技术领域
[0001] 本申请涉及计算机技术领域,特别是涉及一种基于区块链的虚拟电厂混合博弈电力资源交互方法、装置、计算机设备、存储介质和计算机程序产品。
相关背景技术
[0002] 随着计算机技术的发展,区块链技术广泛地应用于各行各业。
[0003] 目前,电网系统的电力交易涉及多个参与者,电网系统中的电网节点、虚拟电厂运营商节点和产消者节点之间的电力交易,常常是通过虚拟电厂交易机制,管理电力交易过程。然而,这种交易机制无法很好地解决各个参与者之间的电力交易、电价设定和资源分配等问题,使得电力交易区块链系统的电力交易处理效率不高。
[0004] 因此,传统技术中存在对电力交易区块链系统的电力交易处理效率不高的问题。
具体实施方式
[0043] 为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本申请进行进一步详细说明。应当理解,此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请,并不用于限定本申请。
[0044] 需要说明的是,本公开的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本公开的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反,它们仅是本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。
[0045] 本申请实施例提供的基于区块链的虚拟电厂混合博弈电力资源交互方法,可以应用于图1所示的电力交易区块链系统中。其中,该电力交易区块链系统中的主链包括电网节点、虚拟电厂运营商节点,侧链包括虚拟电厂运营商节点和该虚拟电厂运营商节点所聚合的各个产消者节点,每一条侧链对应一个虚拟电厂运营商节点。主链与侧链之间基于交互协议进行信息传递。
[0046] 在一个实施例中,如图2所示,提供了一种基于区块链的虚拟电厂混合博弈电力资源交互方法,应用于如图1所示的电力资源交互区块链系统,电力资源交互区块链系统包括主链和至少一条侧链,主链包括电网节点和至少一个虚拟电厂节点,任一侧链包括任一虚拟电厂节点所聚合的至少一个产消者节点,任一侧链通过相应的虚拟电厂节点与主链进行锚定,以该方法应用于图1所示的电力资源交互区块链系统的服务器为例进行说明,包括以下步骤:
[0047] 步骤S202,对于任一侧链,构建针对侧链的电力资源交互混合博弈模型;电力资源交互混合博弈模型为基于电力资源交互主从博弈模型和电力资源交互合作博弈模型确定的;电力资源交互主从博弈模型用于确定侧链上的虚拟电厂节点与侧链上的各产消者节点之间的电力资源交互信息;电力资源交互合作博弈模型用于确定侧链上的各产消者节点之间的电力资源交互信息。
[0048] 其中,电力资源交互区块链系统可以是由电网公司、虚拟电厂运营商、虚拟电厂运营商所聚合的产消者所组成的电力交易系统,该电力交易系统基于区块链技术实现。
[0049] 其中,主链为区块链中正式上线的、独立的区块链网络。实际应用中,主链构建了一个虚拟电厂交易平台,使得能源和服务交易能够在其中进行。主链上允许具备准入条件的虚拟电厂运营商成为主链节点,从而使具备准入条件的虚拟电厂运营商参与能源与服务交易。主链上的虚拟电厂运营商是代理产消者实现市场竞标、确认订单、资金流转、信息查询等功能的基础,也是分布式数据库执行多点并行记账职责的基础。虚拟电厂运营商作为主链节点通过自适应定价策略代理产消者进行能源交易从而获得收益,该收益作为虚拟电厂运营商提供交易平台和代理服务的报酬。
[0050] 在本申请的技术方案中,电力交易区块链系统对应的主链采用联盟链的形式,采用联盟链的形式能够确保能源交易的安全性和可靠性,则参与交易的虚拟电厂节点需要具备一定的通信能力和信誉基础。因此,在主链中部署了电网公司和虚拟电厂运营商的代理节点。其中,虚拟电厂运营商需要配置产消者虚拟交易代理,还需要执行虚拟电厂运营商管理代理的一些功能,例如,对上链的产消者节点进行身份认证和对通过安全校核的交易订单进行调整。配置产消者虚拟交易代理的目的是模拟外部市场环境,虚拟电厂运营商与虚拟电厂内部产消者达成的交易量即相当于产消者与外部市场达成的交易量。其中,电网公司需要实现与虚拟电厂运营商的能源交易,并监督虚拟电厂运营商之间的电力交易,提供安全校核服务,为电力交易区块链系统集中调控提供数据支撑,同时,协助虚拟电厂运营商进行产消者节点的身份认证。
[0051] 在本申请的技术方案中,主链能够记录虚拟电厂运营商和电网公司的电力交易信息,并将这些数据记录于分布式账本之中。基于区块链技术所具备的不可篡改的特性,确保了关乎资金和电力流动数据的真实可靠性,从根本上杜绝了电力交易区块链系统在财务管理过程中可能出现的虚假操作,有效地简化了电力交易区块链系统的财务管理流程,实现了更为高效的运作。
