一种基于区块链的低压用户需求响应方法及相关装置与流程

1.本技术涉及配电网技术领域，尤其涉及一种基于区块链的低压用户需求响应方法及相关装置。


背景技术：

2.当下社会电力资源分配不平衡，城市电力负担与日俱增，尤其是居民对供电稳定和灵活用电的需求随着生活质量的日益进步而不断提高，例如在夏季用电高峰，电网尖峰负荷持续攀高，但持续时间很短。峰谷差居高不下，给电网的稳定性以及经济运行带来巨大挑战。可调节负荷资源可信交易能够根据电价、激励机制或者交易信息，对需求侧用电设备、电源设备及储能设备进行启停、调整运行状态或调整运行时段，缓解时段性供需矛盾，为系统运行提供惯量支撑资源和调节能力，保障大电网稳定高效运行。
3.现有技术根据需求响应机制可以缓解电网公司电力供应压力，但是对于用户的用电负荷管理方面缺乏自治稳定性，且无法确保区域与区域之间，或者区域内部的数据信息在传递过程中保持真实可靠性，导致低压用户需求响应过程达不到预期效果。


技术实现要素：

4.本技术提供了一种基于区块链的低压用户需求响应方法及相关装置，用于解决现有技术在用户负荷管理上缺乏自治稳定性，在数据传递过程中缺乏真实可靠性，导致需求响应机制执行效果较差的技术问题。
5.有鉴于此，本技术第一方面提供了一种基于区块链的低压用户需求响应方法，包括：
6.s1：基于台区节点将低压用户按照不同区域划分至目标台区中，并构建以台区为单位的联盟链，所述台区节点管理多个所述低压用户，所述联盟链包括多个所述台区节点；
7.s2：建立所述联盟链与信标链之间的关联关系，得到联盟双层链模型；所述信标链包括多个主站全节点；
8.s3：基于所述联盟双层链模型进行用户需求响应交易，并根据同步扩散机制和混合共识机制实现节点需求响应信息的同步；
9.s4：在完成用户需求响应交易后，计算所述联盟链中每个所述目标台区的响应业务力度，以及每个所述低压用户的用户信用值；
10.s5：根据所述响应业务力度和所述用户信用值配置用户需求响应的激励政策，优化低压用户需求响应机制。
11.优选地，步骤s1，包括：
12.根据低压用户所属的台区节点，以及所述台区节点所属目标台区进行节点区域划分；
13.将同一个台区的所述台区节点之间构建共识关联关系，形成以台区为单位的联盟链，所述台区节点管理多个所述低压用户，所述联盟链包括多个所述台区节点。
14.优选地，步骤s3，包括：
15.基于所述联盟双层链模型进行用户需求响应交易，通过低压互动响应用户根据同步扩散机制将节点需求响应信息同步扩散至所述台区节点中，触发所述台区节点基于混合共识机制与所在台区的所述低压用户达成共识，并将所述节点需求响应信息存储在所述联盟链；
16.通过所述台区节点根据所述同步扩散机制将所述节点需求响应信息同步扩散至所述主站全节点中，并将所述节点需求响应信息存储在所述信标链。
17.优选地，步骤s4，包括：
18.在完成用户需求响应交易后，根据履约情况和预置rp激励模型结算所述低压用户的用户信用值；
19.统计每个所述目标台区中的所述台区节点对用电业务需求的响应值，得到响应业务力度。
20.本技术第二方面提供了一种基于区块链的低压用户需求响应装置，包括：
21.联盟链构建模块，用于基于台区节点将低压用户按照不同区域划分至目标台区中，并构建以台区为单位的联盟链，所述台区节点管理多个所述低压用户，所述联盟链包括多个所述台区节点；
22.关联构建模块，用于建立所述联盟链与信标链之间的关联关系，得到联盟双层链模型；所述信标链包括多个主站全节点；
23.需求响应模块，用于基于所述联盟双层链模型进行用户需求响应交易，并根据同步扩散机制和混合共识机制实现节点需求响应信息的同步；
24.交互计算模块，用于在完成用户需求响应交易后，计算所述联盟链中每个所述目标台区的响应业务力度，以及每个所述低压用户的用户信用值；
25.机制优化模块，用于根据所述响应业务力度和所述用户信用值配置用户需求响应的激励政策，优化低压用户需求响应机制。
26.优选地，所述联盟链构建模块，具体用于：
