控制分配网的制作方法

本发明涉及一种分配网。尤其地，本发明涉及在进行馈送的和进行提取的部件之间的平衡，所述部件借助分配网连接。

背景技术：

分配网被设计用于分配例如水、气体或电能。要分配的介质通常由一个或仅一些馈送方提供给分配网，并且可以由大量消耗方提取。

例如在电能的情况下，在此期间分布式能量提供方本身已经过渡到使用少量和最少量能量。例如，私人家庭可以包括光伏设施并且不仅可以作为消耗方、而且同时也作为馈送方出现。水电厂或风电厂可以将少量的或中等量的能量的量馈送到分配网中，并且大的、尤其热电厂可以集中将大量能量提供给分配网。

基本上，在分配网中，馈送的介质流（供应量）的总量应该始终对应于提取的介质流（需求量）的总量。供应量可以是可变的，因为例如日间和夜间可以影响太阳能设施或局部的天气可以影响风力设施。需求量可以是可变的，因为例如由于突然降温或夜间可能提取更多能量用于加热目的。为了使介质流相互间更好地平衡，通常力求在馈送方和消耗方之间的直接交换。

此外，馈送和提取条件、尤其是报酬可以动态地控制。如果例如存在能量的超量供应，那么用于馈送的能量的报酬可以降低，部分地甚至降低到负值范围中。相反地，如果在分配网中存在过少的能量——或在需要的部位处不存在能量——那么报酬可以升高。

技术实现要素：

本发明所基于的问题在于，改进地组织分配网的多个进行馈送的和进行提取的参与方。本发明借助于独立权利要求的主题来解决所述问题。从属权利要求描绘优选的实施方式。

双向转移包括提供功率和回报，其中提供功率要求或包括借助于分配网传输功率对象。改变框架说明，在哪个范围内可以改变功率和/或回报。用于控制转移的方法包括如下步骤：检测功率、回报或改变框架；借助于分配网根据分配网的运行状态传输功率对象；和基于在改变框架之内提供的功率来确定回报。

分配网被设计用于传输功率对象，所述功率对象例如可以包括电流、水、气体或化学制剂。为了确定功率，可以将功率对象定量；此外可以确定其他参数，如功率时刻、量或质量。

为了借助于具有非常大量的进行馈送的和进行提取的参与方的分配网来分配功率对象，可以进行根据端对端（p2p）网络的类型的直接的交换，以便避免不必要的传输。在此不能够以分配网的树状拓扑为出发点，其中大量的馈送方位于根部并且大量的提取方位于枝部。更确切地说，力求m×n交换，其中可以动态地确定，功率对象的流以哪种方式在m个馈送方和n个提取方之间伸展。

本发明基于如下知识：在此在馈送方和提取方之间的经由交换功率对象的协调——在考虑回报的情况下——可以通过分配网的技术现状影响。例如，在约定的功率时刻可能出现功率对象的过量供应，使得进一步的引入可能是不合理的或者至少不那么吸引人。这种条件可以被分配网的运行状态所包括，使得之前涉及的在输送方和提取方之间的协定必须经由功率和回报之间的关联关系调整。在此重要的是，改变应该仅在协定的改变框架内并且仅根据分配网的运行状态来进行。

传输可以包括在源地点处馈送功率对象和在目标地点处提取功率对象。分配网可以具有确定的固有容量，使得不一定需要，将馈送的物品完全从源地点传输至目标地点。更确切地说，可能足够的是，在源地点处馈送一个量，并且在目标地点处提取另一个量。分配网优选固定地安装并且通常不包括用于功率对象的可移动的运输容器或车辆，如载重汽车或船舶。功率对象的馈送和/或提取通常可以是连续的。尤其地，功率对象可以包括能量，尤其电能，液体或气体。功率对象能够是可测量的，但是是不可数的。

关于功率和回报以及关于改变框架的协议通常在功率起作用之前达成。

功率对象的可用性在一个实施方式中在分配网中传输的时刻被确定，其中功率根据可用性来改变。例如，当可用性高时，即当趋势上存在比所需要或需求更大量的功率对象时，可以节流馈入的功率对象的流或体积流。