[0052] 其中,侧链是独立的区块链网络,侧链通常拥有自己的一组节点和共识规则,实际应用中,侧链可以与主链进行数字资产的转移。实际应用中,侧链用于管理虚拟电厂运营商聚合的产消者之间的能源交互,实现当前交易电价以及可供电量信息的更新。各个虚拟电厂运营商节点可作为主侧链锚定节点,通过建立侧链的方式管理下层能源的交互过程,侧链的治理结构可根据产消者的商业模式需求而采用私有链或联盟链。
[0053] 在本申请的技术方案中,每条侧链不仅记录该侧链上的产消者内部的交易信息,还备份主链上产生的交易信息,实现了对产消者运营方市场行为的反向监督。实际应用中,每个分布式资源主体至少配置一台智能电表等量测设备作为侧链的轻节点,轻节点不仅具备基本的量测和通信功能,还具备功率预测和市场代理能力,能够定期将相关数据上传至区块链。另外,本申请的电力交易区块链系统中与传统的包括共识节点和轻节点的联盟链不同,本申请中的主侧链的管理范畴形成了数据壁垒,每条侧链中的分布式资源或用户只能获取本侧链中参与主体的交易信息和虚拟电厂运营商在主链中的交易信息,具有更高的隐私保护等级,并且,每条侧链可根据实际需求采用不同的共识机制和智能合约,以满足虚拟电厂中不同市场代理的商业模式多样性。
[0054] 其中,电网节点可以是电网公司在电力交易区块链中对应的节点。
[0055] 其中,虚拟电厂节点可以是虚拟电厂运营商在电力交易区块链中对应的节点。
[0056] 其中,产消者节点可以是各个虚拟电厂运营商所聚合的产消者在电力交易区块链中对应的节点,例如,产消者可以是参与电力交易的消费者。
[0057] 其中,电力资源交互主从博弈模型可以是用于确定虚拟电厂运营商与由其聚合的产消者之间的电力交易价格和电力交易时段的模型。
[0058] 其中,电力资源交互合作博弈模型可以是用于确定由同一虚拟电厂运营商聚合的产消者之间的电力交易价格和电力交易时段的模型。
[0059] 其中,电力资源交互混合博弈模型可以是用于确定整个电力交易区块链系统中各个节点的电力交易价格和电力交易时段的模型。
[0060] 具体实现中,电力交易区块链系统的服务器对于任一侧链,构建针对该侧链的电力交易混合博弈模型,如此,电力交易区块链系统的服务器可以得到各个侧链对应的电力交易混合博弈模型。
[0061] 实际应用中,在构建针对不同侧链的电力交易混合博弈模型的步骤之前,还需要先确定虚拟电厂运营商和产消者之间的双层能量交易机制。
[0062] 对于虚拟电厂运营商和产消者之间的双层能量交易机制,为了便于本领域技术人员理解,图3示例性地提供了一种基于混合博弈的虚拟电厂运营商与产消者的双层能量管理框架,其中,主链上以电网制定的分时电价作为基准,通过主链传输到侧链,为混合博弈操作提供了参考依据;侧链上的虚拟电厂运营商与消费者基于电力交易混合博弈模型(包括电力交易主从博弈模型和电力交易合作博弈模型)展开策略性博弈,其中考虑了分时电价、能源供需等多方面因素,以得到博弈结果,指导虚拟电厂运营商在主链上与电网进行能力交易,实现能源的高效流动。
[0063] 对于针对不同侧链的电力交易混合博弈模型,需要基于电力交易主从博弈模型和电力交易合作博弈模型构建。具体地,需要基于虚拟电厂运营商节点模型和产消者节点模型构建。
[0064] 其中,对于虚拟电厂运营商模型,由于虚拟电厂运营商扮演协调者的角色,负责管理产消者之间的能量供需平衡,当产消者的供需不平衡时,虚拟电厂需要与配电网(DN)进行能量交易,以确保系统的稳定运行。因此,虚拟电厂运营商需要制定与产消者之间的能量交易价格,虚拟电厂运营商会将销售价格设置在购买价格之下,以鼓励产消者自主调整内在能量的使用,以与其他产消者进行能量交互,从而减少对电网的依赖。这种差价可以作为对产消者的激励,促使他们在能源短缺时提供额外能源,或在能源供应过剩时将多余能源注入系统。同时,虚拟电厂运营商节点需要综合考虑电网的分时电价、各产消者的能源产出和能源需求情况及运行约束等因素,根据市场供需情况,调整与电网的能量交易量,以实现市场效益的最大化。虚拟电厂运营商节点模型对应的目标函数为:
[0065]
[0066] 约束条件为:
[0067]
[0068]
[0069]
[0070]
[0071]
[0072] 其中, 为第t时刻,虚拟电厂运营商向产消者i的交易电价;为第t时刻,w场景下产消者i对与虚拟电厂运营商的交易电量;
i,w
为第t时刻,电网与虚拟电厂运营商的分时电价;π 为风电的不确定场景发生概率。
[0073] 虚拟电厂运营商节点模型的目标函数由两部分组成:第一部分是虚拟电厂运营商的预期收入,即虚拟电厂运营商向产消者、电网售电所得收入减去虚拟电厂运营商从产消者、电网购电支出;第二部分是在预期收益与风险之间权衡的结果,通过将条件风险价值(CVaR)乘以权重参数β来实现(β值的大小对风险偏好具有影响,较大的β值表征更强的风险规避偏好,虚拟电厂运营商为了提高收入可能会选取较低的β值以降低预期成本,保守型运营商可能会选取较大的β值以强化风险规避的权重)。
