[发明专利]一种配电网泛在分布式能源边缘计算交易平台

权利要求书

1.一种配电网泛在分布式能源边缘计算交易平台，其特征在于，包括就地控制层和云边共治层，其中，

所述就地控制层包括边缘计算网关以及由边缘计算网关管理的电力计量表、光伏发电并网控制器、电动汽车充放电控制终端、储能并网控制终端和小型风力发电机并网控制单元，所述电力计量表用于采集用户的用电信息，计量用户售电电量，并将结果传送给边缘计算网关；所述光伏发电并网控制器用于控制光伏发电并网；所述电动汽车充放电控制终端用于控制电动汽车充电和放电；储能并网控制终端用于控制储能系统充放电；所述小型风力发电机并网控制单元用于控制小型风力发电机启停及并/离网；

所述云边共治层包括虚拟发电厂和远程云平台，所述虚拟发电厂用于为跨区远距离输电提供电源，所述远程云平台与就地控制层通信连接；

所述边缘计算网关根据本电力台区内各交易主体达成的交易合同，以及根据远程云平台转发的跨台区协作交易信息，对光伏发电并网控制器、电动汽车充放电控制终端、储能并网控制终端、小型风力发电机并网控制单元施以控制指令；所述配电网泛在分布式能源边缘计算交易平台通过如下过程实现边缘计算交易：

在配电网泛在分布式能源边缘计算平台交易中对每一个实体进行身份认证；

配电网泛在分布式能源边缘计算交易平台采用PKI/CA技术对接入到交易平台的各类终端用户及终端设备进行安全认证，签发数字证书；

所述PKI/CA技术通过非对称加密算法加密后，再对终端设备进行安全认证，实现步骤如下：

1)交易平台产生一个随机数并构造一条消息，消息中包含通信终端的身份证明以及用通信终端的公钥加密的一个任意数的信息；

2)将步骤1)中消息用交易平台的私钥加密，并将加密后的消息与交易平台的数字证书打包发送给通信终端；

3)通信终端通过数字证书获得交易平台的公钥，并用该公钥解密步骤2)中的消息；

4)交易终端检查步骤3)中消息的身份证明及随机数S，与上一条消息的随机数比较；

5)通信终端用自己的私钥解密步骤1)中信息，得到任意数；

6)通信终端产生又一个随机数并构造又一条消息，包含交易平台的身份证明、步骤1)中随机数、步骤6)中随机数，以及用交易平台的公钥加密的任意数的信息；

7)将步骤6)中消息通信终端的私钥加密，并将包含通信终端证书的消息发送给交易平台；

8)交易平台用通信终端的公钥解密步骤7)中消息；

9)交易平台用自己的私钥解密步骤6)中的信息，得到步骤1)交易平台向通信终端发出的任意数，如果任意数的数据正确无误，则认为响应合法，允许通信终端接入；

配电网泛在分布式能源边缘计算交易平台通过基于区块链加密，应用区块链的数据结构来存储远程云平台和边缘计算网关中所有包含用户信息的交易数据。

2.根据权利要求1所述的配电网泛在分布式能源边缘计算交易平台，其特征在于，所述就地控制层的覆盖范围为配电网的一个380V电力台区；所述云边共治层的覆盖范围为配电网的多个电力台区。

3.根据权利要求2所述的配电网泛在分布式能源边缘计算交易平台，其特征在于，所述虚拟发电厂是由广域分布在多个380V电力台区的由边缘计算网关组织管理的分布式发电/储能单元联合组成的复杂信息-物理系统。

4.根据权利要求1所述的配电网泛在分布式能源边缘计算交易平台，其特征在于，所述电力计量表的数量为多个，边缘计算网关与光伏发电并网控制器之间、边缘计算网关与电动汽车充放电控制终端之间、边缘计算网关与小型风力发电机并网控制单元之间均设置有电力计量表。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的配电网泛在分布式能源边缘计算交易平台，其特征在于，所述数字证书包含如下信息：版本号、序列号、签名算法标识符、认证机构、有效期限、主题信息、认证机构的数字签名和公钥信息。

6.根据权利要求5所述的配电网泛在分布式能源边缘计算交易平台，其特征在于，所述区块链的每个区块由区块头、交易数据以及交易数据的哈希引用组成。

7.根据权利要求6所述的配电网泛在分布式能源边缘计算交易平台，其特征在于，所述区块头由交易数据对应的默克尔树的根和连接到上一个区块头的哈希引用组成。