能源互联网系统的制作方法

本实用新型涉及能源互联网技术领域，尤其涉及一种能源互联网系统。

背景技术：

分布式可再生能源结合互联网技术正在彻底变革整个社会的能源使用方式。能源互联网系统由分布散落的局域能源互联网系统相互联结而成，局域能源互联网系统包括发、输、储、用等组成部分。现有的局域能源互联网系统的各组成部分之间的交互信息处理复杂度高，并且交互信息的可溯性差、可信度低。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型要解决的一个技术问题是提供一种能源互联网系统，能够通过跨域节点设备连接基于区块链的能源互联信息主网和能源互联信息子网。

根据本实用新型的一个方面，提供一种能源互联网系统，包括：基于区块链的能源互联信息主网和能源互联信息子网、第一跨域节点设备；所述能源互联信息子网通过所述第一跨域节点设备接入所述能源互联信息主网，所述第一跨域节点设备用于在所述能源互联信息子网和所述能源互联信息主网之间进行信息的双向传输。

可选地，所述第一跨域节点设备同时作为所述能源互联信息子网和所述能源互联信息主网的区块链节点，用于基于预设的第一规范对所述能源互联信息子网的第一区块链信息和所述能源互联信息主网的第二区块链信息进行双向处理，所述双向处理包括：提取、转换和发布。

可选地，所述能源互联信息主网的区块链节点基于业务处理信息生成第二区块链信息，将此第二区块链信息写入所述能源互联信息主网；所述第一跨域节点设备根据接收到的指令提取相应的第二区块链信息，基于所述第一规范将此第二区块链信息转换为第一区块链信息并在所述能源互联信息子网中发布；其中，所述业务处理信息包括：管理信息、调度信息、交易信息。

可选地，所述能源互联信息子网的区块链节点包括：能源单元；其中，所述能源单元基于能源信息生成所述第一区块链信息，将所述第一区块链信息写入所述能源互联信息子网。

可选地，所述能源单元包括：储能单元、用能单元、发电单元、变送单元和发用单元中的至少一个；所述能源信息包括：身份信息、能力信息、供给能力、需求能力、时空属性、可调控属性、反应时间中的至少一项。

可选地，通过所述能源单元组成能源网络；其中，所述能源单元基于与所述能源网络中其他能源单元的协商结果信息生成所述第一区块链信息，将所述第一区块链信息写入所述能源互联信息子网；所述协商结果信息包括：用电协商结果信息、供电协商结果信息。

可选地，通过所述能源单元组成通讯网络，在所述能源单元之间通过所述通讯网络进行信息交互；其中，所述通信网络包括：总线网络、工业以太网络。

可选地，包括：业务功能区块链和第二跨域节点设备；所述业务功能区块链通过所述第二跨域节点设备与所述能源互联信息主网连接；所述第二跨域节点设备用于在所述能源互联信息主网和所述业务功能区块链之间进行信息的双向传输。

可选地，所述第二跨域节点设备同时作为所述业务功能区块链和所述能源互联信息主网的区块链节点，用于基于预设的第二规范对所述业务功能区块链的第三区块链信息和所述能源互联信息主网的第二区块链信息进行双向处理，所述双向处理包括：提取、转换和发布。

可选地，所述能源互联信息主网通过所述业务功能区块链完成业务功能操作；其中，所述业务功能区块链包括：支付区块链和身份区块链；所述业务功能操作包括：支付操作、身份和授权管理操作。

可选地，还包括：第三跨域节点设备；通过所述第三跨域节点设备连接两个所述业务功能区块链，所述第三跨域节点设备用于在两个所述业务功能区块链之间进行信息的双向传输。

可选地，所述第三跨域节点设备同时作为两个所述业务功能区块链的区块链节点，用于基于预设的第三规范对两个所述业务功能区块链的第三区块链信息进行双向处理，所述双向处理包括：提取、转换和发布。

本实用新型的能源互联网系统，基于区块链的能源互联信息子网通过跨域节点设备接入基于区块链的能源互联信息主网，跨域节点设备进行信息的双向传输；能够使局域能源互联网系统实现无中心的分域自治，可以使业务信息进行透明分域的可控流动，利用多个区块链协同进行可信信息交互，保证交互信息的不可篡改性，增加了业务信息存证的安全可靠，并能够实现自动化运维和交易。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为根据本实用新型的能源互联网系统的一个实施例的示意图；

