[发明专利]基于区块链技术的可再生能源电力消费溯源系统及方法

权利要求书

1.一种基于区块链技术的可再生能源电力消费溯源系统，其特征在于，包括：

登录信息输入模块(101)，用于用户登录系统时输入登录信息；

身份验证模块(102)，与登录信息输入模块(101)相连，用于将登录信息与身份验证模块(102)内存储的用户信息进行对比并判断用户的类别，对比结果一致，则允许用户登录系统；对比结果不一致，则不允许用户登录系统；

所述的用户包括清洁能源电厂、售电公司、零售用户和电力交易中心；

数据采集模块(103)，用于采集清洁能源电厂在参与电力市场过程中签订的电力交易合约、实际上网电量、优先发电量和西电东送实际送电量；还用于采集售电公司与零售用户的交易合约、售电公司的实际用电量、售电公司与发电企业签订的电力交易合约；

清洁能源电力提供量计算模块(104)，分别与身份验证模块(102)、数据采集模块(103)相连，用于根据市场化清洁能源电厂当月实际上网电量，计算月度市场化供电量；通过数据采集模块(103)采集到的数据计算该清洁能源电厂月度签订的电力交易合约总电量及其对应合约分配电量；之后计算该清洁能源电厂为与其签订电力交易合约的售电公司所能提供的清洁能源电力总量；

售电公司可再生能源电力溯源电量计算模块(106)，分别与身份验证模块(102)、数据采集模块(103)、清洁能源电力提供量计算模块(104)相连，用于根据数据采集模块(103)采集到的数据及清洁能源电力提供量计算模块(104)传来的数据，计算售电公司可再生能源电力溯源电量；

零售用户可再生能源电力溯源电量计算模块(107)，与售电公司可再生能源电力溯源电量计算模块(106)、身份验证模块(102)相连，用于根据售电公司可再生能源电力溯源电量计算模块(106)传来的数据，计算零售用户可再生能源电力溯源电量；

合约转让电力溯源模块(108)，与数据采集模块(103)、身份验证模块(102)相连，用于根据数据采集模块(103)传来的数据，计算合约转让中受让方获得的清洁能源电量；

清洁能源电力提供量计算模块(104)的具体计算方法为：

设实际优先发电量以及西电东送电量之和为Q1；根据市场化清洁能源电厂当月实际上网电量为Qrt，其月度市场化供电量为Qrm，Qrm＝Qrt-Q1；

市场化清洁能源电厂i与售电公司j签订电力交易合约供电量为Um_j，市场化清洁能源电厂i一共与n家售电公司签订电力交易合约，那么该清洁能源电厂月度签订的电力交易合约总电量Um等于市场化清洁能源电厂i与这n家售电公司签订电力交易合约中的电量之和，

市场化清洁能源电厂i与售电公司j签订电力交易合约所分配供电量为Qrm_j，Qrm_j＝Qrm×(Um_j/Um)；

根据该售电公司j实际总用电量为Quc，售电公司j与发电企业l签订电力交易合约中购电量为Qcm_l，售电公司j共与W家发电企业签订电力交易合约，则售电公司j的总购电量为Qcm，所述的发电企业包括清洁能源电厂i；

计算售电公司j与清洁能源电厂i合约对应的用电量Quc_i，Quc_i＝Quc×(Qcm_i/Qcm)；Qcm_i为售电公司j与清洁能源电厂i电力交易合约中的购电量；

之后计算该清洁能源电厂i为与其签订中长期合同的售电公司j所能提供的清洁能源电力总量Qrct_j；Qrct_j＝min{Qrm_j，Um_j，Quc_i}；

售电公司可再生能源电力溯源电量计算模块(106)溯源的具体方法为：

根据清洁能源电力提供量计算模块(104)传来的该清洁能源电厂i为与其签订中长期合同的售电公司j所能提供的清洁能源电力总量Qrct_j进行溯源，具体如下；

(1)当Qrm_j≤Um_jQuc_i时，该清洁能源电厂提供的清洁能源电力总量Qrct_j即为其电力交易合约所分配供电量Qrmj，该清洁能源电厂i不存在未溯源电力情况，纳入批发市场发电侧未溯源电力数量为零；与其签订合约的售电公司j分配的可再生能源电力数量为Qrc_j1＝Qrm_j＝Qrct×(Um_j/Um)，该售电公司j未溯源用电部分为Δ_j，Δ_j＝Quc_i-Qrm_j，纳入批发市场用电侧未溯源电力待分配计算；分配计算方法如下：

