一种基于区块链的虚拟电厂智能分析调度系统

技术领域

本发明涉及能源调度技术领域，特别是涉及一种基于区块链的虚拟电厂智能分析调度系统。

背景技术

业内习知，虚拟电厂是一种基于分布式电源等资源的聚合实现协调优化，作为一个独立系统参与电网调度和电力市场的协调管理系统。虚拟电厂可以有效地解决分布式电源可测、可控的问题，有助于解决可再生能源的消纳，实现柔性化负荷的灵活响应和更好的供需平衡。虚拟电厂正在成为未来可再生分布式能源解决方案的重要组织形式。

虚拟电厂需要设立集中调度控制中心负责对内部资源进行整合优化。调度中心具有内部发电资源的最高调度权限，即虚拟电厂内部所整合的电源与负荷均需要接受虚拟电厂的统一调度安排。

而实际的分布式电网中，存在较多不可控分布式能源，即风电或者光电等，不可控分布式能源受外部环境的影响较大，容易产生波动性，现有的虚拟电厂能源调度方案，易受波动性的影响，导致能源调度的准确度降低。并且海量分布式电源和用户的数据安全性保障有待提升。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的是提供一种基于区块链的虚拟电厂智能分析调度系统，本发明解决了现有技术中能源调度准确率低和数据存在安全风险的问题。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种基于区块链的虚拟电厂智能分析调度系统，包括：

区块链模块和与区块链模块连接的场景集构建模块、功率模块、成本模块和调度模块；

所述场景集构建模块用于统计历史天气数据和实时天气数据，并根据所述实时天气数据和所述历史天气数据创建场景集，所述功率模块用于通过相似度算法计算所述场景集中的天气数据，得到去除重复后的天气数据，并对所述去除重复后的天气数据进行功率计算，得到各个天气数据下的最大功率和最小功率，所述成本模块用于根据所述最大功率和所述最小功率计算总发电成本集，所述调度模块用于根据所述总发电成本集生成调度指令，所述区块链模块用于对场景集构建模块、功率模块、成本模块和调度模块所产生的数据进行存储并对所述调度指令进行传输。

优选地，所述场景构建模块包括：

与所述区块链模块连接的第一场景构建子模块和第二场景构建子模块；

所述第一场景构建子模块用于统计历史天气数据和实时天气数据，所述历史天气数据和实时天气数据包括温度、风力，根据所述历史天气数据和所述实时天气数据以天为单位建立多个第一场景，所述第二场景构建子模块用于根据韦伯分布函数计算历史天气数据和所述实时天气数据的波动特性，根据所述波动特性利用轮盘赌算法对历史天气数据进行采样，基于采样得出的数据建立多个第二场景，将所述第二场景和第一场景进行组合，得出场景集。

优选地，所述功率模块包括：

与所述区块链模块连接的功率计算子模块和功率筛选子模块；

所述功率计算子模块用于对所述去除重复后的天气数据进行功率计算，得到各个天气数据下的功率，所述功率筛选子模块用于筛选出各个天气数据下的功率极值，所述功率极值包括：功率最大值和功率最小值。

优选地，所述成本模块，包括：

与区块链模块连接的功率边缘子模块和总成本计算模块；

所述功率边缘子模块用于根据所述最大功率和所述最小功率构建功率边缘区域，所述总成本计算子模块用于获取功率边缘区域内各个功率与各个功率对应的可控能源发电功率，并根据所述边缘区域内各个功率与各个功率对应的可控能源发电功率计算总发电成本集。

优选地，所述调度模块，包括：

与所述区块链模块连接的成本筛选子模块和指令生成子模块；

所述成本筛选子模块用于将所述总发电成本集中最小总发电成本进行筛选，所述指令生成子模块用于根据所述总发电成本集进行调度指令的生成。

优选地，所述区块链模块，包括：

信息存储子模块、接收指令子模块和响应指令子模块；

所述信息存储子模块用于对场景集构建模块、功率模块、成本模块和调度模块所产生的数据进行存储，所述接收指令子模块用于对所述调度指令进行接收并验证所述调度指令的有效性，所述响应指令子模块用于响应有效的调度指令，并将所述调度指令发送至区块链模块所覆盖的网络区域。

根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：

本发明提供了一种基于区块链的虚拟电厂智能分析调度系统，本发明考虑到在分布式能源电力系统中，风光等不可控负荷的电源出力具有不确定性，因此电力系统引入场景，并对场景进行拓展，通过数据模拟方法，生成场景集合，将含有不确定性因素的优化求解问题转变为多个确定性场景的优化求解问题，得出不可控分布式能源发电的功率，进而得出更为合理的供电计划，能够有效地降低波动性对能源调度的影响。并且本发明中引入区块链模块，利用区块链模块对数据进行存储和对指令进行传输，提升了数据传输的安全性，并且通过实时存储的数据对后续计算进行数据的实时更新，提升了调度指令的准确性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，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讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种基于区块链的虚拟电厂智能分析调度系统结构示意图。