图2为根据本实用新型的能源互联网系统的另一个实施例的示意图；

图3为根据本实用新型的能源互联网系统的又一个实施例的示意图。

具体实施方式

下面参照附图对本实用新型进行更全面的描述，其中说明本实用新型的示例性实施例。下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。下面结合各个图和实施例对本实用新型的技术方案进行多方面的描述。

下文中的“第一”、“第二”等仅为描述上相区别，并没有其它特殊的含义。

如图1所示，本实用新型提供一种能源互联网系统，包括：基于区块链的能源互联信息主网001和能源互联信息子网020，021、第一跨域节点设备002，003。能源互联信息子网021通过第一跨域节点设备003接入能源互联信息主网001，第一跨域节点设备003用于在能源互联信息子网021和能源互联信息主网001之间进行信息的双向传输。

能源互联信息子网020通过第一跨域节点设备002接入能源互联信息主网001，第一跨域节点设备002用于在能源互联信息子网020和能源互联信息主网001之间进行信息的双向传输。进行双向传输的信息可以有多种，例如管理信息、调度信息、交易信息等，信息可以为区块链信息或其他类型的信息。

区块链技术是一种基于共识的共享账本技术，具有无中心、不可篡改性、公开透明等特点。区块链技术利用块链式数据结构来验证与存储数据、利用分布式节点共识算法来生成和更新数据、利用密码学的方式保证数据传输和访问的安全、利用由自动化脚本代码组成的智能合约来编程和操作数据的一种全新的分布式基础架构与计算方式。

在一个实施例中，能源互联信息主网和能源互联信息子网使用区块链承载信息，能源互联信息主网通过第一跨链节点将各个能源互联信息子网联结起来，组合成一个扁平的大的能源互联网络。

第一跨域节点设备002和第一跨域节点设备003的功能相同，以第一跨域节点设备002为例进行说明。第一跨域节点设备002同时作为能源互联信息子网020和能源互联信息主网001的区块链节点，用于基于预设的第一规范对能源互联信息子网020的第一区块链信息和能源互联信息主网001的第二区块链信息进行双向处理，双向处理包括：提取、转换和发布等。由区块链的通用机制，例如公钥/私钥机制、数据签名等，可以保证信息交互双方的可信性、交易的可信性，区块链的采用共识机制来保证数据的一致性和不可篡改性。

第一跨域节点设备002可以作为中介节点连接能源互联信息子网020和能源互联信息主网001。第一跨域节点设备002可以设置多个区块链节点模块，每个区块链节点模块可以接入一个区块链网络，并且区块链节点模块之间可以进行区块链信息的双向处理。

第一跨域节点设备002可以是能源互联信息子网020和能源互联信息主网001中的区块链节点。能源互联信息子网020和能源互联信息主网001采用的区块链技术、交易的数据格式和需要的内容等可能不同，预设第一规范，第一规范包括能源互联信息子网020和能源互联信息主网001的区块链规范要求。

第一跨域节点设备002在基于区块链的能源互联信息子网020和能源互联信息主网001之间按照第一规范进行双向信息的抽取、变换和发布(传播)等。第一跨域节点设备002可以作为代理节点，被代理的区块链可以作为一个整体以单个区块链节点形式存在，为双向代理。第一跨域节点设备002可以是能源互联信息子网020和能源互联信息主网001的共识节点，参与共识计算。

在一个实施例中，如图1所示，能源互联信息主网001的区块链节点004，005用于进行与能源相关的业务处理，例如管理、调度、需求侧响应、售卖电等功能。基于区块链的能源互联信息主网001通过第一跨链节点002，003将各个能源信息互联子网020，021联结起来，能源互联信息主网001可以实现对于能源信息互联子网021，022范围内的能源的管理，包括调度、需求侧响应、交易等。

能源信息互联子网020，021可以使用专用区块链节点(例如中央控制单元)来协调各组成单元的行为。能源互联信息主网001可以采用多种共识算法，例如采用DPoS共识算法等。能源信息互联子网021，022可以采用私链方式，采用单点共识。

例如，能源互联信息主网001的区块链节点004基于业务处理信息生成第二区块链信息，将此第二区块链信息写入能源互联信息主网001，业务处理信息包括：管理信息、调度信息、交易信息等。区块链节点004提出交易，经过智能合约生成交易信息并生成第二区块链信息(区块)，第二区块链信息可以包含交易类型、时间、交易量等信息，将第二区块链信息写入能源互联信息主网001。

第一跨域节点设备002根据接收到的指令提取相应的第二区块链信息，指令可以为区块链节点004发出的指令。第一跨域节点设备002基于第一规范将此第二区块链信息转换为第一区块链信息(区块)并在能源互联信息子网020中发布。

