基于区块链技术的电力交易方法及装置与流程

本发明涉及网络领域，特别是涉及一种基于区块链技术的电力交易方法及装置。

背景技术：

在现有技术中，电力市场的运营方式是由电网公司向电厂购电及向用户售电，并且电网公司将购买到的电力输送到中心电站，再统一按照需求分别传输给各用户。这种输配售一体的运营方式比较僵化，并且其结算和清算的过程繁琐、耗时长，并且其中的数据记录和核对环节往往需要人工操作，容易出现人工错误，从而增加了电力市场的运营成本。

目前提出了电力交易市场化改革，相比电改前的传统电费结算，电改后的市场化结算在市场成员、交易合同和交易品种等方面对应用和系统提了新的要求。成员增多、交易品种多样化，合同规则复杂化，要求结算系统能灵活拓展，按照市场价结算；同时允许购、售电端自主协商、集中竞价，导致最终市场价格、电量都不统一，这些都对交易结算管理及风险防范都提出了更高要求。

技术实现要素：

本发明主要解决的技术问题是提供一种基于区块链技术的电力交易方法及装置，能够解决现有技术中输配售一体的运营方式导致运营成本增加的问题。

为了解决上述技术问题，本发明第一方面提供了一种基于区块链技术的电力交易方法，该方法包括：电子设备接收对电力交易智能合约的操作指令，其中电力交易智能合约采用虚拟货币进行结算；电子设备响应操作指令对电力交易智能合约进行处理；电子设备向区块链网络提交电力交易智能合约的处理结果，以使得区块链网络的节点将处理结果存储于区块链网络的区块链中。

为了解决上述技术问题，本发明第二方面提供了一种基于区块链技术的电力交易装置，该装置包括处理器和通信电路，处理器连接通信电路，处理器用于执行指令以实现本发明第一方面提供的方法。

为了解决上述技术问题，本发明第三方面提供了一种可读存储介质，存储有指令，指令被执行时实现本发明第一方面提供的方法。

本发明的有益效果是：采用基于区块链技术的智能合约来完成电力交易，由于区块链具有分布式存储、自动共享、不可篡改的优点，能够简化清算和结算的过程，规避因人为操作造成的错误，提高清算和结算的效率，从而减少电力市场的运营成本。

附图说明

图1是本发明基于区块链技术的电力交易方法第一实施例的流程示意图；

图2是本发明基于区块链技术的电力交易方法第二实施例的流程示意图；

图3是本发明基于区块链技术的电力交易方法第三实施例的流程示意图；

图4是本发明基于区块链技术的电力交易方法第四实施例的流程示意图；

图5是本发明基于区块链技术的电力交易方法第五实施例的流程示意图；

图6是本发明基于区块链技术的电力交易方法第六实施例的流程示意图；

图7是本发明基于区块链技术的电力交易装置第一实施例的结构示意图；

图8是本发明可读存储介质第一实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行详细说明。以下各实施例中不冲突的可以相互结合。

如图1所示，本发明基于区块链技术的电力交易方法第一实施例包括：

s11：电子设备接收对电力交易智能合约的操作指令。

电子设备为连接到网络的固定或者移动设备，例如计算机、手机、平板电脑、服务器等。

电子设备一般代表电力市场中的交易主体，例如电厂、售电公司、电网公司、用户等等，具体代表的是哪个交易主体可以根据该电子设备上登录的账户信息和/或该电子设备所在的网络地址决定的。

交易主体在电力交易智能合约中可以作为电力和/或电力服务的供应主体和/或需求主体，同一交易主体在不同的电力交易智能合约的角色可能不同。例如，在电厂和售电公司/用户的电力交易智能合约中，电厂为电力的供应主体，售电公司/用户为电力的需求主体；在售电公司和电网公司的电力交易智能合约中，电网公司为输电服务的供应主体，售电公司为输电服务的需求主体。

一般而言，电力交易智能合约至少包括电力和/或电力服务的协定数量、协定价格，结算触发条件。协定价格可以是一个固定值，也可以是随着实际用电量/输电量浮动而改变的变化值。此外，电力交易智能合约还可以包括违约条件、违约责任等。

电力交易智能合约采用虚拟货币进行结算。虚拟货币是一种基于区块链技术的数字加密货币。

区块链技术是利用加密链式区块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、利用自动化脚本代码来编程和操作数据的一种全新的去中心化基础架构与分布式计算范式。区块链技术的核心优势是去中心化,能够通过运用数据加密、时间戳、分布式共识等手段,在节点无需互相信任的分布式系统中实现基于去中心化信用的点对点交易、协调与协作,从而为解决中心化机构普遍存在的高成本、低效率和数据存储不安全等问题提供了解决方案。

区块链分布式地存储在区块链网络中，区块链网络为利用区块链技术组成的多节点网络系统。电子设备可以属于区块链网络，也可以不属于区块链网络。如果电子设备不属于区块链网络，那么与至少一个区块链网络的节点相连接，与电子设备连接的区块链网络的节点被称为连接节点。

