[发明专利]一种基于虚拟电厂区块链的信息安全和数据互操作方法

说明书

一种基于虚拟电厂区块链的信息安全和数据互操作方法，包括：步骤1，以负荷聚合商，电网，客户作为联盟链的共识节点；步骤2，构建虚拟电厂区块链的数据层、网络层、共识层和合约层；步骤3，在需求响应过程中，基于虚拟电厂区块链，由所有共识节点对负荷集成商和客户签订的代理电子合同、电网为客户生成的需求响应凭证进行多点备份，实现信息安全保护和数据互操作。本发明提出的方法，形成不可篡改的需求响应凭证和确保需求响应补贴按合同分配，充分利用区块链的去中心化、集体维护性、智能合约和安全可信等诸多特性，为虚拟电厂中的数据互操作和信息安全问题提供了新的解决方案。

技术领域

本发明属于虚拟电厂区块链技术领域，具体涉及一种基于虚拟电厂区块链的信息安全和数据互操作方法。

背景技术

虚拟电厂是一种通过先进信息通信技术和软件系统，实现分布式能源(distributed generation，DG)、储能系统、可控负荷、电动汽车等异构能力分布式能源(distributed energyresources，DER)的聚合和协调优化，以作为一个特殊电厂参与电力市场和电网运行的电源协调管理系统；虚拟电厂概念的核心可以总结为“通信”和“聚合”，虚拟电厂的关键技术主要包括协调控制技术、智能计量技术以及信息通信技术；虚拟电厂最具吸引力的功能在于能够聚合DER参与电力市场和辅助服务市场运行，为配电网和输电网提供管理和辅助服务；“虚拟电厂”的解决思路在我国有着非常大的市场潜力，对于面临“电力紧张和能效偏低矛盾”的中国来说，无疑是一种好的选择。

目前，以负荷聚合商为中心主导的虚拟电厂存在以下共性问题：

(1)虚拟电厂中的利益分配机制不对外界公开，客户和负荷聚合商之间无法形成信息对称的双向选择，使得电力交易过程中信用成本增加，交易成本较高；

(2)虚拟电厂的运营过程、结果对用户不透明，难以快速建立潜在用户对负荷聚合商的信任，增加了吸引用户、开拓增量市场的难度；

(3)现有体系中，虚拟电厂通过双向通信技术来实现发电侧、需求侧、电力交易市场等各个部分的信息与数据的调度，但是缺乏一套针对虚拟电厂信息安全的保障体系，存在关键数据的非授权获取和恶意篡改风险；

因此，需要设计一种基于虚拟电厂区块链的信息安全和数据互操作方法。

发明内容

为解决现有技术中存在的不足，本发明的目的在于，提供一种基于虚拟电厂区块链的信息安全和数据互操作方法，形成不可篡改的需求响应凭证和确保需求响应补贴按合同分配。

本发明采用如下的技术方案。

一种基于虚拟电厂区块链的信息安全和数据互操作方法，其中，虚拟电厂以负荷聚合商为中心，虚拟电厂区块链利用联盟链构建而成，联盟链框架基于开源区块链项目而设计，所述方法包括：

步骤1，以负荷聚合商，电网，客户作为联盟链的共识节点；

步骤2，构建虚拟电厂区块链的数据层、网络层、共识层和合约层；

步骤3，在需求响应过程中，基于虚拟电厂区块链，由所有共识节点对负荷集成商和客户签订的代理电子合同、电网为客户生成的需求响应凭证进行多点备份，实现信息安全保护和数据互操作。

优选地，步骤2中，采用虚拟电厂区块链的数据层定义数据内容的结构，其中，数据内容包括：代理电子合同存证的数据结构与参数，需求响应报单存证的数据结构与参数，需求响应凭证的数据结构与参数；

数据层的构建过程包括：

步骤2.1.1，建立数据内容的链式结构；链式结构中数据内容以链式数据区块的形式存储；

步骤2.1.2，建立数据内容的默尔克树结构；默克尔树的最底层为存储数据的叶子节点，每上一层的父节点中存储了两个叶子节点的哈希值。