一种电力系统市场点对点交易的争议处理方法及装置

1.本发明属于电力系统的市场交易技术领域，尤其涉及一种电力系统市场点对点交易的争议处理方法、装置、电子设备及存储介质。


背景技术：

2.电力市场的争议处理机制是维护电力市场生态的重要手段。传统的电力市场争议处理方式，采用集中式的模式，当市场主体之间出现交易价格或电量方面的争议时，需要将书面调节申请提交至电力交易机构、能源监管机构和政府部门。这种争议处理机制的缺点是，争议处理过程中用户的交易隐私都泄露给权威机构，难以满足用户对隐私保护的需求。


技术实现要素：

3.本发明的目的是为克服已有技术的不足之处，提出一种电力系统市场点对点交易的争议处理方法、装置、电子设备及存储介质，使用户交易争议处理中，既保护电力市场用户的隐私，又可以处理用户之间的交易争议，提高电力市场的公信力。
4.根据本发明的第一方面，提出了一种电力系统市场点对点交易的争议处理方法，包括以下步骤：
5.步骤(1)，当交易过程出清结束后，电力交易管理中心计算得到伪装后的点对点交易价格，并将伪装后的点对点交易价格提交给交易市场监管商；
6.步骤(2)，电力交易管理中心对所有交易的真实交易电量和价格进行哈希计算，将哈希计算值存到区块链中；
7.步骤(3)，当电力系统的任意两个用户之间发生交易争议时，利用哈希验证的方法对交易争议进行前期处理；
8.步骤(4)，当前期交易争议处理无效时，利用账单重构方法，对交易争议进行后期处理，交易争议得到解决。
9.根据本发明的第二方面，提出了一种电力系统市场点对点交易的争议处理装置，包括：
10.交易价格计算模块，用于当交易过程出清结束后，电力交易管理中心计算得到伪装后的点对点交易价格，并将伪装后的点对点交易价格提交给交易市场监管商；
11.哈希计算模块，用于电力交易管理中心对所有交易的真实交易电量和价格进行哈希计算，将哈希计算值存到区块链中；
12.交易争议前期处理模块，用于当电力系统的任意两个用户之间发生交易争议时，利用哈希验证的方法对交易争议进行前期处理；
13.交易争议后期处理模块，用于当前期交易争议处理无效时，利用账单重构方法，对交易争议进行后期处理，使交易争议得到解决。
14.根据本发明的第三方面，提出了一种电子设备，包括：
15.存储器，用于存储计算机可执行的指令；
16.处理器，所述处理器被配置依次执行：
17.当交易过程出清结束后，电力交易管理中心计算得到伪装后的点对点交易价格，并将伪装后的点对点交易价格提交给交易市场监管商；
18.电力交易管理中心对所有交易的真实交易电量和价格进行哈希计算，将哈希计算值存到区块链中；
19.当电力系统的任意两个用户之间发生交易争议时，利用哈希验证的方法对交易争议进行前期处理；
20.当前期交易争议处理无效时，利用账单重构方法，对交易争议进行后期处理，交易争议得到解决。
21.本发明的第四方面，提出了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序用于使所述计算机依次执行：
22.当交易过程出清结束后，电力交易管理中心计算得到伪装后的点对点交易价格，并将伪装后的点对点交易价格提交给交易市场监管商；
23.电力交易管理中心对所有交易的真实交易电量和价格进行哈希计算，将哈希计算值存到区块链中；
24.当电力系统的任意两个用户之间发生交易争议时，利用哈希验证的方法对交易争议进行前期处理；
25.当前期交易争议处理无效时，利用账单重构方法，对交易争议进行后期处理，交易争议得到解决。
26.本发明提出的电力系统市场点对点交易的争议处理方法、装置、电子设备及存储介质，其优点是：
27.1、本发明设计了交易争议的哈希验证机制，通过检查争议双方声称的交易结果的哈希值是否与区块链上记录的哈希值一致来部分处理交易争议。
28.2、本发明在哈希验证机制不能完全解决交易争议的前提下，通过安全多方计算加密的方式，利用伪装后的交易价格重构出带偏差的交易价格，然后求解辅助优化问题以重构交易电量，最终重构出争议双方的真实交易账单。
29.3、本方法在处理用户之间的交易争议时，可以很好地保护电力用户的隐私，从而提高电力市场的公信力。
30.4、本方法不但可用于园区内的用户交易争议处理中，还可应用于聚合商之间的交易争议处理中。
31.本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
32.为了更清楚的说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显然，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据附图获得其他的附图。
33.图1是本发明一个实施例的电力系统市场点对点交易争议处理装置的示意图。
具体实施方式
34.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明的一个实施例，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获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
35.根据本发明实施例的电力系统市场点对点交易的争议处理方法，可以包括以下步骤：
36.步骤(一)，当交易过程出清结束后，电力交易管理中心计算得到伪装后的点对点交易价格[d
nm
]，并将伪装后的点对点交易价格[d
nm
]提交给交易市场监管商，计算公式如下：
[0037][0038]
其中，[
·
]代表采用安全多方计算加密后的数据，ω代表电力系统所有用户组成的集合，n和m分别代表用户编号，ωn代表用户n的所有交易对象组成的集合，d
nm
代表伪装后的用户n和用户m之间的交易价格，λ
nm
代表用户n和用户m之间的真实交易价格(从电力交易管理中心处获取)，c
nm
代表用户n对用户m的点对点交易偏好(从电力交易管理中心处获取)，μ
nm
代表用户n和用户m之间交易电量方向约束的拉格朗日乘子(从电力交易管理中心处获取)。
[0039]
步骤(二)，电力交易管理中心对所有交易的真实交易电量p
nm
和价格λ
nm
进行哈希计算，将哈希计算值h
nm
存到区块链中，表达式如下：
[0040][0041]
其中，h
nm
代表用户n和用户m之间的点对点交易结果的哈希值，p
nm
代表用户n和用户m之间的点对点交易电量(从电力交易管理中心处获取)，代表哈希函数。
[0042]
步骤(三)，当电力系统的任意两个用户之间发生交易争议时，利用哈希验证的方法对交易争议进行前期处理。
[0043]
在本发明的实施例中，前期处理的过程可以为如下具体步骤：
[0044]