假设批发市场发电侧电厂未溯源电量合计为Qrcxc，其中，各未溯源清洁能源电厂未溯源电量占批发市场发电侧电厂未溯源总电量比为f_i，该售电公司j未溯源电力部分Δ_j从相应电厂获得的可再生能源电力数量为Δ_j×f_i；

该售电公司j未溯源电力部分Δ_j从各个电厂获得的可再生能源电力总数量该售电公司j通过市场化交易获得的清洁能源电力数量Qrc_j＝Qrc_j1+Qrc_j2；

(2)当Qrm_j≤Quc_iUm_j时，该清洁能源电厂提供的清洁能源电力总量Qrct_j即为其电力交易合约所分配供电量Qrm_j，该清洁能源电厂i不存在未溯源电力情况，纳入批发市场发电侧未溯源电力数量为零；与其签订合约的售电公司j分配的可再生能源电力数量为Qrc_j1＝Qrm_j＝Qrct×(Um_j/Um)，该售电公司未溯源用电部分为Δ_j＝Quc_i-Qrm_j，纳入批发市场用电侧待分配计算；分配计算方法如下：

假设批发市场发电侧电厂未溯源电量合计为Qrcxc，其中，各未溯源清洁能源电厂未溯源电量占批发市场发电侧电厂未溯源总电量比为f_i，该售电公司j未溯源电力部分Δ_j从相应电厂获得的可再生能源电力数量为Δ_j×f_i；

该售电公司j未溯源电力部分Δ_j从各个电厂获得的可再生能源电力总数量该售电公司j通过市场化交易获得的清洁能源电力数量Qrc_j＝Qrc_j1+Qrc_j2；

(3)当Um_j≤Quc_iQrm_j时，该清洁能源电厂提供的清洁能源电力总量Qrct_j即为电力交易合约供电量Um_j，该清洁能源电厂i未溯源电力部分Qrmj-Um_j纳入批发市场发电侧未溯源电量统计；

与其签订合约的售电公司j分配的可再生能源电力数量为Qrc_j1＝Um_j，该售电公司j未溯源用电部分为Δ_j，Δ_j＝Quc_i-Um_j，纳入批发市场用电侧未溯源电量待分配计算；分配计算方法如下：

假设批发市场发电侧电厂未溯源电量合计为Qrcxc，其中，各未溯源清洁能源电厂未溯源电量占批发市场发电侧电厂未溯源总电量比为f_i，该售电公司j未溯源电力部分Δ_j从相应电厂获得的可再生能源电力数量为Δ_j×f_i；

该售电公司j未溯源电力部分Δ_j从各个电厂获得的可再生能源电力总数量该售电公司j通过市场化交易获得的清洁能源电力数量Qrc_j＝Qrc_j1+Qrc_j2；

(4)当Um_j≤QrmjQuc_i时，该清洁能源电厂提供的清洁能源电力总量Qrct_j即为电力交易合约供电量Um_j，该清洁能源电厂i未溯源发电量部分Qrm_j-Um_j纳入批发发电侧未溯源电厂发电量统计；

与其签订合约的售电公司j分配的可再生能源电力数量为Qrc_j1＝Um_j，该售电公司j未溯源用电部分为Δ_j，Δ_j＝Quc_i-Um_j，纳入批发市场用电侧未溯源电量待分配计算；分配计算方法如下：

假设批发市场发电侧电厂未溯源电量合计为Qrcxc，其中，各未溯源清洁能源电厂未溯源电量占批发市场发电侧电厂未溯源总电量比为f_i，该售电公司j未溯源电力部分Δ_j从相应电厂获得的可再生能源电力数量为Δ_j×f_i；

该售电公司j未溯源电力部分Δ_j从各个电厂获得的可再生能源电力总数量该售电公司j通过市场化交易获得的清洁能源电力数量Qrc_j＝Qrc_j1+Qrc_j2；

(5)当Quc_i≤Um_jQrmj时，该清洁能源电厂提供的清洁能源电力总量Qrct_j即为合约对应的用电量Quc_i，该清洁能源电厂i未溯源发电量部分Qrmj-Quc_i纳入批发市场发电侧未溯源电量统计；

