本发明属于售电侧市场领域，特别涉及一种基于区块链技术的区域电力自由交易方法。
背景技术：
由于售电侧市场开放，加之分布式储能和光伏的大范围推广，用户不仅可以通过调节自身用电行为，而且可以通过将剩余电量上网卖给其它用户或者电网。
在传统交易方式上，交易计划由市场管理者(或者调度中心)制定，所以它们拥有对电力交易的过大影响力，无法真正意义上实现电力自由交易。区块链技术具有数据透明、去中心化、去信任化的特征，可有效的解决这一问题。
技术实现要素：
本发明的目的是：提供一种基于区块链技术的区域电力自由交易方法，该基于区块链技术的交易模式在降低交易风险的同时，简化支付、结算、审核、交割过程的复杂和繁琐，用户自由选择电量供应商，还可以调整自身用电行为，并将多余用电上网，实现利益最大化，解决售电侧市场开放下电力交易问题。
本发明的原理是：基于区块链技术搭建能量池概念，电网作为中间商对供应商市场准入进行认证，用户通过查阅能量池中发布的合约信息，自主选择电力供应商，与此同时，还可以将多余电量上网，作为售电方，参与到电力交易市场。
为了解决上述问题，本发明的技术解决方案是该区域电力自由交易方法包括具体步骤如下：
s1：在进行电力交易前，供应商上传信息完成注册或登录；
s2：利用区块链技术进行验证是否满足准入条件，满足则进入s3，否则强制退出；
s3：供应商获准进入联盟链，通过查询之前交易信息，确定报价；
s4：供应商将包含报价信息、电量、账户地址的合约内容写入区块链中并发布到实时能量交易池中；
s5：需要购电的用户通过查看能量交易池中的信息，并与电网电价进行比较选择适合自己的方案，用私钥签署智能合约，达成交易；
s6：智能电表记录用户交易电量，写入区块链；
s7：进行安全核验，一旦通过校核，满足合约内容则自动结算电费，否则按照合约失信惩罚；
s8：一旦交易达成，电网作为中间商按交易类型抽取部分佣金。
其中，所述的供应商的概念包括：发电厂、风电厂、光伏电站、储能电站作为源的传统发电商，及储有多余电量可上网的用户。
其中所述的区块链技术是：区块链被视为一个去中心化的分布式数据库，该数据库由一串使用密码学方法产生的数据区块有序链接而成，区块中包含有一定时间内产生的无法被篡改的数据记录信息；具体地，区块由两部分组成：1）区块头，链接到前面的区块，并为区块链提供完整性，每个区块头都带有时间戳，作为独特的标记，以保证区块链的可追溯性；2）区块主体，记录了网络中更新的数据信息，具体包括交易记录号，用户id信息，供电商id信息，交易电量，交易金额。
其中，所述的准入条件是：
s21：针对用户作为供应商想将多余电量售出情况
s21.1通过智能电表计量用户可上网电量满足一定要求；
s21.2用户若是第一次作为供应商参与交易，通过区块链技术签署一份共同声明，其中包括对权利义务的规定以及信用承诺书；
s21.3用户若不是第一次作为供应商参与交易，通过查询之前的交易记录，若失信记录未超过3次，用户可继续参与交易；
s22：针对大型发电厂作为供应商的情况
s22.1发电厂有一定的发电规模；
s22.2发电厂在环保节能上满足碳排放的指标；
s22.3发电厂若是第一次作为供应商参与交易，通过区块链技术签署一份共同声明，其中包括对权利义务的规定以及信用承诺书；
s22.4发电厂若不是第一次作为供应商参与交易，通过查询之前的交易记录，若无失信记录，可作为供应商继续参与交易。
其中，所述供应商报价采用线性报价函数，具体流程步骤如下：
s31通过查阅区域网中的信息，收集历史交易的报价信息；
s32采用蒙特卡罗算法生成其他供应商的n个报价场景；
s33初始化自身报价系数ai，bi粒子；
s34计算第i个场景下的适应度函数；
s35更新种群最优个体并进行粒子更新；
s36判断是否满足迭代次数，是则进入步骤s37，否则进入s34；
s37判断是否遍历了所有场景，是则进入s38，否则进入s33；
s38对各个场景下求解的报价最优系数取期望值；
s39输出最优报价。
其中，所述的安全校核具体步骤如下：
s71系统自动将区块链中的电，与签订的智能合约进行比较，若满足要求进入步骤s72，否则进入s73；
s72交易金额以比特币的形式打入对方账户地址，交易双方将收到基于区块链技术的智能数字票据；
s73交易的电量不满足合约要求，分情况进行
s73.1交易电量不满足合约要求，卖方需补偿购买方另外向电网买电的价格差，并有一次失信记录，在此情况下，双方的电力交易按照已交易的电量进行自动结算；
s73.2交易的电量超出合约要求，交易电量超出的部分，用户按合约电价的1.05倍交纳多余电量。
其中，所述的电网佣金抽取的标准按交易类型进行分类，具体如下：
