[发明专利]一种基于区块链的分布式能源P2P交易系统及方法

权利要求书

1.一种基于区块链的分布式能源P2P交易系统，其特征在于，包括政府、电网企业、监管部门、金融机构、新能源发电商、负荷集成商、绿色能源服务商、电力用户和区块链网络，所述政府、电网企业、监管部门、金融机构、新能源发电商、负荷集成商、绿色能源服务商、电力用户作为节点接入区块链网络；

所述区块链网络自下而上共分为四层数据层，四层数据层分别为数据采集层、数据传输层、数据处理层、业务应用支撑层。

2.根据权利要求1所述的一种基于区块链的分布式能源P2P交易系统，其特征在于：所述数据采集层通过智能电表、智能家居收集用户在平台上购电和售电的交易信息数据，各项数据通过各种途径和渠道实时传输发送至区块链网络，区块链网络对这些数据进行整理，分类并储存。

3.根据权利要求1所述的一种基于区块链的分布式能源P2P交易系统，其特征在于：所述数据传输层为智能电表、产能设备以及耗能设备提供跨越各种网络的无缝访问，协助部署5G无线接入技术，智能终端用户通过5G网络快速获取并下载区块链网络上的数。

4.根据权利要求3所述的一种基于区块链的分布式能源P2P交易系统，其特征在于：所述数据传输层利用PLC、RS485、Wifi通信技术进行信息交互。

5.根据权利要求1所述的一种基于区块链的分布式能源P2P交易系统，其特征在于：所述数据处理层采用信息上传至云端，云计算与区块链相结合。

6.根据权利要求1所述的一种基于区块链的分布式能源P2P交易系统，其特征在于：所述业务应用支撑层判断交易自动进行的智能合约、保证各节点协同的共识机制，在区块链网络中运用人工智能AI技术协助各设备在不同的系统中拥有统一的注册授权、管理完善的生命周期管理机制，解决不兼容问题。

7.一种如权利要求1-6任意一项所述基于区块链的分布式能源P2P交易系统的交易方法，其特征在于：该基于区块链的分布式能源P2P交易系统的交易方法具体步骤如下：

区块链网络根据之前的交易时间估算本次的交易周期，交易周期开始，区块链网络确认各节点的信誉值并降序排列，划分信誉值等级，区块链网络收集买方报价信息并降序排列、收集卖方售价信息并升序排列，根据信誉值等级划分各节点的可匹配范围，电网企业根据以上数据，推测可能产生阻塞的线路，并制定阻塞费用，之后区块链网络广播排序名单、各节点可匹配范围及对应阻塞费用，节点选择是否进行交易：

节点确认进行交易，区块链网络对该输电线路进行安全校核，若校核通过，则生成合适的智能合约，买卖双方通过多重签名最终确认合约执行，交易完成后钱款立即入账；若校核不通过，则判定此匹配不成功，节点进入下一轮报价；

节点不同意交易，系统再次提示节点是否调整报价或交易量，若节点调整报价或交易量，则重复之前的交易步骤直到交易完成；若节点不调整报价或交易量，则直接结束交易；

阻塞管理的环节如下：

买卖双方分别对所要成交的电力进行估价并将报价提交到区块链网络，通过报价排序、节点信誉值可匹配范围系统计算输电线路的最大输电容量、判断可能出现的阻塞线路、自动制定阻塞费用，阻塞费用的计算源于产生阻塞时所需的再调度成本，阻塞线路和阻塞费用在区块链网络上对所有节点均可见；

在接收到阻塞价格后，参与双边交易的节点选择可匹配范围内的最佳线路或调整参与交易的电量，使所要支付的阻塞费用最小化，减轻对联络线的压力；

区块链网络对已匹配线路进行安全校核：若校核通过，则最终成交价格P_F为买卖双方成交时的报价平均值与输电费用P_T之和；若校核未通过，则该匹配判定为无效，节点需进行下一轮的报价和匹配；

处于阻塞线路中的节点必定会受到负荷削减，若节点支付了最高额的阻塞费用，则系统应该保证该节点在阻塞线路中的负荷削减量比其余节点少，在双边交易的电力市场中，电网企业无需制定电价，只负责电力输送并收取相关的输电费用，输电费用的合理制定关系到电网能否正常运行，输电费用P_T等于电网的运营成本C₁、对交易市场和阻塞的管理成本C₂和辅助服务成本C₃之和，即P_T＝C₁+C₂+C₃，最终成交价格

交易合同经买卖双方及电网企业三方签名后被视为生效，买方所支付的费用将被存在区块链网络上，当买方确定收货后，区块链网络将货款和输电费用分别发放到卖方和电网企业的账户。

8.根据权利要求1所述的一种基于区块链的分布式能源P2P交易系统的交易方法，其特征在于：所述区块链网络设计分布式能源交易账户分为外部账户和合约账户，分布式能源交易系统的任何状态变动都由外部账户的交易触发，其中外部账户之间传输的交易信息只是实现了价值转移，外部账户与合约账户传输的交易信息可调动合约账户中的程序代码执行，合约账户与外部账户传输的状态信息触发外部账户的状态改变，从而完成分布式能源交易过程中的节点账户付款、收款等交易操作；

外部账户用于存放用户的余额、发送接收交易信息、检测当前交易是否只被处理过一次、通过私钥控制是否进行交易、存储所有的账户信息和交易记录，外部账户可独立发起和响应交易，交易信息为经私钥签名后的数据包；

合约账户存放不同的智能合约代码，通过交易触发代码执行，交易信息参数将作为代码的参数输入值，合约账户无法单独发起交易，只能响应外部账户的交易信息，或者由此响应触发生成状态信息并发送给外部账户，智能合约作为分布式能源交易区块链上的一个小程序，包含交易时间、金额、买卖双方、能源种类等一系列分布式能源交易信息，节点可以根据交易业务需求自行制定智能合约内容，也可以选择系统自适应于不同服务业务的智能合约，此处的智能合约自适应机制是指，智能合约能根据分布式能源交易市场的各种因素及时更新内容，如根据分布式能源发电商所在地选择能源种类，西北地区首选风力发电，而南方沿海地区首选水力发电等。