与其签订合约的售电公司j分配的可再生能源电力数量为Qrc_j1＝Quc_i，该售电公司j不存在未溯源用电部分，Δ_j＝0，不存在纳入批发市场用电侧未溯源电量待分配计算；

(6)当Quc_i≤QrmjUmj时，该清洁能源电厂提供的清洁能源电力总量Qrct即为合约对应的用电量Quc_i，该清洁能源电厂i未溯源发电量部分Qrmj-Quc_i纳入批发市场发电侧未溯源电量统计；

与其签订合约的售电公司j分配的可再生能源电力数量为Qrc_j1＝Quc_i，该售电公司j不存在未溯源用电部分，Δ_j＝0，不存在纳入批发市场用电侧未溯源电量待分配计算；

其中，(3)～(6)中纳入批发市场发电侧未溯源电量统计之和为Qrcxc；

零售用户可再生能源电力溯源电量计算模块(107)计算的具体方法为：

售电公司j代理k家零售用户，与每家零售用户的零售合约电量为Qum_k，与k家零售用户签订的总零售合约电量为Qum，Qum等于售电公司j代理k家零售用户的零售合约电量之和；每家零售用户的实际用电量为Quc_k；实际总用电量Quc等于售电公司j代理k家零售用户的实际用电量之和；

每家零售用户获得的清洁能源电力数量为Qucl_k；

售电公司j共获得清洁能源电力数量为Qrc_j，根据合约签订情况，计算该零售用户根据合约获得的可再生能源电力分配数量为Qrc_k，Qrc_k＝Qrc_j×(Qum_k/Qum)；

售电公司j为该零售用户提供的可再生能源电力数量Qucl_k1＝min{Qrc_k,Qum_k,Quc_k}，具体溯源过程如下：

(1)当Qrc_k≤Qum_kQuc_k时，售电公司j为该零售用户提供的可再生能源电力数量Qucl_k1＝Qrc_k，该售电公司j不存在零售市场售电公司侧未溯源电量情况，纳入零售市场售电公司侧未溯源电量为零；零售用户k未溯源用电部分为Δ_k＝Quc_k-Qrc_k，纳入零售市场零售用户侧未溯源电力待分配计算；分配计算方法如下：

假设零售市场售电公司侧未溯源电量合计为Qrcxh，其中各售电公司未溯源电量占零售市场售电公司侧未溯源总电量比为h_i，该零售用户k未溯源电力部分Δ_k从相应售电公司获得的可再生能源电力数量为Δ_k×h_i；

该零售用户k未溯源电力部分Δ_k从各个售电公司获得的可再生能源电力总数量该零售用户k通过市场化交易获得的清洁能源电力数量Qucl_k＝Qucl_k1+Qucl_k2；

(2)当Qrc_k≤Quc_kQum_k时，售电公司j为该零售用户提供的可再生能源电力数量Qucl_k1＝Qrc_k，该售电公司j不存在零售市场售电公司侧未溯源电力情况，纳入零售市场售电公司侧未溯源电量为零；零售用户k未溯源用电部分为Δ_k＝Quc_k-Qrc_k，纳入零售市场零售用户侧未溯源电量分配计算；分配计算方法如下：

假设零售市场售电公司侧未溯源电量合计为Qrcxh，其中各售电公司未溯源电量占零售市场售电公司侧未溯源总电量比为h_i，该零售用户k未溯源电力部分Δ_k从相应售电公司获得的可再生能源电力数量为Δ_k×h_i；

该零售用户k未溯源电力部分Δ_k从各个售电公司获得的可再生能源电力总数量该零售用户k通过市场化交易获得的清洁能源电力数量Qucl_k＝Qucl_k1+Qucl_k2；

(3)当Qum_k≤Qrc_kQuc_k时，售电公司j为该零售用户提供的可再生能源电力数量Qucl_k1＝Qum_k，该售电公司j存在未溯源电量情况，该售电公司j未溯源电量部分纳入零售市场售电公司侧未溯源电量统计，纳入零售市场售电公司侧未溯源电力数量Qrc_k-Qum_k；零售用户k未溯源用电部分为Δ_k＝Quc_k-Qum_k，纳入零售市场零售用户侧未溯源电量待分配计算；分配计算方法如下：

