基于双层区块链的电力点对点交易方法和系统

技术特征：
1.一种基于双层区块链的电力点对点交易方法，其特征在于，包括大电网区块链和多个微电网区块链，该方法具体包括：s1、根据各主体的电力交易需求，获取每个所述主体的用能计划及其购能价格或者供能计划及其售能价格，并上传至所述各主体同属的微电网区块链的轮值背书节点；s2、根据所述用能计划及其购能价格、所述供能计划及其售能价格，所述微电网区块链的轮值背书节点对所述各主体间进行先后两次电力调度匹配，并将该微电网的未满足的总用能计划及其购能价格，以及剩余的总供能计划及其售能价格上传至大电网区块链的轮值背书节点；s3、根据所述未满足的总用能计划及其购能价格、所述剩余的总供能计划及其售能价格，在引入集中式电力系统的前提下，所述大电网区块链的轮值背书节点对各个微电网间进行第三次电力调度匹配；s4、基于s2和s3中的匹配信息形成交易合同并进行验证，通过后发送至交易主体双方各自所属微电网区块链的排序节点，更新相应的微电网区块链；s5、基于所述交易合同进行电力交易，并将实际交易数据记录在所述交易主体双方各自所属微电网区块链中。2.如权利要求1所述的电力点对点交易方法，其特征在于，所述s2具体包括：s21、根据所述供能计划及其售能价格、所述用能计划及其购能价格，第一轮值背书节点对所述各主体进行第一次电力调度匹配，所述微电网区块链的轮值背书节点包括第一轮值背书节点、第二轮值背书节点和第三轮值背书节点；当e
c，β
≥e
p，α
时，若则对供能主体α和用能主体β进行电力调度匹配并转入s4，将第一未满足的用能计划上传至所述第二轮值背书节点；否则，根据预设的供用能主体报价信息的目标函数，获取相应的优化后的交易价格，根据该优化后的交易价格对供能主体α和用能主体β进行电力调度匹配并转入s4，将第一未满足的用能计划上传至所述第二轮值背书节点：当e
c，β
＜e
p，α
时，若则对供能主体α和用能主体β进行电力调度匹配并转入s4，将第一剩余的供能计划上传至所述第二轮值背书节点；否则，根据所述供用能主体报价信息的目标函数，获取相应的优化后的交易价格，根据该优化后的交易价格对供能主体α和用能主体β进行电力调度匹配并转入s4，将第一剩余的供能计划上传至所述第二轮值背书节点；其中，e
p，α
为供能主体α的供能计划，b
p，α
为供能主体α的售能价格；e
c，β
为用能主体β的用能计划，b
c，β
为用能主体β的购能价格；s22、根据所述第一未满足的用能计划和第一剩余的供能计划，所述第二轮值背书节点对所述各主体进行第二次电力调度匹配：当e
c，δ
≥e
p，χ
时，
若则对供能主体χ和用能主体δ进行电力调度匹配并转入s4，将第二未满足的用能计划上传至所述第三轮值背书节点；否则，根据所述供用能主体报价信息的目标函数，获取相应的优化后的交易价格，根据该优化后的交易价格对供能主体χ和用能主体δ进行电力调度匹配并转入s4，将第二未满足的用能计划上传至所述第三轮值背书节点；当e
c，δ
＜e
p，χ
时，若则对供能主体χ和用能主体δ进行电力调度匹配并转入s4，将第二剩余的供能计划上传至所述第三轮值背书节点；否则，根据所述供用能主体报价信息的目标函数，获取相应的优化后的交易价格，根据该优化后的交易价格对供能主体χ和用能主体δ进行电力调度匹配并转入s4，将第二剩余的供能计划上传至所述第三轮值背书节点；其中，e
p，χ
为供能主体χ的第一未满足的供能计划，b
p，χ
为供能主体χ的售能价格；e
c，δ
为用能主体δ的第一剩余的用能计划，b
c，δ
为用能主体δ的购能价格；s23、根据所有第二未满足的用能计划及其购能价格和所有第二剩余的供能计划及其售能价格，所述第三轮值背书节点获取该微电网内未满足的总用能计划及其购能价格，以及剩余的总供能计划及其售能价格，并上传至所述大电网区块链的轮值背书节点。3.如权利要求2所述的电力点对点交易方法，其特征在于，所述s3具体包括：当e
c，ψ
≥e
p，ξ
时，若则对用能微电网ψ和供能微电网ξ进行电力调度匹配，根据第二未满足的总用能计划中的用能主体的购能价格与所述集中式电力系统的售能价格，求解所述供用能主体报价信息的目标函数，获取相应的优化后的交易价格，根据该优化后的交易价格进行电力调度匹配，并转入s4；否则，根据所述供用能主体报价信息的目标函数，获取相应的优化后的交易价格，根据该优化后的交易价格对用能微电网ψ和供能微电网ξ进行电力调度匹配，根据第二未满足的总用能计划中的用能主体的购能价格与所述集中式电力系统的售能价格，求解所述供用能主体报价信息的目标函数，获取相应的优化后的交易价格，根据该优化后的交易价格进行电力调度匹配，并转入s4；当e
c，ψ
＜e
p，ξ
时，若则对用能微电网ψ和供能微电网ξ进行电力调度匹配并转入s4，将第二剩余的总供能计划重新上传至所述大电网区块链的轮值背书节点；否则，根据所述供用能主体报价信息的目标函数，获取相应的优化后的交易价格，根据该优化后的交易价格对用能微电网ψ和供能微电网ξ进行电力调度匹配，将第二剩余的总供能计划重新上传至所述大电网区块链的轮值背书节点，并转入s4；其中，e
c，ψ
为用能微电网ψ的用能计划，b
c，ψ
为用能微电网ψ的购能价格；e
p，ξ