[0074] 虚拟电厂运营商节点模型的约束条件(2)和(3)的作用是将产消者的交易价格限制在特定区间内。为了制约运营商在市场上的影响力,约束条件(4)和(5)设定了日均价格,以界定零售价格的上下限,约束条件(6)通过计算条件风险价值(CVaR)来描述β值对收益的影响。约束条件(6)揭示了β值在收益预测中的作用。
[0075] 其中,对于产消者节点模型,根据虚拟电厂运营商的动态定价策略,拥有能源生产能力的产消者有两种选择:一是直接与其他产消者进行能量交互,另一种是通过虚拟电厂运营商进行能源交易。在能量交互方面,产消者能够利用分布式资源和负荷,通过直接交互来实现双方的互利。这里采用了纳什博弈来研究直接能量交互的过程。在纳什博弈中,各产消者独立做出决策,与其他产消者合作共享闲置资源,从而最大化整体收益。此外,纳什博弈还鼓励产消者之间直接进行能量交互,根据各自的贡献来分配收益。在已知价格的情况下,产消者对于与虚拟电厂运营商的能源交易作出反应。产消者节点模型对应的目标函数为:
[0076]
[0077]
[0078]
[0079] 约束条件为:
[0080]
[0081]
[0082]
[0083]
[0084]
[0085]
[0086]
[0087]
[0088]
[0089]
[0090]
[0091]
[0092]
[0093] 其中, 为在场景w下,产消者i没有与其他产消者进行能量交互的运营成本;为在场景w下,产消者i与其他产消者进行能量交互之后的运营成本; 为产消者i在场景w下的能量交互成本; 为第t时刻,场景w产消者i的充放电功率; 为产消者i的充放电成本系数。(8)和(9)的区别在于约束函数是否考虑能量共享[0094] 产消者节点模型的约束条件(10)保证每个时刻每个场景下产消者的功率平衡,约束条件(11)确保具有剩余能量的产消者的输出功率的总和等于剩余产消者的输入功率的总和。虚拟电厂运营商和产消者之间的能量交易由约束条件(12)‑(13)限定。约束条件(14)‑(15)定义了充电和放电的限制,而约束条件(16)限定了电池的最大和最小状态。电池存储根据t=1时的能量平衡约束条件(17)和使用等式时的能量平衡约束条件(18)而改变。
t=24时的预期荷电状态(SOC)应满足约束条件(19); 为产消者i在场景w下的讨价还价能力。 为没有、有参与能量共享的产消者i的决策向量。
[0095] 基于上述的虚拟电厂运营商节点模型和产消者节点模型确定的电力交易混合博弈模型,可以确定电力交易混合博弈模型的目标函数(1)和(7)。
[0096] 对于目标函数(7),由于目标函数(7)是一个幂函数,需要基于纳什谈判理论将目标函数(7)分解为运行成本最小化问题(23)和议价问题(24)。
[0097]
[0098]
[0099] 其中,
[0100] 对于目标函数(1),利用KKT条件,将目标函数(1)转换为单层混合整数线性规划问题(25):
[0101]
[0102] 其中,单层混合整数线性规划问题(25)的约束条件包括的对偶约束和互补松弛约束。
[0103] 对偶约束条件包括:
[0104]
[0105]
[0106]
[0107]
[0108]
[0109]
[0110]
[0111] 互补松弛约束包括:
[0112]
[0113]
[0114]
[0115]
[0116]
[0117]
[0118]
[0119]
[0120]
[0121]
[0122] 对于议价问题(24),将议价问题(24)改写为:
[0123]
[0124] (43)对应的约束条件为:
[0125]
[0126]
[0127]
[0128] 因此,本申请的电力交易混合博弈模型,即是构建在侧链上建立基于混合博弈的虚拟电厂运营商‑产消者双层能量管理框架,上层为虚拟电厂运营商和产消者的主从博弈,下层为产消者之间的合作博弈,对于上层的主从博弈,本申请采用KKT方法和大M法将双层优化模型转化为单层混合整数线性模型进行求解。
[0129] 步骤S204,对于任一侧链,获取侧链上的虚拟电厂节点向各产消者节点下方的初始电力资源属性信息,根据初始电力资源属性信息,确定侧链的电力资源交互混合博弈模型针对电力资源属性信息输出的侧链博弈结果。
[0130] 其中,初始电力资源属性信息可以是初始交易电价信息,即是电网向虚拟电厂运营商下发的分时电价。
[0131] 其中,侧链博弈结果可以是虚拟电厂与产消者经过博弈后得到的虚拟电厂与产消者约定的交易电量和交易电价。
[0132] 具体实现中,对于任一侧链,电力交易区块链系统的服务器获取该侧链上的虚拟电厂节点向各个产消者节点下方的初始交易电价信息,电力交易区块链系统的服务器根据初始交易电价信息,确定该侧链的电力交易混合博弈模型针对初始交易电价信息输出的侧链博弈结果,如此,电力交易区块链系统的服务器可以得到各个侧链对应的侧链博弈结果。
[0133] 步骤S206,根据各侧链博弈结果,对电力资源交互区块链系统上的各节点进行电力资源交割。