能源互联信息子网020中的区块链节点根据业务处理信息执行相应的业务操作，包括：管理、调度、交易等，并基于业务操作结果生成第一区块链信息并写入能源互联信息子网020。区块链节点可以设置公钥/私钥，通过哈希算法和加密保证信息真实性和一致性。

基于区块链的能源互联信息主网通过第一跨链节点将各个能源信息互联子网联结起来，实现能源的管理，包括调度、需求侧响应、交易等。能源互联信息主网和能源互联信息子网所产生的关键交易信息通过第一跨链节点双向传播和流动，并按需保存至基于区块链的能源互联信息主网和能源互联信息子网。

在一个实施例中，如图1所示，能源互联信息子网001中的区块链节点包括能源单元022，024；能源单元022，024基于能源信息生成第一区块链信息，将第一区块链信息写入能源互联信息子网020。能源单元可以有多种，例如，如图3所示，能源单元包括储能单元0223、用能单元0224、发电单元0221、变送单元0222和发用单元0225。发用单元0225为同时具有发电和用电功能的单元。能源信息包括身份信息、能力信息、供给能力、需求能力、时空属性、可调控属性、反应时间中的至少一项。

可以通过能源单元组成能源网络。能源单元基于与能源网络中其他能源单元的协商结果信息生成第一区块链信息，将第一区块链信息写入能源互联信息子网，协商结果信息包括：用电协商结果信息、供电协商结果信息等。能源互联子网之间基于能源互联信息子网的第二区块链信息，相互协商以保证局域能源互联网网络的正常运行。

能源互联信息子网可以有多种构成方式。例如，各个家庭边界内的分布式的发电单元、储能单元、变送单元、用能单元等构成基于区块链的能源信息互联子网，这些单元都是子网的区块链节点，每个单元通过自己的区块链节点模块将信息保存至基于区块链的能源信息互联子网，包括身份信息、能力信息、供给能力、需求能力、时空属性、可调控属性、反应时间等。每个单元和其他单元根据需要相互交互信息，比如相互之间协商供、用电关系等，进行能源流动和交互，最终达成的协约信息也保存至基于区块链的能源信息互联子网。能源互联信息子网可以采用PoS或DPoS等共识算法。

通过能源单元组成通讯网络，在能源单元之间通过通讯网络进行信息交互，信息可以为协商信息、各个单元的实时状态和控制信息等。通信网络包括总线网络、工业以太网络等，总线网络包括CAN总线网络等。能源单元可以只将关键的信息写入能源互联信息子网，能源单元的主控模块之间可以过现场总线网络等联结在一起，组成通讯网络，从而实时交互信息。通过将信息分类，不同用途的信息使用不同的通讯通道，可以提高区块链网络的信息处理能力，同时满足实时性需要。区块链网络和实时通讯网络也可以合二为一，或者实时通讯网络和能源网络合一。

在一个实施例中，如图2所示，能源互联网系统包括业务功能区块链030，040和第二跨域节点设备006，007，业务功能区块链030，040分别通过第二跨域节点设备006，007与能源互联信息主网001连接，第二跨域节点设备006，007分别用于在能源互联信息主网001和业务功能区块链030，040之间进行信息的双向传输。

第二跨域节点设备006与第二跨域节点设备007的功能相同，以第二跨域节点设备006为例进行说明。第二跨域节点设备006同时作为业务功能区块链030和能源互联信息主网001的区块链节点，用于基于预设的第二规范对业务功能区块链030的第三区块链信息和能源互联信息主网001的第二区块链信息进行双向处理，双向处理包括：提取、转换和发布等。

预设第二规范，第二规范包括业务功能区块链030，040和能源互联信息主网001的区块链的规范要求。第二跨域节点设备006与第二跨域节点设备007的功能相同。第二跨域节点设备006可以作为中介节点连接业务功能区块链030和能源互联信息主网001。第二跨域节点设备006可以设置多个区块链节点模块，每个区块链节点模块可以接入一个区块链网络，并且区块链节点模块之间可以进行区块链信息的双向处理。第二跨域节点设备006可以作为代理节点，被代理的区块链作为一个整体以单个区块链节点形式存在，为双向代理。

在一个实施例中，能源互联信息主网001通过业务功能区块链完成业务功能操作，业务功能区块链可以有多种，例如，如图3所示，业务功能区块链包括支付区块链0301和身份区块链0401，业务功能操作包括：支付操作、身份和授权管理操作等。