s81判别交易类型，日结算购电协议进入s82，月结算购电交易进入s83；
s82对于日结算的购电协议，收费标准分3档
s82.1日交易电量低于100千瓦时，不收费；
822.2日交易电量在100千瓦时和200千瓦时之间，按交易金额的1%收费；
s82.3日交易电量超过200千瓦时，按交易金额的3%收费；
s83对于月结算的购电协议，收费标准分5档
s83.1月交易电量低于1000千瓦时，不收费；
823.2月交易电量在1000千瓦时到5000千瓦时之间，按交易金额的3%收费；
s83.3月交易电量超过5000千瓦到10000千瓦时之间，按交易金额的9%收费；
s83.4月交易电量超过10000千瓦到20000千瓦时之间，按交易金额的11%收费；
s83.5月交易电量超过20000千瓦时，按交易金额的17%收费。
与现有技术相比，本发明具有如下优点：
1.交易的决策主要由市场参与者承担，减少了整个交易过程中系统调度者的决策工作，同时还能增加交易过程的透明性，用户可自由选择电量供应商，还可以用户调整自身用电行为，并将多余用电上网，实现利益最大化；
2.通过区块链的去中心化和去信任化的特征，只要任一节点不符合智能化合约的条件，都将无法进入支付环节，降低了交易的风险；
3.采用区块链技术搭建能量交易平台，在安全可靠的同时，还避免了传统支付、结算、审核、交割过程的复杂和繁琐，提高了支付过程的效率。
4.区块链具有数据透明、可靠、去中心化、合约执行自动化以及可追溯性的特点，给电力交易提供成本低廉、公开透明的系统平台。
附图说明
图1是本发明的基于区块链技术的区域电力自由交易方法的总体流程图；
图2是本发明的基于区块链技术的区域电力自由交易方法的交易示意图；
图3是本发明的基于区块链技术的区域电力自由交易方法的电力交易区块链示意图；
图4是本发明的基于区块链技术的区域电力自由交易方法中供应商报价确定的流程图。
具体实施方式
以下结合附图及实施例对本发明进行详细说明，所描述的实施例仅仅是本发明的部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的其它实施例，都属于本发明的保护范围。
如附图所示，该基于区块链技术的区域电力自由交易方法包括具体步骤如下：
s1：在进行电力交易前，供应商需上传信息完成注册或登录；
s2：利用区块链技术进行验证，看是否满足准入条件；
s3：供应商获准进入联盟链，通过查询之前交易信息，确定报价；
s4：供应商将包含报价信息、电量、账户地址的合约内容写入区块链中并发布到实时能量交易池中；
s5：购电的用户通过查看能量交易池中的信息，并与电网电价进行比较选择适合自己的方案，用私钥签署智能合约，达成交易；
s6：智能电表记录用户交易电量，写入区块链；
s7：进行安全核验，一旦满足合约内容，自动结算电费；
s8：一旦交易达成，电网作为中间商抽取部分佣金；
其中所述的区块链技术是：区块链被视为一个去中心化的分布式数据库，该数据库由一串使用密码学方法产生的数据区块有序链接而成，区块中包含有一定时间内产生的无法被篡改的数据记录信息；具体地，区块由两部分组成：1）区块头，链接到前面的区块，并为区块链提供完整性，每个区块头都带有时间戳，作为独特的标记，以保证区块链的可追溯性；2）区块主体，记录了网络中更新的数据信息，具体包括交易记录号，用户id信息，供电商id信息，交易电量，交易金额。
其中，供应商参与交易的准入条件具体为：
s21针对用户作为供应商将多余电量售出的情况
s21.1通过智能电表计量用户可上网电量满足一定要求；
s21.2用户若是第一次作为供应商参与交易，通过区块链技术需签署一份共同声明，其中包括对权利义务的规定以及信用承诺书；
s21.3用户若不是第一次作为供应商参与交易，通过查询之前的交易记录，若失信记录未超过3次，用户可继续参与交易；
s22针对大型发电厂作为供应商的情况
s22.1发电厂需要有一定的发电规模；
s22.2发电厂在环保节能上需满足碳排放的指标；
s22.3发电厂若是第一次作为供应商参与交易，通过区块链技术需签署一份共同声明，其中包括对权利义务的规定以及信用承诺书；
s22.4发电厂若不是第一次作为供应商参与交易，通过查询之前的交易记录，若无失信记录，可作为供应商继续参与交易；
其中，供应商报价采用线性报价函数，具体报价确定流程步骤如下：
s31通过查阅区域网中的信息，收集历史交易的报价信息；
s32采用蒙特卡罗算法生成其他供应商的n个报价场景
s33初始化自身报价系数ai，bi粒子；
s34计算第i个场景下的适应度函数；
s35更新种群最优个体并进行粒子更新；
s36判断是否满足迭代次数，是则进入步骤s37，否则进入s34；