27.根据低压用户所属的台区节点，以及所述台区节点所属目标台区进行节点区域划分；
28.将同一个台区的所述台区节点之间构建共识关联关系，形成以台区为单位的联盟链，所述台区节点管理多个所述低压用户，所述联盟链包括多个所述台区节点。
29.优选地，所述需求响应模块，具体用于：
30.基于所述联盟双层链模型进行用户需求响应交易，通过低压互动响应用户根据同步扩散机制将节点需求响应信息同步扩散至所述台区节点中，触发所述台区节点基于混合共识机制与所在台区的所述低压用户达成共识，并将所述节点需求响应信息存储在所述联盟链；
31.通过所述台区节点根据所述同步扩散机制将所述节点需求响应信息同步扩散至所述主站全节点中，并将所述节点需求响应信息存储在所述信标链。
32.优选地，所述交互计算模块，具体用于：
33.在完成用户需求响应交易后，根据履约情况和预置rp激励模型结算所述低压用户的用户信用值；
34.统计每个所述目标台区中的所述台区节点对用电业务需求的响应值，得到响应业务力度。
35.本技术第三方面提供了一种基于区块链的低压用户需求响应设备，所述设备包括处理器以及存储器；
36.所述存储器用于存储程序代码，并将所述程序代码传输给所述处理器；
37.所述处理器用于根据所述程序代码中的指令执行第一方面所述的基于区块链的低压用户需求响应方法。
38.本技术第四方面提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质用于存储程序代码，所述程序代码用于执行第一方面所述的基于区块链的低压用户需求响应方法。
39.从以上技术方案可以看出，本技术实施例具有以下优点：
40.本技术中，提供了一种基于区块链的低压用户需求响应方法，包括：s1：基于台区节点将低压用户按照不同区域划分至目标台区中，并构建以台区为单位的联盟链，台区节点管理多个低压用户，联盟链包括多个台区节点；s2：建立联盟链与信标链之间的关联关系，得到联盟双层链模型；信标链包括多个主站全节点；s3：基于联盟双层链模型进行用户需求响应交易，并根据同步扩散机制和混合共识机制实现节点需求响应信息的同步；s4：在完成用户需求响应交易后，计算联盟链中每个目标台区的响应业务力度，以及每个低压用户的用户信用值；s5：根据响应业务力度和用户信用值配置用户需求响应的激励政策，优化低压用户需求响应机制。
41.本技术提供的基于区块链的低压用户需求响应方法，基于区块链采用分布式账本的方式记账，可以确保数据透明公开且不可篡改，防止电力需求响应业务中出现假账、错账的问题，保证数据的真实可靠性；而联盟双层链模型采用双层链式结构可以实现分散自治，效率高且更符合实际应用需求；此外，通过同步扩散机制和混合共识机制则可以完成分片交易数据的同步，能够进一步确保数据在传输过程中真实可靠；而且，适当的优化激励政策能够激励用户积极参与需求响应交易中，实现电力资源的合理调度，缓解电网供电压力。因此，本技术能够解决现有技术在用户负荷管理上缺乏自治稳定性，在数据传递过程中缺乏真实可靠性，导致需求响应机制执行效果较差的技术问题。
附图说明
42.图1为本技术实施例提供的一种基于区块链的低压用户需求响应方法的流程示意图；
43.图2为本技术实施例提供的一种基于区块链的低压用户需求响应装置的结构示意图；
44.图3为本技术实施例提供的目标台区的区块链结构示意图；
45.图4为本技术实施例提供的基于联盟双层链模型的低压用户需求响应交易过程示意图；
46.图5为本技术应用例提供的基于区块链的低压用户需求响应系统架构示意图。
具体实施方式
47.为了使本技术领域的人员更好地理解本技术方案，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，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，都属于本技术保护的范围。
48.为了便于理解，请参阅图1，本技术提供的一种基于区块链的低压用户需求响应方法的实施例，包括：