[0134] 具体实现中,电力交易区块链系统的服务器根据各个侧链对应的侧链博弈结果,对电力交易区块链系统上的电网节点、虚拟电厂节点、产消者节点进行电力交割。
[0135] 上述基于区块链的虚拟电厂混合博弈电力资源交互方法中,通过对于任一所述侧链,构建针对所述侧链的电力资源交互混合博弈模型;所述电力资源交互混合博弈模型为基于电力资源交互主从博弈模型和电力资源交互合作博弈模型确定的;所述电力资源交互主从博弈模型用于确定所述侧链上的虚拟电厂节点与所述侧链上的各产消者节点之间的电力资源交互信息;所述电力资源交互合作博弈模型用于确定所述侧链上的各所述产消者节点之间的电力资源交互信息;对于任一所述侧链,获取所述侧链上的虚拟电厂节点向各所述产消者节点下方的初始电力资源属性信息,根据所述初始电力资源属性信息,确定所述侧链的电力资源交互混合博弈模型针对所述电力资源属性信息输出的侧链博弈结果;根据各所述侧链博弈结果,对所述电力资源交互区块链系统上的各节点进行电力资源交割;如此,侧链中的产消者最多只能获取本侧链中参与主体的交易信息以及虚拟电厂运营商在主链中的交易信息,而无法获取其他侧链中利益主体的电力资源交互信息,能够保护各个主体的电力资源交互信息,通过主侧链结合可以提高电力资源交互区块链系统的电力资源交互处理速度。
[0136] 在另一个实施例中,根据各侧链博弈结果,对电力资源交互区块链系统上的各节点进行电力资源交割,包括:根据各侧链博弈结果,确定主链的电力资源交互协商信息和各侧链的电力资源交互协商信息;主链的电力资源交互协商信息包括主链上的电网节点与各虚拟电厂节点之间的电力资源交互协商结果;任一侧链的电力资源交互协商信息包括侧链上的虚拟电厂节点与任一产消者节点之间的电力资源交互协商结果;根据主链的电力资源交互协商信息和各侧链的电力资源交互协商信息,对电力资源交互区块链系统上的各节点进行电力资源交割。
[0137] 其中,主链的电力资源交互协商信息可以是主链上的各个虚拟电厂节点与电网节点的电力资源交互协商结果。各个虚拟电厂节点与电网节点的电力资源交互协商结果包括主链上的各个虚拟电厂节点与电网节点约定的交易电量和交易电价。
[0138] 其中,侧链的电力资源交互协商信息可以是侧链上的各个产消者节点与虚拟电厂节点的电力资源交互协商结果。各个产消者节点与虚拟电厂节点的电力资源交互协商结果包括各个侧链上的各个产消者节点与虚拟电厂节点、各个产消者节点之间约定的交易电量和交易电价。
[0139] 具体实现中,电力交易区块链系统的服务器根据各侧链博弈结果,确定主链的电力交易协商信息和各侧链的电力交易协商信息,从而确定主链上的电网节点与各虚拟电厂节点之间约定的交易电量和交易电价,以及,确定各个侧链上的虚拟电厂节点与任一产消者节点之间约定的交易电量和交易电价、各个侧链上的各产消者之间约定的交易电量和交易电价,电力交易区块链系统的服务器根据主链上的电网节点与各虚拟电厂节点之间约定的交易电量和交易电价、各个侧链上的虚拟电厂节点与任一产消者节点之间约定的交易电量和交易电价、各个侧链上的各产消者之间约定的交易电量和交易电价,对电力交易区块链系统上的电网节点、虚拟电厂节点和产消者节点进行电力交割。
[0140] 为了便于本领域技术人员理解,图4示例性地提供了一种主链交易的流程图,其中,主链交易的具体步骤为:
[0141] 步骤1:虚拟电厂运营商节点申请加入主链,电网节点对虚拟电厂运营商节点的准入条件进行审核。
[0142] 步骤2:电网广播分时电价信息,各虚拟电厂运营商读取分时电价信息,从而传递到侧链,以指导虚拟电厂运营商和产消者在侧链上进行混合博弈决策。
[0143] 步骤3:虚拟电厂运营商将侧链博弈结果上报电网,在主链上与电网节点申报交易时段和交易电量。
[0144] 步骤4:虚拟电厂运营商和电网节点按照协商的交易时段和交易电量进行实际的电力电量交割。
[0145] 本实施例的技术方案,通过根据各侧链博弈结果,确定主链的电力资源交互协商信息和各侧链的电力资源交互协商信息;主链的电力资源交互协商信息包括主链上的电网节点与各虚拟电厂节点之间的电力资源交互协商结果;任一侧链的电力资源交互协商信息包括侧链上的虚拟电厂节点与任一产消者节点之间的电力资源交互协商结果;根据主链的电力资源交互协商信息和各侧链的电力资源交互协商信息,对电力资源交互区块链系统上的各节点进行电力资源交割;如此,能够使主链上进行虚拟电厂节点和电网节点之间的集中电力交易,侧链上进行虚拟电厂节点和产消者节点之间的电力交易,并且鼓励产消者之间进行分布式交易,简化电力交易区块链系统中的节点交易流程,提高了电力交易区块链系统的运作效率。
[0146] 在另一个实施例中,根据初始电力资源属性信息,确定侧链的电力资源交互混合博弈模型针对初始电力资源属性信息输出的侧链博弈结果,包括:对于任一侧链,通过各产消者节点根据初始电力资源属性信息,确定针对侧链上的虚拟电厂节点的初始电力资源数量信息;通过侧链上的虚拟电厂节点根据初始电力资源数量信息,对初始电力资源属性信息进行调整,得到调整后电力资源属性信息;通过各产消者节点根据调整后电力资源属性信息对初始电力资源数量信息进行调整,并根据调整后的初始电力资源数量信息,确定侧链博弈结果。