在另一实施方式中，在传输的时刻确定分配网的部件的负荷率并且根据负荷率来改变功率。部件例如可以包括线路或分配装置，并且部件可以分配有容量，所述容量说明，每单位时间可以通过所述部件传导多少功率对象。负荷率表明，可用的容量的所使用的部分为多大。如果负荷率是高的，那么可以将进入的或离开的流或体积流节流。

改变框架可以包括涉及功率对象的功率参数的上限和/或下限。功率参数例如可以涉及功率时刻、功率对象的量或质量。改变框架也可以涉及在功率和回报之间的关联关系。通过改变框架可以归档，究竟在哪种情形下应发生转移，并且最终应支付何种价格。价格可以包括回报。回报的一部分可以流出到其他当事方，所述其他当事方运行供应网，和/或所述其他当事方用于开展转移。

在功率和回报之间的关联关系可以在整个改变框架之内借助于函数来确定。这种函数也称为单射。函数允许，在没有进一步协商或许可的条件下确定关联关系。由此，在不中断的条件下完全自动化地控制一次确定的转移。

功率可以由第一当事方提供并且回报可以由第二当事方提供，其中传输通过第三当事方控制。在此，仅第三当事方根据功率对象的参数在其传输时确定回报。第三当事方可以担当特别的机要职位，因为仅其可以概括地评断分配网的运行状态。因此提出，第三当事方也控制转移的开展。

功率、回报和改变框架可以借助于智能合约来确定。智能合约通常包括协议，所述协议描述合同，并且所述协议可以完全自动化地实施。尤其地，可以考虑可客观确定的影响变量，所述影响变量尤其可以影响价格，如在上文中详述的那样。合同条款可以算数地表达并且可以自动化地确保遵循合同条款。

金融交易可以借助于区块链保证。在此大量的金融交易可以借助于密码值彼此链接，使得保证全部金融交易的完整性。金融交易参数的事后的改变因此是不可能的。在此优选地使用去中心的共识机制（例如proof-of-work（工作量证明），proof-of-stake（权益证明），proof-of-burn（燃烧证明）或者proof-of-activity（活动证明）），以便确定金融交易。

回报可以包括借助于数字支付手段、例如加密货币的转移。支付手段可以属于可兑换的币种或者是有货币价值的。为了转移回报，可以使用密码学的原理，以便实现分配的、值得相信的和可靠的数字支付系统。对于交换回报存在多种已知的方式，所述方式在此不应继续研究。决定性的是，可以基于技术参数影响回报，所述技术参数涉及分配网。影响自动化地进行并且优选适合于，影响技术参数。如果例如能量的分配网的部件过载，那么通过降低所馈送的能量的价格可以引起，馈送更少的能量，使得因此可以减小过载。

用于控制上述双向转移的设备包括：用于接收功率、回报和改变框架的说明的第一接口，其中改变框架说明，在哪个范围内可以改变功率和/或回报；用于接收分配网的运行状态的第二接口；和处理装置。在此，处理装置被设计用于，检测功率对象的传输，并且基于在改变框架之内提供入的功率来确定回报。

传输可以通过一个或多个参数确定，所述参数涉及分配网或功率对象。例如，可以考虑功率时刻、功率的量、质量、速度或在该时刻适用的价格。

在一个实施方式中，处理装置也被设计用于，控制功率对象通过分配网的传输。处理装置可以包括可编程的微型计算机或微型处理器。优选地，处理装置被设计用于，完全地或部分地实施在上文中描述的方法。对此，方法能够以计算机程序产品的形式存在或者存储在计算机可读的数据载体上。方法的优势和特征可以涉及设备并且反之亦然。

用于控制上述双向转移的系统包括：分配网，所述分配网被设计用于在源地点处馈送功率对象和在目标地点处提供功率对象；用于确定分配网的运行状态的设备；和处理装置。在此，处理装置被设计用于，检测功率、回报和改变框架；借助于分配网根据分配网的运行状态检测功率对象的传输；和基于在改变框架之内提供的功率来确定回报。

处理装置可以被上述设备所包括，并且该设备可以被系统包括。

附图说明

本发明的在上文中描述的特性、特征和优点以及如何实现所述特性、特征和优点的方式和方法结合在下文中对实施例的描述变得更清晰地和更清楚地可理解，所述实施例结合附图详细阐述，其中：