49.步骤101、基于台区节点将低压用户按照不同区域划分至目标台区中，并构建以台区为单位的联盟链，台区节点管理多个低压用户，联盟链包括多个台区节点。
50.进一步地，步骤101，包括：
51.根据低压用户所属的台区节点，以及台区节点所属目标台区进行节点区域划分；
52.将同一个台区的台区节点之间构建共识关联关系，形成以台区为单位的联盟链，台区节点管理多个低压用户，联盟链包括多个台区节点。
53.需要说明的是，请参阅图3，将所有研究分析的台区都可以定义为目标台区，每个目标台区中包括多个台区节点，而每个台区节点又管理多个轻量级低压用户，而一个联盟链中包括同一个目标台区的多个台区节点，一般情况下，一个系统中包括多个联盟链，且联盟链之间允许存在台区节点重叠的情况，这些重叠的台区节点中存储了两个相邻台区的所有交互数据信息。具体的，当用户发出跨台区的交易申请时，所在台区的台区节点才会发起跨片共识，调用支持跨台区的通用智能合约；我们将台区节点分为两类，用于跨台区交互的台区节点称为crossnode，其他普通台区节点称为normalnode。crossnode不是常驻的，它由信用机制选取后定期在台区内重新挑选。
54.台区联盟链之间，以及台区节点之间构建关联关系后，可以对区块链结构进行设计，区块链中区块头信息可包括当前低压用户id、时间戳、版本号、前一个区块hash值、默克尔树根hash值、随机数、当前区块的hash值，其中随机数根据难度进行hash运算。存储的区块信息包括交易数据、状态数据、时间数据三颗默克尔树，通过智能合约调取进行数据运算。智能网关内部的主控芯片将收集到的电压、电流、电量、家电开关时间及家电状态等数据上传到低压互动响应终端；低压用户在接入联盟链网络时会生成自己的独立用户编码(用户id)，同样也包含用户名、性别、单元、电话等信息；一个区块中的交易数据需要收集业务中交易的哈希值、区块、交易时间戳、发送者、接收者等。
55.步骤102、建立联盟链与信标链之间的关联关系，得到联盟双层链模型；信标链包括多个主站全节点。
56.信标链也称作主链，主链由电网公司数据中心的主站权节点构成，每个节点都存储了全网的所有数据。信标链与联盟链可以构成联盟双层链模型，以双层链结构实现分散自治，提升低压用户需求响应机制的灵活性。采用电网公司的主链作为信标链可以提高整个区块链网络的吞吐量和可扩展性。
57.步骤103、基于联盟双层链模型进行用户需求响应交易，并根据同步扩散机制和混合共识机制实现节点需求响应信息的同步。
58.进一步地，步骤103，包括：
59.基于联盟双层链模型进行用户需求响应交易，通过低压互动响应用户根据同步扩
散机制将节点需求响应信息同步扩散至台区节点中，触发台区节点基于混合共识机制与所在台区的低压用户达成共识，并将节点需求响应信息存储在联盟链；
60.通过台区节点根据同步扩散机制将节点需求响应信息同步扩散至主站全节点中，并将节点需求响应信息存储在信标链。
61.本实施例中的混合共识机制包括台区节点响应力度+pow+pbft；其中，台区节点响应力度机制具体指台区内台区节点的对电网公司业务需求的响应值，积极参与电网的节能激励计划，响应值越高，激励积分越多，便能获得更高信用证明，相对的提高出块概率；pow全称为工作量证明机制(proof of work)，区域内所有节点利用算力解决一个数学难题，得到正确结果的节点将有资格发布新的区块，从而获得本区块记账权；pbft机制是一个能够容忍拜占庭错误的分布式系统共识算法机制，其目的是为了提高区块链网络的节点容错量，提高跨台区交易的吞吐量。在混合共识机制中，因为联盟链提供的可信度，台区节点无需做较多的pow共识证明，这样可以避免形成全网内的算力竞争和资源浪费，减少节点的计算压力，提高计算的资源利用率。
62.基于构建好的联盟双层模型进行用户需求响应交易的过程请参阅图4，低压互动响应用户包括低压用户、聚合商、监管机构和电网公司，所有的交易信息都可以作为节点需求响应信息进行同步扩散，并保存在联盟链和信标链的节点中。同步扩散机制和混合共识机制能够确保数据的有效同步，保障数据的真实可靠性。