业务功能区块链可以为第三方业务功能区块链或自建的业务功能区块链。能源互联信息主网001通过第二跨域节点设备006与支付区块链0301联结，通过支付区块链网络完成支付交易。支付区块链0301可以为第三方的支付区块链，也可自建。

能源互联信息主网001通过第二跨域节点设备007与身份区块链0401联结，通过身份区块链0401进行能源信息互联主网、子网中的区块链节点等的身份和授权管理。身份区块链0401可以是第三方的身份区块链，也可自建。如果支付区块链0301、身份区块链0401是第三方的，则可以有效复用社会已有区块链资源，相互协作。每个领域有各自的监管和合规性要求，相互协作可以简化每个区块链的实现，专心于各自领域需求。

能源互联信息主网001通过第二跨域节点设备006，007连接到第三方的支付区块链0301和身份区块链0401，借助第三方支付区块链0301和身份区块链0401分工协作来完成相应功能。能源互联信息主网001与支付区块链0301和身份区块链0401协作的过程中，各个协作活动所产生的关键交易信息通过第二跨域节点设备006，007双向传播和流动，并按需保存至各区块链上。

在一个实施例中，如图2所示，通过第三跨域节点设备008连接两个业务功能区块链030，040，第三跨域节点设备008用于在两个业务功能区块链030，040之间进行信息的双向传输。如图3所示，业务功能区块链030，040可以分别为支付区块链0301和身份区块链0401。

预设第三规范，第三规范包括业务功能区块链030和业务功能区块链040的区块链的规范要求。第三跨域节点设备008同时作为两个业务功能区块链030，040的区块链节点，用于基于预设的第三规范对两个业务功能区块链030，040的第三区块链信息进行双向处理，双向处理包括：提取、转换和发布等。

在一个实施例中，第三跨域节点设备008可以作为中介节点连接业务功能区块链030和业务功能区块链040。第三跨域节点设备008可以设置多个区块链节点模块，每个区块链节点模块可以接入一个区块链网络，并且区块链节点模块之间可以进行区块链信息的双向处理。第三跨域节点设备008可以作为代理节点，被代理的区块链作为一个整体以单个区块链节点形式存在，为双向代理。

业务功能区块链030，040在协作过程中的各个活动所产生的关键信息通过第三跨域节点设备008进行双向传播和流动，并按需保存至各区块链上。由区块链的通用机制比如公钥/私钥机制、数据签名等保证交互双方的可信性、交易的可信性，区块链的采用共识机制来保证数据的一致性和不可篡改性。

在一个实施例中，在能源互联信息主网001、能源互联信息子网020，021以及业务功能区块链030，040中部署智能合约，用以基于智能合约进行相应的操作，其中，操作包括：业务处理操作、业务功能操作等，业务处理操作包括：管理、调度、交易等操作；业务功能操作包括支付、身份和授权等操作。

智能合约是存储在区块链上的一段代码，它们可以被区块链上的交易所触发，触发后，这段代码可以从区块链上读取数据或者向区块链上写入数据。智能合约是代码和数据的集合，部署于区块链中的具体的地址。智能合约可以有多种，可以通过智能合约来管理能源互联信息主网001、能源互联信息子网020，021以及业务功能区块链030，040中的多种操作、活动。

上述实施例中的能源互联网系统，基于区块链的能源互联信息子网通过跨域节点设备接入基于区块链的能源互联信息主网，跨域节点设备进行信息的双向传输；能够使局域能源互联网系统实现无中心的分域自治，可以使业务信息进行透明分域的可控流动，利用多个区块链协同进行可信信息交互，保证交互信息的不可篡改性，增加了业务信息存证的安全可靠，并能够实现自动化运维和交易。

可能以许多方式来实现本实用新型的方法和系统。例如，可通过软件、硬件、固件或者软件、硬件、固件的任何组合来实现本实用新型的方法和系统。用于方法的步骤的上述顺序仅是为了进行说明，本实用新型的方法的步骤不限于以上具体描述的顺序，除非以其它方式特别说明。此外，在一些实施例中，还可将本实用新型实施为记录在记录介质中的程序，这些程序包括用于实现根据本实用新型的方法的机器可读指令。因而，本实用新型还覆盖存储用于执行根据本实用新型的方法的程序的记录介质。

本实用新型的描述是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本实用新型限于所实用新型的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显然的。选择和描述实施例是为了更好说明本实用新型的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本实用新型从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。