附图标记说明：

1-区块链模块，2-场景集构建模块，3-功率模块，4-成本模块，5-调度模块。

具体实施方式

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一部分实施例，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。

本发明的目的是提供一种基于区块链的虚拟电厂智能分析调度系统，本发明解决了现有技术中能源调度准确率低和数据存在安全风险的问题。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

如图1所示，本发明提供了一种基于区块链的虚拟电厂智能分析调度系统，包括：

区块链模块1和与区块链模块1连接的场景集构建模块2、功率模块3、成本模块4和调度模块5；

所述场景集构建模块2用于统计历史天气数据和实时天气数据，并根据所述实时天气数据和所述历史天气数据创建场景集，所述功率模块3用于通过相似度算法计算所述场景集中的天气数据，得到去除重复后的天气数据，并对所述去除重复后的天气数据进行功率计算，得到各个天气数据下的最大功率和最小功率，所述成本模块4用于根据所述最大功率和所述最小功率计算总发电成本集，所述调度模块5用于根据所述总发电成本集生成调度指令，所述区块链模块1用于对场景集构建模块2、功率模块3、成本模块4和调度模块5所产生的数据进行存储并对所述调度指令进行传输。

进一步的，所述场景构建模块包括：

与所述区块链模块1连接的第一场景构建子模块和第二场景构建子模块；

所述第一场景构建子模块用于统计历史天气数据和实时天气数据，所述历史天气数据和实时天气数据包括温度、风力，根据所述历史天气数据和所述实时天气数据以天为单位建立多个第一场景，所述第二场景构建子模块用于根据韦伯分布函数计算历史天气数据和所述实时天气数据的波动特性，根据所述波动特性利用轮盘赌算法对历史天气数据进行采样，基于采样得出的数据建立多个第二场景，将所述第二场景和第一场景进行组合，得出场景集。

具体的，在本发明的一些实施方式中，所述历史天气数据和所述实时天气数据可以为每小时记录的风力或温度等，即在第一场景中记录对应每小时的风力或温度等。

具体的，所述第一场景和第二场景内的数据类型相同，即若所述第一场景记录一天中每小时的风力数据，则第二场景内的数据也是一天中每小时的风力数据，第一场景的数据为实际的历史数据和实时数据，第二场景的数据为通过波动特性分析得出的数据。

进一步的，所述功率模块3包括：

与所述区块链模块1连接的功率计算子模块和功率筛选子模块；

所述功率计算子模块用于对所述去除重复后的天气数据进行功率计算，得到各个天气数据下的功率，所述功率筛选子模块用于筛选出各个天气数据下的功率极值，所述功率极值包括：功率最大值和功率最小值。

具体的，采用相似度算法对天气数据进行计算，去除重复的天气数据，避免了后续冗余的计算，提升了计算的效率。

进一步的，所述成本模块4，包括：

与区块链模块1连接的功率边缘子模块和总成本计算模块；

所述功率边缘子模块用于根据所述最大功率和所述最小功率构建功率边缘区域，所述总成本计算子模块用于获取功率边缘区域内各个功率与各个功率对应的可控能源发电功率，并根据所述边缘区域内各个功率与各个功率对应的可控能源发电功率计算总发电成本集。

具体的，若在某一时刻最小功率为10w，最大功率为100w，则功率边缘区域为：10w-100w。

具体的，总发电成本集包括：10w-100w区间内任一功率对应的成本。

进一步的，所述调度模块5，包括：

与所述区块链模块1连接的成本筛选子模块和指令生成子模块；

所述成本筛选子模块用于将所述总发电成本集中最小总发电成本进行筛选，所述指令生成子模块用于根据所述总发电成本集进行调度指令的生成。

具体的，本发明筛选出最小总发电成本，根据其对应的功率为最佳功率并以此制定调度方案。

进一步的，所述区块链模块1，包括：

信息存储子模块、接收指令子模块和响应指令子模块；

所述信息存储子模块用于对场景集构建模块2、功率模块3、成本模块4和调度模块5所产生的数据进行存储，所述接收指令子模块用于对所述调度指令进行接收并验证所述调度指令的有效性，所述响应指令子模块用于响应有效的调度指令，并将所述调度指令发送至区块链模块1所覆盖的网络区域。

本发明的有益效果如下：

本发明提供了一种基于区块链的虚拟电厂智能分析调度系统，本发明考虑到在分布式能源电力系统中，风光等不可控负荷的电源出力具有不确定性，因此电力系统引入场景，并对场景进行拓展，通过数据模拟方法，生成场景集合，将含有不确定性因素的优化求解问题转变为多个确定性场景的优化求解问题，得出不可控分布式能源发电的功率，进而得出更为合理的供电计划，能够有效地降低波动性对能源调度的影响。并且本发明中引入区块链模块，利用区块链模块对数据进行存储和对指令进行传输，提升了数据传输的安全性，并且通过实时存储的数据对后续计算进行数据的实时更新，提升了调度指令的准确性。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。