63.需要说明的是，台区与台区之间，台区内部节点都可以实现同步扩散和共识，各个子联盟链之间相关，而子链又与信标链相关，数据由台区节点同步扩散至主站全节点，全节点之间进行共识并存储数据到主链，由此可以保证台区内需求响应交易数据同步扩散；可以理解的是，低压用户节点仅存储与自身相关的交易数据，台区节点存储整个台区的数据，台区内部达成同步共识。
64.此外，对于承担了跨台区通信的台区节点所在的轻量用户群将会给予电力激励积分奖励；跨台区交易是指交易的低压用户双方不在一个台区；如果交易双方被判断为位于不同台区，则在各自台区内的crossnode发起交易请求；由于不同台区的交易存在异步，因此需要实现跨台区数据的同步；此外，跨台区的交易必须保证交易的原子性。
65.步骤104、在完成用户需求响应交易后，计算联盟链中每个目标台区的响应业务力度，以及每个低压用户的用户信用值。
66.进一步地，步骤104，包括：
67.在完成用户需求响应交易后，根据履约情况和预置rp激励模型结算低压用户的用户信用值；
68.统计每个目标台区中的台区节点对用电业务需求的响应值，得到响应业务力度。
69.整个交易过程可以分为用户注册、信息发布、交易匹配、交易结算和价格激励五个阶段；其中信息发布阶段包括电网公司发出需求响应信号，低压用户信息收集，以及卖方提供需求响应资格的验证等过程，交易匹配阶段则包括聚合商计算用电、利润和利益的情况下的交易匹配，低压用户确认交易详情后的操作；交易结算阶段包括低压用户确认交易，聚合商收集确认结果，结算低压用户交易信用值的过程；价格激励阶段包括结算需求响应交易涉及的金额，根据用户信用值作后续调整，以及对信用值达到断电阈值的低压用户断电。
70.需要说明的是，在需求响应交易过程中除了一些结算模型和约束条件外，在结算
阶段，还可以通过从低压互动响应终端获取的数据与用户签约的用电数据比对，判断用户是否履约，即需要校验用户是否履约实行价格激励机制，对履约的用户可以给予适当的激励奖励，对于违约的用户则可以给予一定的惩罚；基于这一机制可以得到rp价格激励模型，而用户信用值就是根据这个模型计算得到。响应业务力度则是目标台区中的台区节点对于当前周期内的需求响应的回应情况，可以对该台区的节点进行用户画像评估，有利于提升后续需求响应机制的针对性。临近出块时，电网公司会根据此次出块周期内的需求响应报告的详细信息以及用户反馈数据，计算各个区域的需求响应力度大小，确定各个台区内的出块台区节点。
71.为了便于理解，本实施例给出低压用户负荷需求响应交易的架构，该架构体系包括低压侧可调容量资源池、交易规则和价格激励机制；交易匹配和交易结算以用户利益最大化和系统利益最大化为目标共同构成一个双层竞价模型。竞价模型包含两层：上层对应于交易匹配阶段，以所有参与需求响应交易的群体用户利益最大化为目标；下层模型对应于结算阶段，以电网公司最小化成本为优化目标。在上层模型中，聚合商计算点对点交易双方的签约价格、签约负荷等，给出系统最优化下推荐给低压用户的策略组合。下层模型中，电网根据上层负荷与电价的策略组合调整分时段的电价达到需求响应的目的。下层模型的输出为实时电价，返回给上层模型。由此低压用户可以调整策略组合，即签约负荷和价格。上层模型是考虑通信成本和自然因素舒适度、签约和实际用电负荷、签约和实际用电价格约束下的群体用户利益最大化目标。下层模型是考虑电网边际发电成本价格约束下的电网公司成本最小化目标。最后在结算阶段，通过从低压互动响应终端获取的数据与用户签约的用电数据比对，判断用户是否履约，响应激励机制。
72.可以理解的是，交易过程还分台区内交易和跨台区交易，跨台区交易是指交易的低压用户双方不在一个台区。如果交易双方被判断为位于不同台区，则在各自台区内的crossnode发起交易请求。
73.步骤105、根据响应业务力度和用户信用值配置用户需求响应的激励政策，优化低压用户需求响应机制。
74.假设，每个用户设有一个初始的m信用(例如，m＝200)，用户每参与一次交易并成功履约则奖励n点信用值(例如，n＝2)，违约则扣除t点信用值(例如，t＝4)。当用户的信用值高于奖励阈值e