智能合约是区块链的核心构成要素(合约层),是由事件驱动的、具有状态的、运行在可复制的共享区块链数据账本上的计算机程序,能够实现主动或被动的处理数据,接受、储存和发送价值,以及控制和管理各类链上智能资产等功能。具体的，智能合约是一组情景-应对型的程序化规则和逻辑,是部署在区块链上的去中心化、可信共享的程序代码。智能合约同样具有区块链数据的一般特征,如分布式记录、存储和验证,不可篡改和伪造等。签署合约的各方就合约内容达成一致后,以智能合约的形式部署在区块链上,即可不依赖任何中心机构地自动化代表各签署方执行合约。

s12：电子设备响应操作指令对电力交易智能合约进行处理。

操作指令可以包括签署指令、查询指令等，具体内容及对应的操作可参见后续实施例的描述。

s13：电子设备向区块链网络提交电力交易智能合约的处理结果。

如果电子设备属于区块链网络，可以以广播的方式直接向区块链网络提交处理结果；如果电子设备不属于区块链，可以以向连接的网络区块链网络的节点发送处理结果，再由该节点向区块链网络广播的方式来向区块链网络提交处理结果。

区块链网络的节点将处理结果存储于区块链网络的区块链中。区块链网络的节点可以分为全节点和轻量节点。全节点存储完整的区块链，而轻量节点只存储部分，例如区块链中的部分区块，与自身的交易相关的区块头和/或交易记录哈希值。

通过上述实施例的实施，采用基于区块链技术的智能合约来完成电力交易，由于区块链具有分布式存储、自动共享、不可篡改的优点，能够简化清算和结算的过程，规避因人为操作造成的错误，提高清算和结算的效率，从而减少电力市场的运营成本。

如图2所示，本发明基于区块链技术的电力交易方法第二实施例，是在本发明基于区块链技术的电力交易方法第一实施例的基础上，电子设备代表电力交易智能合约的供应主体，且操作指令为签署指令。本实施例是对本发明基于区块链技术的电力交易方法第一实施例的进一步扩展，因此与本发明基于区块链技术的电力交易方法第一实施例相同的内容在此不再赘述。本实施例包括：

s110：电子设备与电力交易智能合约中的其他主体完成协商。

协商成功的情况下才会执行后续步骤。本步骤的执行可以在区块链平台上完成，也可以不在区块链平台上完成。

如果所有主体均未对电力交易智能合约的内容表示异议，则本步骤可以省去。

s111：电子设备接收对电力交易智能合约的签署指令。

电子设备可以接收其使用者输入的或者来自其他设备的签署指令，也可以是在判定电力交易智能合约的内容满足预设条件的情况下自行给出签署指令。

s112：电子设备响应签署指令签署电力交易智能合约，并对已签署的电力交易智能合约进行加密。

电子设备签署电力交易智能合约表示其代表的交易主体同意该电力交易智能合约的内容并承诺依此执行。

s113：电子设备向区块链网络提交加密后的已签署的电力交易智能合约。

电子设备向区块链网络提交的可以是完整的电力交易智能合约。如果区块链网络中预先部署有智能合约的模板，电子设备也可以只提交部分电力交易智能合约。部分电力交易智能合约一般包括与电力交易智能合约中的需求主体协商好的电力交易智能合约参数，例如电力和/或电力服务的协定数量、协定价格，结算触发条件等。如果区块链网络中预先部署的模板数量大于一，则部分电力交易智能合约还包括模板类型。

提交之后，供应主体的账户和已签署的电力交易智能合约以及合约对应的公共账簿绑定。公共账簿包括需求主体和供应主体的账户余额，且与电力交易智能合约以及需求主体和供应主体的账户绑定。区块链平台将自动执行智能合约并根据执行情况对公共账簿进行更新。

如图3所示，本发明基于区块链技术的电力交易方法第二实施例，是在本发明基于区块链技术的电力交易方法第一实施例的基础上，电子设备代表电力交易智能合约的需求主体，且操作指令为签署指令。本实施例是对本发明基于区块链技术的电力交易方法第一实施例的进一步扩展，因此与本发明基于区块链技术的电力交易方法第一实施例相同的内容在此不再赘述。本实施例包括：

s120：电子设备与电力交易智能合约中的其他主体完成协商。

协商成功的情况下才会执行后续步骤。本步骤的执行可以在区块链平台上完成，也可以不在区块链平台上完成。

如果所有主体均未对电力交易智能合约的内容表示异议，则本步骤可以省去。

s121：电子设备接收对电力交易智能合约的签署指令。

电子设备可以接收其使用者输入的或者来自其他设备的签署指令，也可以是在判定电力交易智能合约的内容满足预设条件的情况下自行给出签署指令。

s122：电子设备响应签署指令签署电力交易智能合约，对已签署的电力交易智能合约进行加密，并向需求主体的账户中存入预定数量的虚拟货币。

电子设备签署电力交易智能合约表示其代表的交易主体同意该电力交易智能合约的内容并承诺依此执行。

预定数量的虚拟货币为预付的电费/服务费。

s123：电子设备向区块链网络提交加密后的已签署的电力交易智能合约，以将需求主体的账户与已签署的电力交易智能合约及对应的公共账簿绑定，并冻结预定数量的虚拟货币。

提交之后，供应主体的账户和已签署的电力交易智能合约以及合约对应的公共账簿绑定。公共账簿包括需求主体和供应主体的账户余额，且与电力交易智能合约以及需求主体和供应主体的账户绑定。需求主体账户中已冻结的虚拟货币不能再用于其他交易。区块链平台将自动执行智能合约并根据执行情况对公共账簿进行更新。