[0147] 其中,调整后电力资源属性信息可以是调整后交易电价信息,即对初始交易电价进行调整后得到的交易电价。
[0148] 具体实现中,对于任一侧链,各产消者节点的服务器根据初始交易电价信息,确定针对侧链上的虚拟电厂节点的初始交易电量信息,然后,虚拟电厂节点的服务器根据初始交易电量信息,对初始交易电价信息进行调整,得到调整后交易电价信息,然后,各产消者节点的服务器根据调整后交易电价信息对初始交易电量信息进行调整,电力交易区块链系统的服务器根据调整后的交易电量信息,确定侧链博弈结果。
[0149] 本实施例的技术方案,通过对于任一侧链,通过各产消者节点根据初始电力资源属性信息,确定针对侧链上的虚拟电厂节点的初始电力资源数量信息;通过侧链上的虚拟电厂节点根据初始电力资源数量信息,对初始电力资源属性信息进行调整,得到调整后电力资源属性信息;通过各产消者节点根据调整后电力资源属性信息对初始电力资源数量信息进行调整,并根据调整后的初始电力资源数量信息,确定侧链博弈结果;如此,实现了在各产消者节点接收到虚拟电厂节点下方的初始交易电价的情况下,进行电力交易混合博弈,从而不断调整虚拟电厂节点的交易电价和产消者节点的交易电量,能够快速地确定电力交易区块链系统的电力交易信息,从而快速地对各个节点进行电力交割,简化电力交易区块链系统中的节点交易流程,提高了电力交易区块链系统的运作效率。
[0150] 在另一个实施例中,通过各产消者节点根据调整后电力资源属性信息对初始电力资源数量信息进行调整,并根据调整后的初始电力资源数量信息,确定侧链博弈结果,包括:对于任一侧链,通过各产消者节点根据调整后电力资源属性信息对初始电力资源数量信息进行调整,得到调整后的电力资源数量信息;在调整后的电力资源数量信息满足模型收敛条件的情况下,将调整后的电力资源数量信息作为侧链博弈结果;在调整后的电力资源数量信息不满足模型收敛条件的情况下,返回通过侧链上的虚拟电厂节点根据初始电力资源数量信息,对初始电力资源属性信息进行调整,得到调整后电力资源属性信息的步骤,直至调整后电力资源属性信息满足模型收敛条件。
[0151] 其中,模型收敛条件可以是在寻求电力交易混合博弈模型的目标函数最优解的过程中使用的约束条件。
[0152] 具体实现中,对于任一侧链,各产消者节的服务器根据调整后交易电价信息对初始交易电量信息进行调整,并根据调整后的交易电量信息,确定调整后的交易电量信息是否满足侧链的电力交易混合博弈模型的模型收敛条件,电力交易区块链系统的服务器在调整后的交易电量信息满足模型收敛条件的情况下,将调整后的交易电量信息作为侧链博弈结果,电力交易区块链系统的服务器在调整后的交易电量信息不满足模型收敛条件的情况下,返回通过侧链上的虚拟电厂节点根据初始交易电量信息,对初始交易电价信息进行调整,得到调整后交易电价信息的步骤,直至调整后的交易电量信息满足模型收敛条件。
[0153] 本实施例的技术方案,通过对于任一所述侧链,通过各所述产消者节点根据所述调整后电力资源属性信息对所述初始电力资源数量信息进行调整,得到调整后的电力资源数量信息;在所述调整后的电力资源数量信息满足所述模型收敛条件的情况下,将所述调整后的电力资源数量信息作为所述侧链博弈结果;在所述调整后的电力资源数量信息不满足所述模型收敛条件的情况下,返回所述通过所述侧链上的虚拟电厂节点根据所述初始电力资源数量信息,对所述初始电力资源属性信息进行调整,得到调整后电力资源属性信息的步骤,直至所述调整后电力资源属性信息满足所述模型收敛条件;如此,能够快速地获取到侧链的博弈结果,实现了虚拟电厂运营商在侧链上针对不同产消者的自适应定价策略的制定和执行,有利于快速地确定电力交易区块链系统的各个节点之间的交易电量,从而提高电力交易区块链系统的电力交割效率。
[0154] 在另一个实施例中,获取侧链上的虚拟电厂节点向各产消者节点下发的初始电力资源属性信息,包括:通过主链上的电网节点向各虚拟电厂节点广播分时电力资源属性信息;分时电力资源属性信息包括不同时段的电力资源属性信息;通过虚拟电厂节点根据分时电力资源属性信息,确定虚拟电厂节点向各产消者节点下发的初始电力资源属性信息。
[0155] 其中,分时电力资源属性信息可以是分时交易电价信息,即电网节点发布的在不同时间段的交易电价。
[0156] 具体实现中,电网节点的服务器向各虚拟电厂节点广播分时交易电价信息,虚拟电厂节点的服务器根据分时交易电价,确定向各产消者节点下发的初始交易电价信息。
[0157] 本实施例的技术方案,通过主链上的电网节点向各虚拟电厂节点广播分时电力资源属性信息;分时电力资源属性信息包括不同时段的电力资源属性信息;根据分时电力资源属性信息,确定虚拟电厂节点向各产消者节点下发的初始电力资源属性信息;如此,能够准确地获取到分时交易电价,从而使各个侧链高效地进行混合博弈,得到各个侧链的博弈结果。