图1示出示例性的系统；和

图2示出方法的流程图。

具体实施方式

图1示出示例性的系统100。系统100包括：分配网105，所述分配网被设计用于传输功率对象110；和至少一个部件115。与分配网105连接有：一个或多个第一当事方120，所述第一当事方可以将功率对象110馈送到分配网105中，并且在此也称为馈送方120；和一个或多个第二当事方125，所述第二当事方可以从分配网105提取功率对象110，并且在此也称为提取方。分配网105可以通过第三当事方103控制，所述第三当事方在此也称为运营方130。

在示出的实施方式中，供应网105被设计用于传输电能（电流），然而在其他实施方式中也可以传输其他物质、介质、尤其流体或者其他能量形式。在每种情况下，供应网105是工程实体装置，没有所述工程实体装置则无法执行传输。部件115可以分配有容量，所述容量说明，多少功率对象110可以通过其传输。容量可以确定供应网105的可用性。

运营方130包括或优选地控制设备135，所述设备可以包括处理设备140和可选地包括存储装置145。借助于可选的第一接口150，设备135可以接收尤其关于合约的信息，所述合约在下文中还更详细地描述，并且借助于第二接口155可以确定分配网105的运行状态。对此，具有扫描设备160的第二接口可以安置在分配网105处或其中，安置在部件115处，安置在馈送方120处，安置在消耗方125处或安置在供应网105与馈送方120或消耗方125之间。

借助于扫描设备160，第三当事方130可以作为关于合同165的“预言者”出现。在此，第三当事方130作为中立方提供参数，所述参数对合同165的实施产生影响，如在下文中还更详细地描述的那样。

在分配网105中传输功率对象110优选基于合约165，所述合约最终可以为合同或协定，参与的当事方120-130已经对所述合同或协定达成一致。合约165优选地包括功率170、回报175和改变框架180。功率170在于提供功率对象110，其中功率170可以分配有时刻、馈送地点、提取地点、量、质量、流或体积流或其他的或另外的属性。回报175实际上可以任意地限定，通常其涉及将尤其数字支付手段、例如加密货币从提取方125转移到馈送方120。通常，回报175的一部分也归于运营方130。

合约165此外限定，功率170和回报175应处于何种关系。关系可以固定地预设或者根据一个或多个上述参数来确定。所述关系也可以称为价格，尽管回报175不一定以金钱的方式存在。

合约165通常在如下时刻确定，在所述时刻并非已知全部条件，在所述条件下应满足所述合约。例如，提供时刻——或者提供时间范围——可以在将来，其中馈送方120用于提供功率对象120的功率能力不是精确已知的。此外，不能精确已知的是，分配网105在功率时刻处于何种运行状态。通常朗读在于分配网105的结构方式、表现或负载并且影响能够以何种方式满足合约的工程原因。

这种原因可以归因于分配网105的运行状态。运行状态尤其可以涉及功率对象120在有关时间的可用性或部件115的负荷率。如果例如在示出的能量分配网105中存在电流的过量供应，那么进一步馈送电流可能出于工程原因而不合理或不可行。如果部件115的容量被充分利用，那么通过部件115的传输可能是受限的、有风险的或根本不可能的。

提出，功率170和回报175被限定成，使得其条件或其关联关系可以在以下情况下通过运营方130改变，即在提供功率170的时刻对此存在工程要求。尤其地，在功率170和回报175之间的关联关系可以改变，以便使功率对象120的馈送或提取优选或更吸引人，所述关联关系通常也作为价格已知。在此，在签订合约165时可以确定，在何种条件下全部当事方120、125、130准备好满足合约165。例如如果价格下降到预先确定的阈值之下，那么馈送方120可能不再对合约165的行使感兴趣。如果价格升高到高于另一阈值，那么提取方125可能丧失对合约165的兴趣。如果在能量分配网105的范围内存在问题，那么运营方130可能不再满足合约165。

价格可以确定为能量分配网105的参数的函数。函数可以线性地、多项式地或以其他方式构成，并且优选至少在应满足合约165的条件的范围中限定。

合约165可以借助于区块链方法保证，使得所述合约在其签订之后不能明显地改变。当事方120-130由此可以改进地受合约165约束。合约165的实施可以完全自动化地进行。在此，可以引起、释放或至少确定回报175。回报175可以要求现金转移或贷记款项。对此可能需要其他部门，所述其他部门是信托工作的并且例如管理账户或类似的实体。所述部门可以与运营方130重合。

