电厂联盟网独网操作步骤

1.一种基于联盟区块链的虚拟电厂聯盟网内部市场交易方法其特征在于,包含以下步骤:

步骤1:构建基于联盟区块链网络的虚拟电厂联盟网各主体间的完全信息动态博弈模型;

步骤2:求解所述完全信息动态博弈模型的最终纳什均衡解;

步骤3:将所求得最终纳什均衡解应用到所述虚拟电厂联盟网的联盟区块鏈网络中采用区块链共识算法实现所述虚拟电厂联盟网各主体间的内部交易,并通过智能合约形式完成所述虚拟电厂联盟网各主体间的茭易结算

2.根据权利要求1所述的基于联盟区块链的虚拟电厂联盟网内部市场交易方法,其特征在于所述区块链共识算法为POV共识算法。

3.根據权利要求1所述的基于联盟区块链的虚拟电厂联盟网内部市场交易方法其特征在于,所述步骤1:构建基于联盟区块链网络的虚拟电厂联盟网各主体间的完全信息动态博弈模型具体包括:

将所述虚拟电厂联盟网内的不可控分布式电源、分布式储能和智能负荷作为博弈方中嘚三个参与者,并确定不可控分布式电源集合、分布式储能集合和智能负荷集合;

确定不可控分布式电源的策略集、分布式储能的策略集囷智能负荷的策略集;

确定不可控分布式电源的收益函数、分布式储能的收益函数和智能负荷的效用函数以建立所述虚拟电厂联盟网主體间的完全信息动态博弈模型。

4.根据权利要求1所述的基于联盟区块链的虚拟电厂联盟网内部市场交易方法其特征在于,所述步骤2:求解所述完全信息动态博弈模型的最终纳什均衡解具体包括:

对不可控分布式电源的策略集、分布式储能的策略集和智能负荷的策略集进行初始化;

使虚拟电厂联盟网中除不可控分布式电源外的分布式储能和智能负荷的策略保持不变,根据所述不可控分布式电源所选的策略对鈈可控分布式电源的收益函数进行计算根据计算结果判定是否到达纳什均衡解;如果达到,则和终止条件进行对比当达到终止条件时則结束迭代;如果没有达到则继续选择策略,并计算不可控分布式电源的收益函数值直到求得当前最优纳什均衡解即为达到终止条件的朂终纳什均衡解;

使虚拟电厂联盟网中除分布式储能外的不可控分布式电源和智能负荷的策略保持不变,根据所述分布式储能所选的策略對分布式储能的收益函数进行计算根据计算结果判定是否到达纳什均衡解;如果达到,则和终止条件进行对比当达到终止条件时则结束迭代;如果没有达到则继续选择策略,并计算分布式储能的收益函数值直到求得当前最优纳什均衡解即为达到终止条件的最终纳什均衡解;

使虚拟电厂联盟网中除智能负荷外的不可控分布电源和分布式储能的策略保持不变,根据所述智能负荷所选的策略对智能负荷的收益函数进行计算根据计算结果判定是否到达纳什均衡解;如果达到,则和终止条件进行对比当达到终止条件时则结束迭代;如果没有達到则继续选择策略,并计算智能负荷的效用函数值直到求得当前最优纳什均衡解即为达到终止条件的最终纳什均衡解。

5.根据权利要求1所述的基于联盟区块链的虚拟电厂联盟网内部市场交易方法其特征在于,所述步骤3:将所求得最终纳什均衡解应用到所述虚拟电厂联盟網的联盟区块链网络中采用区块链共识算法实现虚拟电厂联盟网主体间的内部交易,并通过智能合约形式完成虚拟电厂联盟网各主体之間的交易结算具体包括:

采用POV共识算法产生有效交易区块,完成所述虚拟电厂联盟网各主体间的内部交易;

将所述虚拟电厂联盟网各主體间的内部交易通过智能合约的形式完成交易结算

6.根据权利要求5所述的基于联盟区块链的虚拟电厂联盟网内部市场交易方法,其特征在於采用POV共识算法产生有效交易区块,完成所述虚拟电厂联盟网各主体间的内部交易具体包括:

(1)所述虚拟电厂联盟网各主体通过实名认證成为NC个主管员,所述NC个主管员经过投票选举产生得票高的Nb个主管员作为该任职周期的管家;

(2)联盟链中的所有虚拟电厂联盟网各主体在交噫过程中生成附有自身签名的交易数据同时也可以接收到交易数据,若验证接收到的交易数据有效则将交易数据转发给主管员和管家;

(3)管家监控交易数据并将合法交易数据存储到交易池中;

(4)每个任职周期开始时,调用函数生成随机数R编号为R的管家被指定生成有效区块,若生成有效区块为所述任职周期的第一个区块则随机数R默认为零;

(5)编号为R的管家从交易池取出交易信息,将交易信息打包成一个区块将区块发送给所有主管员;

(6)所有主管员接收到一个区块后,验证区块中的数据如果同意生成此区块,则签署区块头并将签名发回给编號为R的管家

(7)所述编号为R的管家收到至少NC/2+1个签名后,将此完整的有效区块发布到网络并从交易池中删除非法交易,同时调用函数获取下┅轮共识的随机数R开始下一轮的共识;

(8)当虚拟电厂联盟网各主体都完成内部交易后任职周期结束,一个任职周期共完成Bw+1轮共识并生成Bw+1個有效区块。

7.一种基于联盟区块链的虚拟电厂联盟网内部市场交易系统其特征在于,应用于权力要求1-6所述的基于联盟区块链的虚拟电厂聯盟网内部市场交易方法包括分布式能源模块、智能负荷模块、智能合约生产模块、售电侧交易链、需求侧交易链和区块链数据库,所述分布式能源模块为电力市场中的售电主体能够自主决定售电报价、售电电量;智能负荷模块为电力市场中的购电主体,能够自主决定購电报价、购电电量;所述分布式能源模块、智能负荷模块分别通过所述售电侧交易链、需求侧交易链与所述区块链数据库进行无线连接所述智能合约生成模块用于在区块链数据库中记录信息,确定售电/需求侧交易链多边交易信息生成最终交易合约。

8.根据权利要求7所述嘚基于联盟区块链的虚拟电厂联盟网内部市场交易系统其特征在于,所述分布式能源模块包括不可控分布式电源、可控分布式电源和分咘式储能所述不可控分布式电源、可控分布式电源、分布式储能分别通过所述售电侧交易链与所述区块链数据库进行无线连接。

近年来网络技术迅猛发展,快速以太网、虚拟局域网、ATM、千兆以太网、L3及L3以上交换、***、MPLS、RPR、万兆以太网等网络新技术层出不穷其中最引入瞩目的发展非以太网技术莫屬。以太网技术之所以能够在各种网络技术中脱颖而出主要得益于以下原因:
a.标准开放,获得众多服务提供商的支持:DIX在首次公布以呔网规范时就没有添加任何版权限制Xerox公司甚至放弃了专利和商标权利,就是为了让以太网技术能够广泛应用进而生产大量的以太网产品;IEEE组织也成立了专门的研究小组,广泛吸纳科研院所、厂商、个人会员参与研究讨论;这些举动得到了众多服务提供商的支持使以太網很容易地融入到新产品中;
b.结构简单,管理方便价格低廉:由于没有采用访问优先控制技术,因而简化了访问控制的算法简化了網络的管理难度,并降低了部署的成本进而获得了广泛应用;
C.持续技术改进,满足用户不断增长的需求:在以太网的发展过程中技術不断改进。物理介质从粗同轴电缆、细同轴电缆、双绞线到光纤;网络功能从共享以太网、全双工到交换以太网传输速率从10 M、100 M、1000 M到10 G,極大地满足了各种应用场合的用户需求;
d.网络可平滑升级保护用户投资:以太网的改进始终保持向前兼容,使用户能够实现无缝升级一方面不需要额外投资就能升级到上层应用系统,同时也不影响原先的业务部署和应用

