[发明专利]区块链与5G融合的分布式能源系统去中心控制方法及系统

说明书

本发明公开了区块链与5G融合的分布式能源系统去中心控制方法及系统，属于分布式能源控制领域。现有的物联网通信数据量一般较大，并且通信速度一般较慢，因此无法直接应用现有区块链技术。本发明的一种区块链与5G融合的分布式能源系统去中心化控制方法，通过构建偏差数据传输模型、模糊灰色评估模型、5G通信模型、智能合约模型，计算出采集数据与初始化数据的偏差量，获得偏差采集数据，只传输采集数据和初始化数据的差异部分，能够有效减少数据传输量，减少通信时延，从而实现分布式能源系统的去中心化控制；进而使得本发明可以适用于电压控制、频率控制等对时延要求较高的分布式能源控制场景，方案科学、合理，切实可行。

技术领域

本发明涉及区块链与5G融合的分布式能源系统去中心控制方法及系统，属于分布式能源控制领域。

背景技术

微电网、虚拟电厂为代表的分布式能源系统发展迅速，然而分布式能源信息系统在网络安全防护方面较为薄弱，主体分散在用户侧，相对传统电网更容易遭受网络攻击，如何提升分布式能源控制系统的抗攻击能力是当前面临的难题。

同时，现有的中心化系统在面对系统故障问题时，不可避免地出现服务中断等情况，即使是有系统备份也存在的服务中断间隙，无法实现系统的真正“多活”。

进一步，中国专利（公开号：CN108335202A）涉及一种基于区块链的分布式能源交易系统，包括客户端、公用账户、私链、发布模块、拍卖模块、校核模块、清算模块。运用以太坊智能合约技术，搭建了多边交易平台，实现配电网多边交易中的发布交易、密封报价、公开密封报价、拍卖和安全校核。该系统设计出了一种多交易请求、多响应报价的多边交易模式，建立了去中心化的配电网架构及市场出清模型。

但在物联网场景下，通信数据量一般较大，并且通信速度一般较慢；同时上述方案以及现有的区块链为确保数据一致，需要频繁通信进行共识，因此如果直接应用上述方案以及现有区块链技术，将进一步增加物联网场景时延，进而难以适用于电压控制、频率控制等对时延要求较高的分布式能源控制场景，导致区块链无法在分布式能源控制系统中实际应用。

发明内容

针对现有技术的缺陷，本发明的目的一在于提供一种通过构建偏差数据传输模型，计算出采集数据与初始化数据的偏差量，获得偏差采集数据，只传输采集数据和初始化数据的差异部分，能够有效减少数据传输量，减少通信时延；同时，构建模糊灰色评估模型对节点按指标进行节点可信度排序，选取可信度满足要求的若干节点作为区块链共识节点，只对可信度高的区块链共识节点进行数据共识，能够有效减少数据的通信次数，进一步减少通信时延；然后将偏差采集数据通过5G通信模型传输到区块链共识节点；再利用5G通信模型，在区块链共识节点之间进行偏差采集数据的共识，利用5G技术进行数据传输，能够有效提升数据传输速率；并利用共识完成的偏差采集数据，结合初始化数据，恢复出分布式能源系统原始的采集数据；进而构建智能合约模型，根据恢复的采集数据，以及控制决策要求，计算出控制决策结果；并将控制决策结果形成控制指令下发给分布式能源系统，从而实现分布式能源系统的去中心化控制的区块链与5G融合的分布式能源系统去中心控制方法及系统。

本发明的目的二在于提供一种通过构建新的区块链的数据传输模式、节点共识模式和控制模式，以减少数据传输量和通信次数并提高数据传输速度及安全性：通过偏差数据传输模型将复杂数据进行处理，根据分布式能源遥测数据的特点采用偏差法减少数据传输量；评价指标采用模糊灰色评价模型对节点可信度进行排序确定区块链共识节点，通过改进共识模型PBFT取得共识后将数据同步到其他节点；通过智能合约模型实现分布式能源系统的控制，从而利用去中心化控制模式实现对恶意节点的兼容和系统“多活”的区块链与5G融合的分布式能源系统去中心控制方法。