(1)交易争议双方分别对自己声称的交易电量和交易价格进行哈希计算，表达式如下：
[0045][0046][0047]
其中，α代表交易争议双方中售电用户的编号，β代表交易争议双方中购电用户的编号，p
′
αβ
、λ
′
αβ
分别代表售电用户α声称的售电用户α卖给购电用户β的交易电量和价格，p
′
βα
、λ
′
βα
分别代表购电用户β声称的购电用户β从售电用户α处买电的交易电量和价格，h
′
αβ
、h
′
βα
分别代表售电用户α和购电用户α声称的交易电量和价格的哈希值；
[0048]
(2)对上述步骤(1)交易争议双方中售电用户α声称的交易电量和价格的哈希值h
′
αβ
与上述步骤(二)的区块链上记录的哈希值h
αβ
进行判断，若哈希值h
′
αβ
与哈希值h
αβ
完全相等，则判定售电用户α声称的交易电量和价格是真实的，此次交易争议得到解决；若哈希值h
′
αβ
与哈希值h
αβ
不完全相等，则转到步骤(3)；
[0049]
(3)对交易争议双方中购电用户β声称的交易电量和价格的哈希值h
′
βα
与区块链上
记录的哈希值h
βα
进行比较，若哈希值h
′
βα
与哈希值h
βα
完全相等，则判定购电用户β声称的交易电量和价格是真实的，此次交易争议得到解决，若哈希值h
′
βα
与哈希值h
βα
不完全相等，则对交易争议进行后期处理，使交易争议得到解决。。
[0050]
步骤(四)，当前期交易争议处理无效时，利用账单重构方法，对交易争议进行后期处理，交易争议得到解决。
[0051]
本发明的实施例中，利用账单重构方法，对交易争议进行后期处理的具体步骤如下：
[0052]
(1)从所有购电用户中去除交易争议双方中的购电用户β，在去除了购电用户β后的购电用户中随机选取一个购电用户γ；
[0053]
(2)根据步骤(一)的伪装后的交易价格，计算加密后的带偏差的交易价格具体表达式如下：
[0054][0055]
其中，代表带偏差的售电用户α和购电用户β之间的交易价格，λ
αγ
代表售电用户α和购电用户γ之间的真实交易价格，d
αβ
代表伪装后的售电用户α和购电用户β之间的交易价格，d
αγ
代表伪装后的售电用户α和购电用户γ之间的交易价格，μ
αγ
代表售电用户α和购电用户γ之间的交易电量方向约束的拉格朗日乘子(从电力交易管理中心获取)；
[0056]
(3)建立一个加密后交易电量的计算模型如下：
[0057][0058]
满足：
[0059][0060][0061]
其中，ω
p
代表由所有售电用户组成的集合，ωc代表由所有购电用户组成的集合，pn代表售电用户n的总出力(从电力交易管理中心)，pm代表购电用户m的总出力；
[0062]
采用线性规划方法，求解上述步骤(3)的交易电量计算模型，得到加密后的售电用户α和购电用户β争议双方之间的交易电量[p
αβ
]；
[0063]
(4)根据步骤(2)中的加密后的带偏差的交易价格和步骤(3)中的加密后的交易电量[p
αβ
]，计算加密后的交易账单[b
aβ
]，具体表达式如下：
[0064][0065]
其中，p
αβ
代表售电用户α和购电用户β之间的交易电量，b
αβ
代表售电用户α和购电用户β之间的交易账单(即价格乘以电量)。
[0066]
步骤(五)，利用安全多方计算方法，对加密后的交易账单[b
αβ
]进行解密，得到明文的交易账单b
aβ
，使交易争议得到解决。本发明实施例中，使用的安全多方计算方法，可参见文献：y.lindell，“secure multiparty computation(mpc).”2020.[online].available：https：//eprint.iacr.org/2020/300。
processing unit，cpu)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(digital signal processor，dsp)、专用集成电路(application specific integrated circuit，asic)、现场可编程门阵列(fieldprogrammable gate array，fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。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，所述存储器可用于存储所述计算机程序和/或模块，所述处理器通过运行或执行存储在所述存储器内的计算机程序和/或模块，以及调用存储在存储器内的数据，实现所述电力系统市场点对点交易的争议处理方法的各种功能。所述存储器可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序(比如声音播放功能、图像播放功能等)等；存储数据区可存储所述操作系统在运行应用程序过程中所创建的数据等。此外，所述存储器可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如硬盘、内存、插接式硬盘、智能存储卡(smart media card，smc)、安全数字(secure digital，sd)卡、闪存卡(flash card)、至少一个磁盘的存储器件或闪存器件。
[0086]
基于这样的理解，本公开实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、u盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(rom，readonly memory)、随机存取存储器(ram，random access memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需说明的是，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述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模块来实现本实施例方案的目的。另外，本公开提供的装置实施例附图中，模块之间的连接关系表示它们之间具有通信连接，具体可以实现为一条或多条通信总线或信号线。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。
[0087]
以上所述是本公开的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本公开原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本公开的保护范围。