high
(例如，e
high
＝220)时或者低于惩罚阈值e
low
(例如，e
low
＝190)时，分别对用户进行奖励和惩罚。具体的，对于高于奖励阈值的用户：
[0075][0076]
其中，z
reward
为奖励的金额，q
max
为奖励折扣率，e为用户信用值，z为实时电价。
[0077]
对于低于惩罚阈值的用户：
[0078][0079]
其中，z
punish
为惩罚金额，g
max
为惩罚折扣率。
[0080]
此外，信用值低于惩罚阈值的用户还需要支付额外的违约金z
extra
：
[0081]zextra
＝l
extra
·
(1-w
req
)
·zpunish
[0082]
其中，l
extra
为违约处罚的强度，w
req
为履约完成程度：
[0083][0084]
其中，0＜γ＜1使得履约完成程度w
req
∈(0,1)，v为用户的实际用电负荷情况，v
should
为用户应该履约的用电负荷。
[0085]
经过上述奖励与惩罚，在日常用电时，用户的电价将会与奖励或惩罚的情况有关。将z
reward
和z
punish
一起表示为z
adjust
，用户日常用电的电价表示为z
sale
：
[0086][0087]
其含义为实时电价减去奖励电价(或加上惩罚电价)，再加上违约金即为用户日常用电的电价。
[0088]
响应业务力度可以反映台区内台区节点的对电网公司业务需求的响应值，积极参与电网的节能激励计划，响应值越高，激励积分越多，便能获得更高信用证明，相对的提高出块概率。
[0089]
为了便于理解，本技术提供了基于区块链的低压用户需求响应系统架构，其中，系统角色包括低压用户、电网公司、负荷聚合商、监管机构，低压用户是参与交易的主体，电网公司主要负责电价制定、智能合约编写等决策方面，负荷聚合商负责聚合用户的需求响应等信息，监管机构对整个过程进行监督管理。系统架构可以分为硬件层、核心层和应用层，具体请参阅图5。系统整体是基于联盟双层链结构实现，是基于分片的交易数据可靠同步机制以及用户低压负荷需求响应交易体系构成基于轻量级区块链同步网络扩散机制的可调节负荷资源可信交易架构。
[0090]
系统架构中的低压用户家庭使用低压互动响应终端设备管理家庭用电，作为轻量级节点加入联盟链。考虑到由于电网低压用户基数庞大，各种用电负荷交易和激励响应业务占有相当的数据量，若只设计一条主链，所有节点需要广播至全网达成共识后才能将数据成功添加到主链，这样不仅会耗费大量台区计算资源，也会影响数据的传输效率。
[0091]
请参阅图5，系统架构中的硬件层、核心层和应用层具体的描述为：
[0092]
硬件层：主要由智能家电、网关、低压互动响应终端、台区节点以及主站构成。智能网关内部的主控芯片将收集到的电压、电流、电量、家电开关时间及家电状态等数据上传到终端。考虑到硬件存储及性能问题，低压互动响应终端只存储与本家庭相关的用电信息，并作为轻量级节点加入本台区所在的联盟链。总体来说，用户的交易、用电信息等数据由低压互动响应终端同步扩散到本台区的台区节点。一个台区节点管理多个低压互动响应终端设备，每个终端设备与每个用户绑定，最后数据再由台区节点同步扩散到主站全节点。
[0093]
核心层：核心层包含轻量级双层联盟链。在核心层，有负荷聚合商、电网公司和监管机构三大实体角色。负荷聚合商负责聚合低压用户的需求响应等信息；电网公司主要负责电价制定、智能合约编写等决策方面；监管机构对整个交易过程和电网区块链的运行进行监督管理。当电网公司有新用电数据需要发布时，将借助区块链网络广播服务信息，数据同步扩散至每个低压用户的低压互动响应终端中，通过手机端低压互动响应app反馈给用户；同样用户在进行交易时，信息需上传至主链，主链整合一段时间内的交易以及用电数据并广播至全网络。在这一过程中监管机构随时可以满足用户需求查看并溯源相关交易数据，保证链上数据安全性。
[0094]