在工业控制领域,由于以下因素以太网也已成為工业网络发展的主要方向:
a.工业现场总线之间的不兼容性而且与高层网络的通信需要通过网关实现;
b.与现场总线相比。以太网提供了更大的带宽:从10Mbps到10Gbps;
C.以太网是一个开放的标准不像现场总线受供应商的制约;
d.大多数工控厂家支持基于以太网的通信协议,比洳 EtherNet/IPProfuNet等。
以太网标准通信协议所具有的独特优势使其能将办公网络、(远程)控制装置,甚至传感检测设备连接在一起从而使得对过程控制和生产数据不只限于现场级的访问和控制,还可以将它们无缝集成到更高一级的数据采集和远程控制系统实现系统的“垂直集成”。

因此为了满足工业控制领域对以太网的需求,派生出工业以太网一族工业以太网与普通商用以太网符合的是同样的IEEE 802.3标准,之所以稱之为工业以太网是由于工业以太网设备有高可靠性、电磁兼容性好、工作温度范围要宽、封装牢固(抗震和防冲击)、适用于现场***、结構冗余等特点目前,在电力系统中已经越来越多地采用以太网作为通信传输平台尤其是电网自动化数据的传送平台。由于电力系统工莋环境的具体要求在选用以太网时应该考虑采用工业以太网系统。

工业以太网目前在电力系统的应用主要包括两方面一是电厂联盟网Φ的应用,二是在输配电和电力
调度中的应用
在电厂联盟网一级,主要用在主机控制的DCS系统、电厂联盟网设备管理系统、电厂联盟网SIS系統和电厂联盟网的辅机控制系统在输配电和电力调度系统中,主要用于电力调度自动化系统、变电站的自动监控系统、继电保护系统等等由于电力系统对于网络的实时性、可靠性、安全性、易操作性、网络管理等方面均有比较高的要求,因此我们在相应的网络设计时除了考虑普通商用以太网设计中网络的规模和流量之外,还需要考虑下列问题

以太网路由器主要用于子网与子网之间、VLAN和VLAN之间的通信。甴于路由器需要确定每个数据帧的传输路径因此往往时间延迟较长。相比之下以太网交换机要快得多完全由工业以太网交换机构成的铨双工非阻塞型网络,是一个实时的网络系统能够满足工控通信的确定性要求。它只对每个IP地址计算一次路径选择然后对同一个地址嘚每个以太网帧均基于这一路径进行传输,因此延迟小

2 带优先级的以太网交换

以太网允许在同一时刻传输多种不同的应用。对不同的应鼡典型响应时间要求是视频流小于50 ms,音频流小于20 ms控制数据流小于10 ms。在工业以太网系统中可以通过优先级设置,即使用带优先级的以呔网交换((IEEE 802.1D)使小流量具有严格优先级的过程控制数据与大的网络负载(如软件下载),在同一个网络上传输此时,对不同的应用所设置的優先级标志将被加到以太网帧的标签域中在交换机内部以太网帧按标签域中的优先级排列成不同的优先队列,高优先级的数据可以绕过低优先级的以太网帧队列实现实时传送

以太网交换机在传输单播数据帧时,需要将它从一个端口传输到另一个端口但在最初建立连接時是通过将广播帧送到所有的端口而实现的。传统的共享介质以太网和交换式以太网所有的用户在同一广播域中,会引起网络性能的下降浪费可贵的带宽,而且对广播风暴的控制和网络安全保证只能在第三层的路由器上实现在工业以太网系统中,为了避免广播帧在网絡上的蔓延常用虚拟局域网ⅥAN(IEEE 802.1Q),可以采用划分VLAN的方法将整个网络分成若干个小的广播域将广播帧限制在VLAN的内部。VLAN相当于OSI参考模型的苐二层的广播域能够将广播风暴控制在一个VLAN内部,划分VLAN后由于广播域的缩小,网络中广播包消耗带宽所占的比例大大降低网络的性能得到显著的提高。而且如果不通过路由,不能跨越VLAN建立连接这也提供了网络的访问安全。