为供能微电网ξ的供能计划，b
p，ξ
为供能微电网ξ的售能价格。
4.如权利要求2或者3所述的电力点对点交易方法，其特征在于，所述供用能主体报价信息的目标函数包括最大化供能主体售电收益，以及最小化用能主体购电支出：max u
p，i
(b
p，i
，b
p，-i
，b
c，j
)min u
c，j
(b
c，j
，b
c，-j
，b
p，i
)其中，u
p，i
为供能主体/微网i的效用函数，与其自身报价b
p，i
，除供能主体/微网i以外其他供能主体/微网的报价b
p，-i
，所有用能主体/微网报价b
c，j
有关；u
c，j
为用能主体/微网j的效用函数，与其自身报价b
c，j
，除用能主体/微网j以外其他用能主体/微网的报价b
c，-j
，所有供能主体/微网b
p，i
报价有关；其约束条件包括：(1)供能主体/微网出力上下限约束其中，和分别是供能主体/微网供电量的下限和上限，q
p，i
表示供能主体/微网i供电量；(2)用能主体/微网购电量上下限约束其中，和分别是用能主体/微网购电量的下限和上限，q
c，j
表示用能主体/微网j购电量。5.如权利要求4所述的电力点对点交易方法，其特征在于，根据所述目标函数，基于最优反应策略获取所述相应的优化后的交易价格，具体包括：(1)用能主体/微网报价最优反应动态调整过程包括：其中，r
c，j
为用能主体/微网j的报价，为用能主体/微网j的最优反应报价，为除用能主体/微网j以外其他用能主体/微网的报价，为所有供能主体/微网i的报价；保证市场中所有供能主体/微网和除用能主体/微网j以外的其余用能主体/微网的报价不变，每个用能主体/微网的最优反应由其报价确定，即在用能主体/微网j的所有可取报价中，存在使得其对应的效用最小；(2)供能主体/微网报价最优反应动态调整过程包括：其中，r
p，i
为供能主体/微网i的报价，为供能主体/微网i的最优反应报价，为除供能主体/微网i以外其他供能主体/微网的报价，为所有用能主体/微网j的报价；保证市场中所有用能主体/微网及除供能主体/微网i以外的其余供能主体/微网的报价不变，每个供能主体/微网的最优反应由其报价确定，即在供能主体/微网i的所有可取报
价中，存在使得其对应的效用最大。6.如权利要求4所述的电力点对点交易方法，其特征在于，所述s5具体包括：若所述交易合同未履行或履行过程中存在违约行为，有过错的一方将承担相应的违约责任并赔付违约金；若所述交易合同履行成功，则基于智能电表所提供的交易实际数据信息，自动转移交易费用，并将实际交易数据记录在所述交易主体双方所属微电网区块链中，完成电力交易。7.如权利要求4所述的电力点对点交易方法，其特征在于，所述s1前还包括为所述各主体分配参与电力交易的权限许可。8.一种基于双层区块链的电力点对点交易系统，其特征在于，包括大电网区块链和多个微电网区块链，该系统具体包括：获取模块，用于根据各主体的电力交易需求，获取每个所述主体的用能计划及其购能价格或者供能计划及其售能价格，并上传至所述各主体同属的微电网区块链的轮值背书节点；第一匹配模块，用于根据所述用能计划及其购能价格、所述供能计划及其售能价格，所述微电网区块链的轮值背书节点对所述各主体间进行先后两次电力调度匹配，并将该微电网的未满足的总用能计划及其购能价格，以及剩余的总供能计划及其售能价格上传至大电网区块链的轮值背书节点；第二匹配模块，用于根据所述未满足的总用能计划及其购能价格、所述剩余的总供能计划及其售能价格，在引入集中式电力系统的前提下，所述大电网区块链的轮值背书节点对各个微电网间进行第三次电力调度匹配；验证模块，用于基于第一匹配模块和第二匹配模块中确定的匹配信息形成交易合同并进行验证，通过后发送至交易主体双方各自所属微电网区块链的排序节点，更新相应的微电网区块链；交易模块，用于基于所述交易合同进行电力交易，并将实际交易数据记录在所述交易主体双方各自所属微电网区块链中。9.一种存储介质，其特征在于，其存储有用于基于双层区块链的电力点对点交易的计算机程序，其中，所述计算机程序使得计算机执行如权利要求1～7任一项所述的电力点对点交易方法。10.一种电子设备，其特征在于，包括：一个或多个处理器；存储器；以及一个或多个程序，其中所述一个或多个程序被存储在所述存储器中，并且被配置成由所述一个或多个处理器执行，所述程序包括用于执行如权利要求1～7任一项所述的电力点对点交易方法。

技术总结
本发明提供一种基于双层区块链的电力点对点交易方法、系统、存储介质和电子设备，涉及电力交易技术领域。本发明包括大电网区块链和多个微电网区块链，提出双层区块链技术，实现交易主体将其用能计划或供能计划优先在其所属微电网区块链内进行两次调度匹配，仍未满足的用能计划或剩余的供能计划将被上传至大电网区块链进行第三次调度匹配，有效缓解了区块节点过多所带来的潮流越限、信息存储容量、算力要求等方面的压力；同时利用区块链的去中心化、不可篡改、公开透明的特性，解决了大量产消者并入电力交易系统给传统电力运营中心化机构带来的挑战。构带来的挑战。构带来的挑战。


技术研发人员：周开乐 邢恒恒 胡定定 张增辉
受保护的技术使用者：合肥工业大学
技术研发日：2021.12.15
技术公布日：2022/4/15