应用层：低压互动响应app接收来自电网公司的互动响应需求，统一收集来自用户
竞价响应信息并上报，实现低压用户互动响应业务处理、互动响应策略生成、用户管理，数据查询和展示等功能。低压用户在接入区块链网络时会生成自己的独立用户编码，通过低压互动响应app控制家庭里装载的低压互动响应终端，从而满足低压用户在同一台区或不同台区的需求响应交易等各种业务需求。例如某低压用户今晚加班，因此该时间段内家庭用电负荷较小，将此情况上报给系统后，系统发布邀约信息，把电力分配给竞价成功的其他低压用户，再根据用户的履约情况，对用户进行奖励或惩罚，从而减轻整个电网的用电高峰压力。用户可以查看自己的上链历史数据，这些数据都无法更改、删除，但为了保护每个低压用户的隐私，用户不可以查看他人的上链数据。电网区块链在一个新的区块出块时，网络会获得大量的出块奖励，即电力激励积分；积分将由电网公司统一管理，低压用户可以通过参与供电方发出的诱导性减少负荷的补偿通知邀约，合理分配自己的用电峰值区间，减少用电负荷而响应电力供应，从而保障电网稳定。另一方面，结合新能源电动汽车互联网中的激励兼容需求，将电动汽车的电池作为分布式储能系统，在电网负荷高峰选择放电，低谷选择充电，平衡能源峰值负载、降低资源供应波动水平，实现智能能源的调度和商业使用。此外，利用光伏新能源技术实现光伏发电自发自用，多余的电可以由低压用户自主选择卖给电网公司。每个低压用户将有本账号的信用值，通过积极响应节能激励计划、准确上报用电信息、诚信进行用户间电力资源交易可以保持高诚信积分。有诚信的可靠用户将获得更多优惠权益，而低诚信值得用户不仅会计入征信档案，甚至会对个人日常用电造成一定影响。
[0095]
本技术实施例提供的基于区块链的低压用户需求响应方法，基于区块链采用分布式账本的方式记账，可以确保数据透明公开且不可篡改，防止电力需求响应业务中出现假账、错账的问题，保证数据的真实可靠性；而联盟双层链模型采用双层链式结构可以实现分散自治，效率高且更符合实际应用需求；此外，通过同步扩散机制和混合共识机制则可以完成分片交易数据的同步，能够进一步确保数据在传输过程中真实可靠；而且，适当的优化激励政策能够激励用户积极参与需求响应交易中，实现电力资源的合理调度，缓解电网供电压力。因此，本技术实施例能够解决现有技术在用户负荷管理上缺乏自治稳定性，在数据传递过程中缺乏真实可靠性，导致需求响应机制执行效果较差的技术问题。
[0096]
为了便于理解，请参阅图2，本技术提供了一种基于区块链的低压用户需求响应装置的实施例，包括：
[0097]
联盟链构建模块201，用于基于台区节点将低压用户按照不同区域划分至目标台区中，并构建以台区为单位的联盟链，台区节点管理多个低压用户，联盟链包括多个台区节点；
[0098]
关联构建模块202，用于建立联盟链与信标链之间的关联关系，得到联盟双层链模型；信标链包括多个主站全节点；
[0099]
需求响应模块203，用于基于联盟双层链模型进行用户需求响应交易，并根据同步扩散机制和混合共识机制实现节点需求响应信息的同步；
[0100]
交互计算模块204，用于在完成用户需求响应交易后，计算联盟链中每个目标台区的响应业务力度，以及每个低压用户的用户信用值；
[0101]
机制优化模块205，用于根据响应业务力度和用户信用值配置用户需求响应的激励政策，优化低压用户需求响应机制。
[0102]
进一步地，联盟链构建模块201，具体用于：
memory，英文缩写：rom)、随机存取存储器(英文全称：random access memory，英文缩写：ram)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
[0119]
以上所述，以上实施例仅用以说明本技术的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本技术进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本技术各实施例技术方案的精神和范围。