假设零售市场售电公司侧未溯源电量合计为Qrcxh，其中各售电公司未溯源电量占零售市场售电公司侧未溯源总电量比为h_i，该零售用户k未溯源电力部分Δ_k从相应售电公司获得的可再生能源电力数量为Δ_k×h_i；

该零售用户k未溯源电力部分Δ_k从各个售电公司获得的可再生能源电力总数量该零售用户k通过市场化交易获得的清洁能源电力数量Qucl_k＝Qucl_k1+Qucl_k2；

(4)当Qum_k≤Quc_kQrc_k时，售电公司j为该零售用户提供的可再生能源电力数量Qucl_k1＝Qum_k，该售电公司j存在未溯源电量情况，该售电公司j未溯源电量部分纳入零售市场售电公司侧未溯源电量统计，纳入零售市场售电公司侧未溯源电量Qrc_k-Qum_k；零售用户k未溯源用电部分为Δ_k＝Quc_k-Qum_k，纳入零售市场零售用户侧未溯源电量待分配计算；分配计算方法如下：

假设零售市场售电公司侧未溯源电量合计为Qrcxh，其中各售电公司未溯源电量占零售市场售电公司侧未溯源总电量比为h_i，该零售用户k未溯源电力部分Δ_k从相应售电公司获得的可再生能源电力数量为Δ_k×h_i；

该零售用户k未溯源电力部分Δ_k从各个售电公司获得的可再生能源电力总数量该零售用户k通过市场化交易获得的清洁能源电力数量Qucl_k＝Qucl_k1+Qucl_k2；

(5)当Quc_k≤Qrc_kQum_k时，售电公司j为该零售用户提供的可再生能源电力数量Qucl_k1＝Quc_k，该售电公司j存在未溯源电量情况，该售电公司j未溯源电量部分纳入零售市场售电公司侧未溯源电量统计，纳入零售市场售电公司侧未溯源电量Qrc_k-Quc_k；零售用户k未溯源用电部分为Δ_k＝0，纳入零售市场零售用户侧未溯源电量待分配计算Qucl_k2＝0；该零售用户k通过市场化交易获得的可再生能源电力数量Qucl_k＝Qucl_k1；

(6)当Quc_k≤Qum_kQrc_k时，售电公司j为该零售用户提供的可再生能源电力数量Qucl_k1＝Quc_k，该售电公司j存在未溯源电量情况，该售电公司j未溯源电量部分纳入零售市场售电公司侧未溯源电量统计，纳入零售市场售电公司侧未溯源电量Qrc_k-Quc_k；零售用户k未溯源用电部分为Δ_k＝0，纳入零售市场零售用户侧未溯源电量待分配计算Qucl_k2＝0；该零售用户k通过市场化交易获得的可再生能源电力数量Qucl_k＝Qucl_k1；

其中，(3)～(6)中零售市场售电公司侧未溯源电量统计之和为Qrcxc；

合约转让电力溯源模块(108)溯源的具体方法为：

1)发电企业月前合约转让交易，是在发电企业之间开展的，出让前出让方合约电量总量为Urh，其中清洁能源合同电量为Urc，出让方将自身已有发电合约转让给受让方，转让电量为Urz，受让方获得Urz合约中清洁能源电量Usc＝Urz×(Urc/Urh)；

2)售电公司月前合约转让交易，是在用户侧之间开展的，出让前出让方合约电量总量为Uum，其中清洁能源合同电量为Uuc，出让方将自身已有用电合约转让给受让方，转让电量为Uuz，受让方获得Uuz用电合约中清洁能源电量Ucl＝Uuz×(Uuc/Uum)；

3)发电企业月后偏差电量交易，是在发电企业之间开展的，出让前出让方在参与日前交易等交易后的合约电量为Urh’，其中清洁能源合同电量为Urc’，出让方将自身已有发电合约转让给受让方，转让电量为Urz’，受让方获得Urz’合约中清洁能源电量Usc’＝Urz’×(Urc’/Urh’)；

4)售电公司月后偏差电量交易，是在用户侧之间开展的，出让前出让方在参与日前交易等交易后的合约电量总量为Uum’，其中清洁能源合同电量为Uuc’，出让方将自身已有用电合约转让给受让方，转让电量为Uuz’，受让方获得Uuz’用电合约中清洁能源电量Ucl’＝Uuz’×(Uuc’/Uum’)。