[0158] 在另一个实施例中,构建针对侧链的电力资源交互混合博弈模型,包括:对于任一侧链,基于侧链上各产消者的业务模式,配置针对侧链的电力资源交互合约;基于电力资源交互合约,构建针对侧链的电力资源交互混合博弈模型。
[0159] 其中,业务模式可以是侧链上的各产消者的商业模式。
[0160] 其中,侧链的电力资源交互合约可以是用于在侧链上指导虚拟电厂运营商与不同产消者之间的自适应定价和产消者之间进行能量共享决策的智能合约。侧链的智能合约可以简化侧链的电力交易过程并提高各产消者节点的理智性。
[0161] 实际应用中,侧链上虚拟电厂运营商根据主链上电网的分时电价、侧链上虚拟电厂运营商向产消者的购售电价和电量,通过智能合约计算出各产消者节点之间的能量共享电量。智能合约的运行流程包括节点准入阶段、混合博弈阶段、电量电价出清阶段,其中,节点准入阶段主要完成对侧链上产消者节点的准入条件验证,混合博弈阶段完成产消者与虚拟电厂运营商、产消者和产消者之间的决策与信息交互,电量电价出清阶段完成虚拟电厂与产消者的电量电价交割与出清。为了便于本领域技术人员的理解,图5示例性地提供了一种基于智能合约的侧链交易流程图。其中,具体的侧链交易流程为:
[0162] 步骤1:产消者申请加入侧链,虚拟电厂运营商判断产消者是否具备准入条件。
[0163] 步骤2:在产消者具备准入条件的情况下,虚拟电厂运营商进行数据预处理,并向各产消者下发初始内部购售电价。
[0164] 步骤3:产消者根据获取到的初始内部购售电价,更新向虚拟电厂运营商的交易电量。
[0165] 步骤4:虚拟电厂运营商根据获取到的产消者提交的交易电量,针对不同产消者进行自适应定价。
[0166] 步骤5:产消者根据获取到的虚拟电厂下发的新的购售电价,确定当前是否满足电力交易混合博弈模型的收敛条件。
[0167] 步骤6:在当前不满足电力交易混合博弈模型的收敛条件的情况下,返回步骤4,直至模型收敛,在当前满足电力交易混合博弈模型的收敛条件的情况下,虚拟电厂运营商将交易数据上链。
[0168] 步骤7:产消者根据计算得到的产消者之间的交互电量,更新交互价格。
[0169] 步骤8:将各产消者的交易电量数据上链。
[0170] 步骤9:虚拟电厂运营商和产消者、产消者和产消者之间进行电价出清,完成侧链交易。
[0171] 上述步骤1对应于智能合约运行流程中的节点准入阶段,步骤2‑8对应于智能合约运行流程中的混合博弈阶段,步骤9对应于智能合约运行流程中的电量电价出清阶段。
[0172] 具体实现中,对于任一侧链,电力交易区块链系统的服务器基于侧链上各产消者的业务模式,配置针对侧链的电力交易合约,电力交易区块链系统的服务器基于电力交易合约,构建针对侧链的电力交易混合博弈模型。
[0173] 本实施例的技术方案,通过对于任一侧链,基于侧链上各产消者的业务模式,配置针对侧链的电力资源交互合约;基于电力资源交互合约,构建针对侧链的电力资源交互混合博弈模型;如此,能够根据不同侧链产消者节点的实际业务模式,采用不同的智能合约,利用智能合约技术实现自适应定价策略,能够更好地应对市场波动和产消者共享能量,实现更高效的能源交易和管理。
[0174] 在另一个实施例中,如图6所示,提供了一种基于区块链的虚拟电厂混合博弈电力资源交互方法,以该方法应用于图1中的电力资源交互区块链系统的服务器为例进行说明,包括以下步骤:
[0175] 步骤S602,对于任一侧链,构建针对侧链的电力资源交互混合博弈模型;电力资源交互混合博弈模型为基于电力资源交互主从博弈模型和电力资源交互合作博弈模型确定的;电力资源交互主从博弈模型用于确定侧链上的虚拟电厂节点与侧链上的各产消者节点之间的电力资源交互信息;电力资源交互合作博弈模型用于确定侧链上的各产消者节点之间的电力资源交互信息。
[0176] 步骤S604,对于任一侧链,获取侧链上的虚拟电厂节点向各产消者节点下方的初始电力资源属性信息,根据初始电力资源属性信息,确定侧链的电力资源交互混合博弈模型针对电力资源属性信息输出的侧链博弈结果。
[0177] 步骤S606,根据各侧链博弈结果,确定主链的电力资源交互协商信息和各侧链的电力资源交互协商信息;主链的电力资源交互协商信息包括主链上的电网节点与各虚拟电厂节点之间的电力资源交互协商结果;任一侧链的电力资源交互协商信息包括侧链上的虚拟电厂节点与任一产消者节点之间的电力资源交互协商结果。
[0178] 步骤S608,根据主链的电力资源交互协商信息和各侧链的电力资源交互协商信息,对电力资源交互区块链系统上的各节点进行电力资源交割。
[0179] 需要说明的是,上述步骤的具体限定可以参见上文对一种基于区块链的虚拟电厂混合博弈电力资源交互方法的具体限定。