管理智能合约165可以包括协商条件、保存参与方的赞同和通过值得信赖的其他当事方使合同165生效。所述其他当事方尤其可以通过第三当事方130形成。

为了管理合同165，可能需要自身的基础设施，以便以足够的程度保证可靠性、可用性和值得信赖性。对此，尤其可以维持资产登记册，即一个合同165或多个合同165的组成部分的明细表。资产登记册可以复制地、即周期性地或事件控制地在不同的装置处就内容而言同步地保持。复制优选地容错地进行。合同165的实施可以借助于哈希链来保护，尤其借助于区块链方法，其中全部金融交易借助于加密方法彼此链接。

图2示出用于控制双向转移的方法200的流程图。方法200优选地被设计用于控制图1的系统100或者其一个或多个部分。

在步骤205中，检测功率170、回报175和改变框架180，这些通常由合约165包括。还可以确定其他条件，例如可变的价格，即可以包括与参数相关的在功率170和回报175之间的关系。参数在此优选地涉及分配网105、其部件115或特性或用于通过分配网105传输功率对象120的传输过程。此外，可以给出一个或多个条件，在所述条件下反正应实施合约165。所述条件例如可以包括时刻、时间段或价格。通常，必须满足全部给出的条件，借此实施合约165。

在步骤210中检查，是否满足所述一个或多个条件。如果是这种情况，那么在步骤215中可以检测功率对象110的传输。例如对此可以询问扫描设备160之一，所述扫描设备检测功率对象110流入、通过或流出分配网105。

分配网105的可以影响传输过程的运行状态优选与传输过程并行地在步骤220中确定。

运行状态可以确定，合约165是否和以何种方式或以何种程度从其原始参数改变。对此，在步骤225中基于确定的运行状态和观察到的传输可以确定，提供何种功率170，和应如何估算所提供的功率165。

与此相应地，在步骤230中，基于合约165和适用的参数可以确定，何种回报175分配给功率170。在此，开始订立的合同165可以在改变框架180之内改变。在一个实施方式中，例如分配网105的运行状态影响价格，所述价格描述在功率170和回报175之间的关联关系。在一个实施方式中，通过分配网105接受的或提供的功率对象（必要时每时间单位）的量基于运行状态来限制。

回报175通常从提取方125流至馈送方120，其中回报175的一部分可以流至运营方130。在此，变化也是可能的，例如当基于分配网105的运行状态必须降低或拒绝馈送时，运营方130也可以对馈送方120给予回报。

方法200可以返回步骤210并且重新经历。如果在步骤210中确定，不满足合约165的条件，那么在步骤240中可以中断传输。可以继续监控适合的条件，以便必要时再次在随后的时刻开始传输，如在上文中描述的那样。

本发明的背景

在下面的阐述中，合约175也称为合同或智能合约。馈送方120称为a并且提取方125称为b。运营方130可以与当事方tp重合。功率对象110称为g。

智能合约通常包括通过一个或多个计算机或其他装置可实施的协议，所述协议描述合同。常见的智能合约通常能够以如下形式

c（a，b，$）

概括出来，这可以表达成：“实体a对实体b以电子货币支付款项$”。货币尤其可以包括加密货币，如比特币。

在一个变型形式中，智能合约以如下形式存在：

c（a，b，g）

这可以表达成：“实体a将关于功率对象g的所有权交付给实体b”。

也存在其他类型的智能合约，在所述智能合约中引起一次付款（如果预先确定的事件发生，那么所述付款可以退还）或者引起由多个实体的多次付款（并且智能合约可以根据实体的决定以及可能外部的条件撤回或确认）。

在此不紧要的是，如何贯彻智能合约，紧要的仅有：智能合约可以表达何种内容，和所述智能合约在其订立之后可以如何基于条件自动化地改变。

对于智能合约优选的方法称为“预言”，其中预言优选表示在线服务，所述在线服务提供确定的数据，例如足球结果、股票指数等。预言通常由多个供应方复制，以便提高可靠性和安全性。在此，智能合约可以作为如下形式的表达来说明：

c（a，b，$[地点g]，c）

这可以表达成“如果条件c（在预先确定的时间窗之内）为真并且如果金融交易并非无效，实体a将款项$[或者关于功率对象g的所有权]提供给实体b”。其他类型的智能合约支持拍卖、找到最高出价方和撤销全部其他出价方的金融交易。

