǎng)絡(luò)審核通過后向區(qū)塊鏈中各個(gè)節(jié)點(diǎn)廣播購(gòu)電合約;步驟3：申請(qǐng)加入購(gòu)電合約的售電者向DHT網(wǎng)絡(luò)發(fā)出申請(qǐng);步驟4：DHT網(wǎng)絡(luò)根據(jù)歷史發(fā)電信息來(lái)匹配售電者并完成購(gòu)電合約的制定，新形成的購(gòu)電合約經(jīng)所有用戶節(jié)點(diǎn)驗(yàn)證確認(rèn)合法后被部署到區(qū)塊鏈中。實(shí)現(xiàn)基于區(qū)塊鏈的輕量級(jí)計(jì)算，合理匹配供求關(guān)系，減低了智能合約違約率;區(qū)塊鏈公開透明、不可篡改的特性在保證安全的前提下實(shí)現(xiàn)了經(jīng)濟(jì)、高效、綠色、去中心化的電力交易。
申請(qǐng)人：華北電力大學(xué)
發(fā)明人：關(guān)志濤; 陸鑫; 徐茹枝
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于智能電網(wǎng)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于區(qū)塊鏈智能合約技術(shù)的分布式電能交易方法
背景技術(shù)
能源是我們生產(chǎn)生活的基礎(chǔ)，為了應(yīng)對(duì)能源危機(jī)，可再生能源越來(lái)越受到關(guān)注。但是可再生能源的分散性使得傳統(tǒng)電網(wǎng)的中心化模式存在成本高、效率低、數(shù)據(jù)安全性無(wú)法保證等弊端，難以滿足當(dāng)前形勢(shì)要求。分布式的電力交易模型有效解決了這個(gè)難題，實(shí)現(xiàn)了低成本、高效能、環(huán)保綠色的電力能源網(wǎng)絡(luò)。
區(qū)塊鏈技術(shù)通過共識(shí)算法解決了去中心化網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)之間的信任問題，它公開透明、不可篡改的特性為分布式電能交易提供一個(gè)安全可信的技術(shù)平臺(tái);智能合約是在滿足條件時(shí)計(jì)算機(jī)自動(dòng)執(zhí)行的代碼段，它的出現(xiàn)使區(qū)塊鏈電力交易平臺(tái)更加智能化;DHT(分布式哈希表)技術(shù)快速收斂的特性實(shí)現(xiàn)文件快速、高效存儲(chǔ)和查找;布隆過濾器可快速判斷提交文件是否存在，通過我們的改進(jìn)進(jìn)一步提高了數(shù)據(jù)查找效率，增強(qiáng)安全性。
本方案采用分布式輕計(jì)算技術(shù)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)低成本、高效能的綠色電能交易網(wǎng)絡(luò)。
發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)上述問題，本發(fā)明提出了一種基于區(qū)塊鏈智能合約技術(shù)的分布式電能交易方法，包括：
步驟1：建立DHT網(wǎng)絡(luò)并通過智能電表上傳記錄網(wǎng)絡(luò)內(nèi)各個(gè)售電者的歷史發(fā)電信息;
步驟2：購(gòu)電者將購(gòu)電合約發(fā)送給DHT網(wǎng)絡(luò)審核通過后向區(qū)塊鏈中各個(gè)節(jié)點(diǎn)廣播購(gòu)電合約;
步驟3：申請(qǐng)加入購(gòu)電合約的售電者向DHT網(wǎng)絡(luò)發(fā)出申請(qǐng);
步驟4：DHT網(wǎng)絡(luò)根據(jù)歷史發(fā)電信息來(lái)匹配售電者并完成購(gòu)電合約的制定，新形成的購(gòu)電合約經(jīng)所有用戶節(jié)點(diǎn)驗(yàn)證確認(rèn)合法后被部署到區(qū)塊鏈中。
所述歷史發(fā)電信息包括發(fā)電量、時(shí)間、速度。
所述歷史發(fā)電信息經(jīng)過哈希函數(shù)產(chǎn)生一個(gè)哈希值來(lái)作為此信息文件的假名k，然后由售電者進(jìn)行簽名，并經(jīng)過布隆過濾器記錄k，最終上傳至DHT網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)。
所述DHT網(wǎng)絡(luò)將收到的購(gòu)電者購(gòu)電合約分成n份后，通過私鑰簽名后向區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行廣播，并對(duì)收到的售電者的申請(qǐng)根據(jù)其歷史發(fā)電信息對(duì)其進(jìn)行履約能力審核、篩選，并按申請(qǐng)時(shí)間戳先后順序進(jìn)行排列，當(dāng)符合要求的申請(qǐng)達(dá)到n后，購(gòu)電合約制定完成。