[0180] 应该理解的是,虽然如上所述的各实施例所涉及的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示,但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明,这些步骤的执行并没有严格的顺序限制,这些步骤可以以其它的顺序执行。而且,如上所述的各实施例所涉及的流程图中的至少一部分步骤可以包括多个步骤或者多个阶段,这些步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成,而是可以在不同的时刻执行,这些步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行,而是可以与其它步骤或者其它步骤中的步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
[0181] 基于同样的发明构思,本申请实施例还提供了一种用于实现上述所涉及的基于区块链的虚拟电厂混合博弈电力资源交互方法的基于区块链的虚拟电厂混合博弈电力资源交互装置。该装置所提供的解决问题的实现方案与上述方法中所记载的实现方案相似,故下面所提供的一个或多个基于区块链的虚拟电厂混合博弈电力资源交互装置实施例中的具体限定可以参见上文中对于基于区块链的虚拟电厂混合博弈电力资源交互方法的限定,在此不再赘述。
[0182] 在一个实施例中,如图7所示,提供了一种基于区块链的虚拟电厂混合博弈电力资源交互装置,包括:
[0183] 构建模块702,用于对于任一侧链,构建针对侧链的电力资源交互混合博弈模型;电力资源交互混合博弈模型为基于电力资源交互主从博弈模型和电力资源交互合作博弈模型确定的;电力资源交互主从博弈模型用于确定侧链上的虚拟电厂节点与侧链上的各产消者节点之间的电力资源交互信息;电力资源交互合作博弈模型用于确定侧链上的各产消者节点之间的电力资源交互信息;
[0184] 确定模块704,用于对于任一侧链,获取侧链上的虚拟电厂节点向各产消者节点下方的初始电力资源属性信息,根据初始电力资源属性信息,确定侧链的电力资源交互混合博弈模型针对电力资源属性信息输出的侧链博弈结果;
[0185] 交割模块706,用于根据各侧链博弈结果,对电力资源交互区块链系统上的各节点进行电力资源交割。
[0186] 在其中一个实施例中,交割模块706,具体用于根据各侧链博弈结果,确定主链的电力资源交互协商信息和各侧链的电力资源交互协商信息;主链的电力资源交互协商信息包括主链上的电网节点与各虚拟电厂节点之间的电力资源交互协商结果;任一侧链的电力资源交互协商信息包括侧链上的虚拟电厂节点与任一产消者节点之间的电力资源交互协商结果;根据主链的电力资源交互协商信息和各侧链的电力资源交互协商信息,对电力资源交互区块链系统上的各节点进行电力资源交割。
[0187] 在其中一个实施例中,确定模块704,具体用于对于任一侧链,通过各产消者节点根据初始电力资源属性信息,确定针对侧链上的虚拟电厂节点的初始电力资源数量信息;通过侧链上的虚拟电厂节点根据初始电力资源数量信息,对初始电力资源属性信息进行调整,得到调整后电力资源属性信息;通过各产消者节点根据调整后电力资源属性信息对初始电力资源数量信息进行调整,并根据调整后的初始电力资源数量信息,确定侧链博弈结果。
[0188] 在其中一个实施例中,确定模块704,具体用于对于任一侧链,通过各产消者节点根据调整后电力资源属性信息对初始电力资源数量信息进行调整,得到调整后的电力资源数量信息;在调整后的电力资源数量信息满足模型收敛条件的情况下,将调整后的电力资源数量信息作为侧链博弈结果;在调整后的电力资源数量信息不满足模型收敛条件的情况下,返回通过侧链上的虚拟电厂节点根据初始电力资源数量信息,对初始电力资源属性信息进行调整,得到调整后电力资源属性信息的步骤,直至调整后电力资源属性信息满足模型收敛条件。
[0189] 在其中一个实施例中,确定模块704,具体用于通过主链上的电网节点向各虚拟电厂节点广播分时电力资源属性信息;分时电力资源属性信息包括不同时段的电力资源属性信息;通过虚拟电厂节点根据分时电力资源属性信息,确定虚拟电厂节点向各产消者节点下发的初始电力资源属性信息。
[0190] 在其中一个实施例中,构建模块702,具体用于对于任一侧链,基于侧链上各产消者的业务模式,配置针对侧链的电力资源交互合约;基于电力资源交互合约,构建针对侧链的电力资源交互混合博弈模型。
[0191] 上述基于区块链的虚拟电厂混合博弈电力资源交互装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中,也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中,以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