如图4所示，本发明基于区块链技术的电力交易方法第四实施例，是在本发明基于区块链技术的电力交易方法第一实施例的基础上，电子设备代表电力交易智能合约的需求主体且操作指令为查询指令。本实施例是对本发明基于区块链技术的电力交易方法第一实施例的进一步扩展，因此与本发明基于区块链技术的电力交易方法第一实施例相同的内容在此不再赘述。本实施例包括：

s131：电子设备接收来自于区块链网络的查询指令。

电力是一种特殊的商品，一般根据其实际消耗量进行结算，因此在结算前需要抄表来获取电力的实际消耗量。本实施例中区块链网络取代了人工，通过向电子设备发送查询指令实现自动抄表，能够避免人工操作的失误，提高抄表的公信力，简化流程。区块链网络可以周期性的或者非周期性(例如事件触发)的向电子设备发送查询指令。

s132：电子设备响应指令获取电表数据，并对电表数据进行加密。

电表数据为当前的耗电量，与上次查询得到电表数据相减即可得到两次查询之间的时段所实际消耗的电量。

s133：电子设备向区块链网络提交加密后的电表数据。

电力交易智能合约的执行方可以从区块链网络获取电表数据，实现智能抄表。在满足电力交易智能合约的结算触发条件时，根据电表数据和电力交易智能合约计算得到结算费用，然后从已收到的预定数量的虚拟货币中划拨出结算费用对应数量的虚拟货币支付给电力交易智能合约的供应主体，实现智能缴费。

如图5所示，本发明基于区块链技术的电力交易方法第五实施例，是在本发明基于区块链技术的电力交易方法第二或第三实施例的基础上，进一步包括：

s114：同步公共账簿。

满足结算触发条件时，公共账簿被更新，更新后的公共账簿中，需求主体的账户余额中减去结算费用，供应主体的账户余额中加上结算费用。结算费用是根据电力交易智能合约的需求主体的电表数据及已签署的电力交易智能合约计算得到的。每次更新后，电子设备可以同步公共账簿。

如图6所示，本发明基于区块链技术的电力交易方法第六实施例，是在本发明基于区块链技术的电力交易方法第一实施例的基础上，s11之前进一步包括：

s14：电子设备向管理设备发送身份识别信息。

身份识别信息可以是电子设备上登录的账户信息和/或该电子设备所在的网络地址。

如果管理设备确认身份识别信息正确，那么可以执行后续步骤，否则可以向电子设备发送错误提示。

s15：电子设备接收来自管理设备的与身份识别信息对应的电力交易智能合约。

对应的电力交易智能合约可以包括电子设备代表的交易主体可签署的电力交易智能合约、已签署的电力交易智能合约、已结束的电力交易智能合约中的至少一种。

通过本实施例的实施，引入身份识别机制，能够防止未授权的其他方获取身份、交易模式、交易内容等信息，保护电力交易的隐私与机密。

如图7所示，本发明基于区块链技术的电力交易装置第一实施例包括：处理器110和通信电路120，处理器110连接通信电路120。

通信电路120用于发送和接收数据，是基于区块链技术的电力交易装置与其他通信设备进行通信的接口。

处理器110控制基于区块链技术的电力交易装置的操作，处理器110还可以称为cpu(centralprocessingunit，中央处理单元)。处理器110可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。处理器110还可以是通用处理器、数字信号处理器(dsp)、专用集成电路(asic)、现成可编程门阵列(fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。

处理器110用于执行指令以实现本发明基于区块链技术的电力交易方法第一第七实施例中任一个以及不冲突的组合所提供的方法。

如图8所示，本发明可读存储介质第一实施例包括存储器210，存储器210存储有指令，该指令被执行时实现本发明基于区块链技术的电力交易方法第一至第七实施例中任一个以及任意不冲突的组合所提供的方法。

存储器210可以包括只读存储器(rom，read-onlymemory)、随机存取存储器(ram，randomaccessmemory)、闪存(flashmemory)、硬盘、光盘等。

在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的方法和装置，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施方式仅仅是示意性的，例如，模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施方式方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)或处理器(processor)执行本发明各个实施方式方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(rom，read-onlymemory)、随机存取存储器(ram，randomaccessmemory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上仅为本发明的实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。