s37判断是否遍历了所有场景，是则进入s38，否则进入s33；
s38对各个场景下求解的报价最优系数取期望值；
s39输出最优报价；
其中，所述的安全校核具体步骤如下：
s71系统自动将区块链中的电，与签订的智能合约进行比较，若满足要求进入步骤s72，否则进入s73；
s72交易金额以比特并的形式打入对方账户地址，交易双方将收到基于区块链技术的智能数字票据；
s73交易的电量不满足合约要求，分情况进行
s73.1交易电量不满足合约要求，卖方需补偿购买方另外向电网买电的价格差，并有一次失信记录，在此情况下，双方的电力交易按照已交易的电量进行自动结算；
s73.2交易的电量超出合约要求，交易电量超出的部分，用户需按合约电价的1.05倍交纳多余电量；
其中，电网抽取佣金的具体标准如下
s81判别交易类型，日结算购电协议进入s82，月结算购电交易进入s83
s82对于日结算的购电协议，收费标准分3档
s82.1日交易电量低于100千瓦时，不收费；
822.2日交易电量在100千瓦时和200千瓦时之间，按交易金额的1%收费；
s82.3日交易电量超过200千瓦时，按交易金额的3%收费；
s83对于月结算的购电协议，收费标准分5档
s83.1月交易电量低于1000千瓦时,不收费；
823.2月交易电量在1000千瓦时到5000千瓦时之间，按交易金额的3%收费；
s83.3月交易电量超过5000千瓦到10000千瓦时之间，按交易金额的9%收费；
s83.4月交易电量超过10000千瓦到20000千瓦时之间，按交易金额的11%收费；
s83.5月交易电量超过20000千瓦时，按交易金额的17%收费。
实施例：如图1-4所示，用户作为供应商将多余电量上网，该方法包含以下步骤：
s1：在进行电力交易前，供应商上传个人信息注册或登录；
s2：利用区块链技术进行验证，看是否满足准入条件；
s21针对用户作为供应商，将多余电量售出的情况；
s21.1通过智能电表计量用户可上网电量满足一定要求；
s21.2用户若是第一次作为供应商参与交易，通过区块链技术需签署一份共同声明，其中包括对权利义务的规定以及信用承诺书；
s21.3用户若不是第一次作为供应商参与交易，通过查询之前的交易记录，若失信记录未超过3次，用户可继续参与交易；
s3：供应商获准进入联盟链，通过查询之前交易信息，确定报价；
s31通过查阅区域网中的信息，收集历史交易的报价信息；
s32采用蒙特卡罗算法生成其他供应商的n个报价场景；
s33初始化自身报价系数ai，bi粒子；
s34计算第i个场景下的适应度函数；
s35更新种群最优个体并进行粒子更新；
s36判断是否满足迭代次数，是则进入步骤s37，否则进入s34；
s37判断是否遍历了所有场景，是则进入s38，否则进入s33；
s38对各个场景下求解的报价最优系数取期望值；
s39输出最优报价；
s4：供应商将包含报价信息、电量、账户地址的合约内容写入区块链中并发布到实时能量交易池中；
s5：需要购电的用户通过查看能量交易池中的信息，并与电网电价进行比较选择适合自己的方案，用私钥签署智能合约，达成交易；
s6：智能电表记录用户交易电量，写入区块链；
s7：进行安全核验，一旦满足合约内容，自动结算电费；
s71系统自动将区块链中的电，与签订的智能合约进行比较，若满足要求进入步骤s72，否则进入s73；
s72交易金额以比特并的形式打入对方账户地址，交易双方将收到基于区块链技术的智能数字票据；
s73交易的电量不满足合约要求，分情况进行
s73.1交易电量不满足合约要求，卖方需补偿购买方另外向电网买电的价格差，并有一次失信记录，在此情况下，双方的电力交易按照已交易的电量进行自动结算；
s73.2交易的电量超出合约要求，交易电量超出的部分，用户需按合约电价的1.05倍交纳多余电量；
s8：一旦交易达成，电网作为中间商抽取部分佣金；
s81判别交易类型，日结算购电协议进入s82，月结算购电交易进入s83
s82对于日结算的购电协议，收费标准分3档
s82.1日交易电量低于100千瓦时，不收费；
822.2日交易电量在100千瓦时和200千瓦时之间，按交易金额的1%收费；
s82.3日交易电量超过200千瓦时，按交易金额的3%收费；
s83对于月结算的购电协议，收费标准分5档
s83.1月交易电量低于1000千瓦时，不收费；
823.2月交易电量在1000千瓦时到5000千瓦时之间，按交易金额的3%收费；
s83.3月交易电量超过5000千瓦到10000千瓦时之间，按交易金额的9%收费；
s83.4月交易电量超过10000千瓦到20000千瓦时之间，按交易金额的11%收费；
s83.5月交易电量超过20000千瓦时，按交易金额的17%收费。