[0192] 在一个实施例中,提供了一种计算机设备,该计算机设备可以是服务器,其内部结构图可以如图8所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器和网络接口。其中,该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质和内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统、计算机程序和数据库。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的数据库用于存储基于区块链的虚拟电厂混合博弈电力资源交互数据。该计算机设备的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现一种基于区块链的虚拟电厂混合博弈电力资源交互方法。
[0193] 本领域技术人员可以理解,图8中示出的结构,仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图,并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定,具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者具有不同的部件布置。
[0194] 在一个实施例中,提供了一种计算机设备,包括存储器和处理器,存储器存储有计算机程序,计算机程序被处理器执行时,使得处理器执行上述一种基于区块链的虚拟电厂混合博弈电力资源交互方法的步骤。此处一种基于区块链的虚拟电厂混合博弈电力资源交互方法的步骤可以是上述各个实施例的一种基于区块链的虚拟电厂混合博弈电力资源交互方法中的步骤。
[0195] 在一个实施例中,提供了一种计算机可读存储介质,存储有计算机程序,计算机程序被处理器执行时,使得处理器执行上述一种基于区块链的虚拟电厂混合博弈电力资源交互方法的步骤。此处一种基于区块链的虚拟电厂混合博弈电力资源交互方法的步骤可以是上述各个实施例的一种基于区块链的虚拟电厂混合博弈电力资源交互方法中的步骤。
[0196] 在一个实施例中,提供了一种计算机程序产品,包括计算机程序,计算机程序被处理器执行时,使得处理器执行上述一种基于区块链的虚拟电厂混合博弈电力资源交互方法的步骤。此处一种基于区块链的虚拟电厂混合博弈电力资源交互方法的步骤可以是上述各个实施例的一种基于区块链的虚拟电厂混合博弈电力资源交互方法中的步骤。
[0197] 需要说明的是,本申请所涉及的用户信息(包括但不限于用户设备信息、用户个人信息等)和数据(包括但不限于用于分析的数据、存储的数据、展示的数据等),均为经用户授权或者经过各方充分授权的信息和数据。
[0198] 本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程,是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非易失性计算机可读取存储介质中,该计算机程序在执行时,可包括如上述各方法的实施例的流程。其中,本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、数据库或其它介质的任何引用,均可包括非易失性和易失性存储器中的至少一种。非易失性存储器可包括只读存储器(Read‑Only Memory,ROM)、磁带、软盘、闪存、光存储器、高密度嵌入式非易失性存储器、阻变存储器(ReRAM)、磁变存储器(Magnetoresistive Random Access Memory,MRAM)、铁电存储器(Ferroelectric Random Access Memory,FRAM)、相变存储器(Phase Change Memory,PCM)、石墨烯存储器等。易失性存储器可包括随机存取存储器(Random Access Memory,RAM)或外部高速缓冲存储器等。作为说明而非局限,RAM可以是多种形式,比如静态随机存取存储器(Static Random Access Memory,SRAM)或动态随机存取存储器(Dynamic Random Access Memory,DRAM)等。本申请所提供的各实施例中所涉及的数据库可包括关系型数据库和非关系型数据库中至少一种。非关系型数据库可包括基于区块链的分布式数据库等,不限于此。本申请所提供的各实施例中所涉及的处理器可为通用处理器、中央处理器、图形处理器、数字信号处理器、可编程逻辑器、基于量子计算的数据处理逻辑器等,不限于此。
[0199] 以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
[0200] 以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本申请专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本申请的保护范围。因此,本申请的保护范围应以所附权利要求为准。