所述DHT網(wǎng)絡(luò)在收到的售電者的申請(qǐng)后在歷史發(fā)電信息中將需要查找的文件名通過布隆過濾器，并將返回值進(jìn)行異或運(yùn)算，若計(jì)算結(jié)果為空，直接拒絕;若不為空，則得到文件存儲(chǔ)指針位置。
本發(fā)明的有益效果在于：
通過分布式哈希表(DHT)和布隆過濾器的結(jié)合，實(shí)現(xiàn)基于區(qū)塊鏈的輕量級(jí)計(jì)算，合理匹配供求關(guān)系，減低了智能合約違約率。區(qū)塊鏈公開透明、不可篡改的特性在保證安全的前提下實(shí)現(xiàn)了經(jīng)濟(jì)、高效、綠色、去中心化的電力交易。
通過對(duì)歷史發(fā)電信息的分析降低了售電方因自身發(fā)電能力不足而違約，購(gòu)電方無(wú)法滿足電能需求的概率，合理匹配供求關(guān)系，雙方利益同時(shí)達(dá)到最大化，實(shí)現(xiàn)共贏。
交易主體可以是小區(qū)住戶、工廠等能源互聯(lián)網(wǎng)中各種單位個(gè)體，每個(gè)個(gè)體將會(huì)以假名的形式在區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)中參與交易。布隆過濾器不僅可以過濾掉不在此系統(tǒng)中的申請(qǐng)者，而且在通過過濾器的同時(shí)直接提取所要查找文件在DHT中的位置(k);DHT輕計(jì)算、快速收斂的特點(diǎn)實(shí)現(xiàn)了文件高效、快速的查找;購(gòu)電者為了降低風(fēng)險(xiǎn)，將自己的購(gòu)電需求分為N份，將N作為所需合約方數(shù)量的閾值，在所有申請(qǐng)者中篩選符合要求的售電方;在區(qū)塊鏈部署智能合約，保證信息的真實(shí)可靠，并可按照合約內(nèi)容自動(dòng)執(zhí)行。
發(fā)明專利要點(diǎn)簡(jiǎn)析：
1 .一種基于區(qū)塊鏈智能合約技術(shù)的分布式電能交易方法，其特征在于，包括：
步驟1：建立DHT網(wǎng)絡(luò)并通過智能電表上傳記錄網(wǎng)絡(luò)內(nèi)各個(gè)售電者的歷史發(fā)電信息;
步驟2：購(gòu)電者將購(gòu)電合約發(fā)送給DHT網(wǎng)絡(luò)審核通過后向區(qū)塊鏈中各個(gè)節(jié)點(diǎn)廣播購(gòu)電合約;
步驟3：申請(qǐng)加入購(gòu)電合約的售電者向DHT網(wǎng)絡(luò)發(fā)出申請(qǐng);
步驟4：DHT網(wǎng)絡(luò)根據(jù)歷史發(fā)電信息來(lái)匹配售電者并完成購(gòu)電合約的制定，新形成的購(gòu)電合約經(jīng)所有用戶節(jié)點(diǎn)驗(yàn)證確認(rèn)合法后被部署到區(qū)塊鏈中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述方法，其特征在于，所述歷史發(fā)電信息包括發(fā)電量、時(shí)間、速度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述方法，其特征在于，所述歷史發(fā)電信息經(jīng)過哈希函數(shù)產(chǎn)生一個(gè)哈希值來(lái)作為此信息文件的假名k，然后由售電者進(jìn)行簽名，并經(jīng)過布隆過濾器記錄k，最終上傳至DHT網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1～3任一所述方法，其特征在于，所述DHT網(wǎng)絡(luò)將收到的購(gòu)電者購(gòu)電合約分成n份后，通過私鑰簽名后向區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行廣播，并對(duì)收到的售電者的申請(qǐng)根據(jù)其歷史發(fā)電信息對(duì)其進(jìn)行履約能力審核、篩選，并按申請(qǐng)時(shí)間戳先后順序進(jìn)行排列，當(dāng)符合要求的申請(qǐng)達(dá)到n后，購(gòu)電合約制定完成。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述方法，其特征在于，所述DHT網(wǎng)絡(luò)在收到的售電者的申請(qǐng)后在歷史發(fā)電信息中將需要查找的文件名通過布隆過濾器，并將返回值進(jìn)行異或運(yùn)算，若計(jì)算結(jié)果為空，直接拒絕;若不為空，則得到文件存儲(chǔ)指針位置。