提出，在至少两个实体a和b之间建立智能合约，使得在金融交易作为有效被接受之前，智能合约可以以确定的方式和方法通过值得信赖的第三tp（“trustedparty，可信中心”）改变。在用于分配能量的智能电网105的情况下，用户a（馈送方120）可以决定，将确定量#的电能（功率对象110，例如以kwh表达）以确定的价格$在确定的时刻或在确定的时间窗t出售给实体b。于是，智能合约如下表示：

c（a，b，#，$，t）

其中没有描述，在a和b之间的合同如何实现，例如通过拍卖或其他方式。现在提出订立具有两个扩展的合同的方法：

1.）“元合同”确定条件，在所述条件下智能合约c是有效的并且智能合约c的条件在确认阶段中可以如何改变。元合同说明用于真正的合同的改变框架。

2.）“改变的合同”确定，如何订立经确认的和改变的合同。换言之，改变的合同确定，哪个具体的合同实际上适用，所述合同从元合同中基于预先确定的条件得出。在下文中，具有撇号的变量分别表示改变的变量；v例如改变成v’。

有效的合同c可以如下表示：

1.）实体t创建元合同m，所述元合同通过其他实体随后可以用作为框架合同或主协定。实体t可以是值得信赖的部门，所述部门尤其通过运营方130形成或运行。元合同m具有如下形式：

m=c（t3p，c，r（#，$，t，#’，$’，t’，c，c’）），

其中t3p是值得信赖的部门或值得信赖的部门的组的成员，所述成员允许，改变和确认所提出的合同。c是固定的（静态的）条件，r是程序（可实施的程序代码），所述程序根据预先确定的针对（#，$，t，#’，$’，t’，c，c’）的条件rcond是否为真而输出真或假（或者0或1）。

r因此确保，旧的值#、$、t，改变的值#’、$’、t’，静态表达的条件c和附加的条件c’满足预先确定的关系rcond。在智能电网的情况下，r可以如#’<=#那样简单，这表示，传输的电能的改变的值小于或等于合同采纳的值。因此，附加条款可能是有用的，以便避免交换网105的过载。

2.）实体a和b适合于所提出的合同m的条件：

c=c（a，b，m，#，$，t），这可以表达为“a承担，在确定的时刻或在确定的时间段t内，将确定量#的电能（例如以kwh为单位）以确定的值$出售给另一实体b，其中合同与元合同m的附加的条件相关”。元合同m因此预设改变框架，在所述改变框架内可以改变订立的合同c。

在一个实现方案中，m不必是元合同的副本，而是可以简单地是一种对元合同的指针或参考，尤其是对m的哈希指针。

3）为了所述合同是有效的，值得信赖的第三当事方（例如第三当事方130）在使合同c有效之前可以改变合同c，所述第三当事方由元合同m对于所述角色授权。这通过新的改变的合同实现：

rc（c（a，b，m，#，$，t），t3p，#’，t’，c’）=rc（c，t3p，#’，$’，t’，c’），这可以表达成“tp使合同c（a，b，m，#，t）失效并且接受合同c（a，b，m，#，t），所述合同由a和b提出，在此但是将值从#改变成#’，从$改变成$’，并且从t改变成t’”。在智能电网的情况下，显得有合理的是，运营方130改变电能的量#或者添加附加的条件c’，以便确保电交换网105的稳定性。

#、$和t的值如何通过t3p改变并且添加附加的条件c’的方式必须与元合同m一致，在合同c中参照该元合同。这实际上是这种情况，即授权的当事方以授权的方式和方法改变和批准合同，应该通过参与系统的实体，作为其认证任务的一部分在智能合约的范围内检查。在一个实现方案中，c不必是所提出的合同的副本，而是可以简单地是对合同c的指针或参考。

尽管本发明在细节上通过优选的实施例予以详细说明和描述，但本发明不受限于公开的示例并且其他的变型形式可以由本领域技术人员从中导出，而不脱离本发明的保护范围。