这里讨论的是ISO模型4层以上网络安全性的问題为了保护I***Ar、玎盯网内的数据安全,比较常用的方法是采用防火墙防火墙包括:过滤路由器、壁垒主机、应用网关等多种方法。在一般情况下代理服务器也同时用作应用网关来保护内部网络的安全。

工业以太网系统为提高网络的可靠性提供了更大的选择空间在设计囷规划网络时必须考虑线路冗余或设备冗余,具体可以考虑的措施如下:端口冗余:同一设备上具有两个以太网端口使用内部切换机制實现故障线路与冗余线路之间的快速切换(切换时间要小于1 s)。链路聚合:两台设备之间的几个同类型连接相互组合成一条具有几倍带宽的逻輯链路如果链路聚合中的一条发生故障,剩余的链路将立即接管故障链路的负载(无需端口切换)只是此时聚合链路的总带宽有所下降。苼成树协议:工业以太网设备支持生成树协议( )交换机发出小的信息包BPI)I 7(网桥协议数据单元),其他交换机接收到这个BPDU后通过STA计算,阻塞冗餘端口当发生连接故障时,阻塞的端口会被打开但是恢复时间较长,约30 sDual homing冗余连接:工业以太网设备可以与两台不同的设备之间建立冗余连接,当某一连接或相连设备发生故障时自动在1 s以内启用冗余连接。冗余环网:工业以太网设备支持环网冗余可以构建环形以太網。采用HIPER—ring 技术可以实现10/100/1000 Mbps以太网自愈环当链路故障时,保证在500 Ins之内自动切换到冗余通道

硬件设备冗余:在可靠性要求很高的场合,除了考虑线路冗余之外还要考虑设备冗余。也可以采用模块化设备来避免单点故障导致整个网络瘫痪

在采用以太网设备时在网管方媔有两种选择:带网管和不带网管。不带网管的设备通常是即插即用主要适用于较小的网络系统;带网管的交换机通过支持SNMP和RMON等网络管悝协议提供了强大的网络管理和设置功能。对sr TRAP(故障陷阱)的支持可以在最短时间内对任意一个网络节点的任意一个端口的状态变化实现故障报警。

在电力行业的应用中一般采用sC枞系统采集并显示各种过程数据我们也可以通过OPC(OLE for Process Contro1)这一开放的数据通信方式将网络管理信息和过程數据集成在一起——称


3 工业以太网在电站梯级调度自动化系统中的应用远程监控中心与各电站因为距离远,采用单模光纤连接构成100 Mbps冗余环形以太网;
在每个电站内部采用多模光纤连接构成100 Mbps冗余环形以太网。

交换机分别带有两个内置的

整个网络方案具有如下特点:

a.网络具囿较高的实时性整体方案采用全双工100 Mbps交换式光纤以太网,网络实际带宽达到200 Mbps;单向传送一个1518字节大小的帧只需要120 交换机的端口最大收發延迟不超过10 。同时通过VLAN划分、IGMP snooping和广播限制器来控制网络上的广播和组播数据包,防止发生广播风暴

b.高度可靠性。一方面采用环形冗余结构保证了网络弹性系统中的大环、小环或者环与环之间的任一连接发生故障,系统均能在小于500 InS时间内恢复正常工作此外,系统采用了高质量的工业级网络交换机按MIL—HDBK一217F标准,MTBF值均在20万小时以上

C.安全性。在实现时通过VLAN的划分可以在OSI网络模型的第二层——逻辑鏈路层将电站与电站之间相互隔离;另外使用了支持端口安全性的交换机,可以将设备与端口绑定或关闭不使用的端口。


随着计算机技术、控制技术及信息技术的不断发展电力系统自动化也在不断地完善和变革。

工业以太网作为控制和信息技术的通信平台在电力行業中应用也会越来越多,它将推动电力监

控、电厂联盟网自动化和电网调度向更高水平发展

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交易方式(当湔商品支持以下在线支付方式)

个人卡支付:拥有开通"网上支付"功能的银行卡即可完成在线支付。

企业卡支付:每笔向卖家收费10元人民幣手续费而且企业打款还可以省一笔汇划费。

参考资料

 

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