一种基于区块链技术的多阶段电量交易结算方法

摘要

本发明公开了一种基于区块链技术的多阶段电量交易结算方法，涉及电量交易结算技术领域，在将搜索到的若干个交易对象汇总后，建立交易对象库，并基于交易对象库中交易对象的交易信息，分别建立交易信息集及信用记录集；将建立交易信息集及信用记录集均发送至第一处理单元，由第一处理单元分别生成信用系数和交易系数，并依据信用系数和交易系数的值，由第一处理单元对交易对象库中的交易对象进行筛选；使报价单元依照报价顺序依次对目标对象进行报价，若目标对象接受报价，则由收集单元收集接受报价的目标对象的交易及交割信息；依据信用系数和交易系数的值生成价值系数，使成交对象的交易价值和信用度都相对较高，降低交易的风险。

说明书

技术领域

本发明涉及电量交易结算技术领域，具体为一种基于区块链技术的多阶段电量交易结算方法。

背景技术

电力交易是指电力产生者和消费者之间的买卖电力的过程，电力交易的目的是在电力市场中实现供需平衡，并确保电力以高效、可靠和经济的方式分配和使用。电力交易通常在电力市场中进行，该市场可以是国家级、区域级或地方级的市场。在这些市场中，发电厂、输电公司、配电公司和消费者可以通过交易购买或销售电力。电力交易的主要形式包括以下几种：点对点交易、电力交易所、双边协商等。

现有的电力交易所的交易系统都是单独依照报价进行撮合交易，这种交易方式成交方式速度快，效率高，但是这种交易方式在交易时，只考虑了交易价格，但忽略交易对象的实际交易价值和交易信用，这就导致在交易系统进行电力交易时，存在一定的交易风险。

为此，本发明提供了一种基于区块链技术的多阶段电量交易结算方法。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于区块链技术的多阶段电量交易结算方法，通过将搜索到的若干个交易对象汇总后，建立交易对象库，并基于交易对象库中交易对象的交易信息，分别建立交易信息集及信用记录集；将建立交易信息集及信用记录集均发送至第一处理单元，由第一处理单元分别生成信用系数和交易系数，并依据信用系数和交易系数的值，由第一处理单元对交易对象库中的交易对象进行筛选；使报价单元依照报价顺序依次对目标对象进行报价，若目标对象接受报价，则由收集单元收集接受报价的目标对象的交易及交割信息；依据信用系数和交易系数的值生成价值系数，使成交对象的交易价值和信用度都相对较高，降低交易的风险，解决了背景技术中的问题。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种基于区块链技术的多阶段电量交易结算方法，包括相关性判断单元、价格预测单元、数据采集单元、第一处理单元、控制单元、报价单元及收集单元，其中，在电量交易量也逐渐升高时，沿着时间轴以固定的时间间隔，连续获取若干个天气温度Tq及电力交易系统内的电量的交易量Jy，由相关性判断单元通过皮尔逊相关性分析，获取天气温度Tq与交易量Jy间的相关性系数Rs，在相关性系数Rs大于对应的相关性阈值时，由价格预测单元对电力交易价格进行预测，获取在预期交易日的电力预测价Dyj；

在电力预测价Dyj超过预设的预期交易价格时，由电力预测价Dyj生成交易价格区间，由所述数据采集单元搜索电力交易系统内，报价在交易价格区间内的交易对象，在将搜索到的若干个交易对象汇总后，建立交易对象库，并基于交易对象库中交易对象的交易信息，分别建立交易信息集及信用记录集；

将建立交易信息集及信用记录集均发送至第一处理单元，由第一处理单元分别生成信用系数Xy和交易系数Jx，并依据信用系数Xy和交易系数Jx的值，由第一处理单元对交易对象库中的交易对象进行筛选；

将筛选出的交易对象确定为目标对象，依照目标对象的报价对目标对象进行排序，生成并输出报价顺序，将报价顺序发送至控制单元，由控制单元生成控制指令，使报价单元依照报价顺序依次对目标对象进行报价，若目标对象接受报价，则由收集单元收集接受报价的目标对象的交易及交割信息。

进一步的，还包括第二处理单元、分析单元、选择单元、记录固定单元及通信单元，其中，从由所述收集单元收集的交易及交割信息中，识别和获取目标对象电量交易的交割日期和交割地点，在汇总后建立交割信息库；若目标对象的数量超过数量阈值，则由第二处理单元在经过训练和测试后，建立电力传输模型；从交割信息库中获取交割地点及传输过程中的天气条件，由电力传输模型对电力输送过程进行仿真分析，从仿真分析结果中获取电力运输的损耗量；

由损耗量与对应报价的乘积，获取在所交易的电力在运输过程的损耗成本；由损耗成本加上传输过程中的服务费用，获取电力交割成本；汇总与各个目标对象的交易时的电力交割成本，并对电力交割成本进行排序，获取交割顺序。

进一步的，依照交割顺序，依次获取各个目标对象的报价和交易数量，以两者的乘积作为收入，以对应的电力交割成本作为支出，在收入和支出的基础上，由分析单元判断目标对象可带来的收益，以该收益作为预期收益；汇总各个目标对象可能带来的预期收益，由选择单元选择出其中预期收益大于收益阈值的，确定为待交易对象。

进一步的，在待交易对象不存在时，由通信单元向外部发出通信；在待交易对象为一个时，将其作为成交对象；在待交易对象大于两个时，获取待交易对象的信用系数Xy和交易系数Jx的值，依据如下公式生成价值系数Js；

其中，所述ρ为相关性权重，其为信用系数Xy和交易系数Jx之间的相关性系数，通过获取若干组信用系数Xy和交易系数Jx进行相关性分析得出，C

进一步的，所述第一处理单元包括评价模块、筛选模块、标记模块及排序模块，其中，所述交易信息集的建立方式如下：依照线性检索模型，由数据采集单元采集交易对象待交易的电量额度De，若电量额度De高于额度阈值，以交易价格区间中的中间价格为预期报价，以预期报价与交易对象的报价的差额作为预期利润Qr，在获取交易对象的交易日期后，确定交易日期与当前日期的间隔，获取交易间隔Jg；汇总电量额度De、预期利润Qr及交易间隔Jg，建立交易信息集。

进一步的，交易系数Jx的获取方式如下：将交易信息集发送至评价模块，由评价模块对电量额度De、预期利润Qr及交易间隔Jg做无量纲处理，并依照如下公式生成交易系数Jx；

其中，0≤α≤1，0≤β≤1，且α+β＝1，α、β为权重，其具体值可由用户调整设置。

进一步的，所述信用记录集的建立方式如下：依照线性检索模型，由数据采集单元从电力交易系统中采集交易对象的历史交易记录，并从历史交易记录中，获取交易对象的总违约次数及历史总交易次数，以两者间的比值生成违约比Wb，并从历史交易记录中获取总交易额Ze；并在确定交易对象的身份信息后，查询获取交易对象的资产负债率Zc，可以通过资产负债率Zc对用户的偿还能力进行评估；汇总违约比Wb、总交易额Ze及资产负债率Zc，建立信用记录集。

进一步的，将信用记录集发送至评价模块，由评价模块对违约比Wb、总交易额Ze及资产负债率Zc做无量纲处理后，依照如下公式生成信用系数Xy：

其中，0≤γ≤1，0≤θ≤1，且0.8≤γ+θ≤1.6，γ、θ为权重，C

进一步的，将生成的信用系数Xy及交易系数Jx发送至筛选模块，将信用系数Xy及交易系数Jx均高于对应阈值的交易对象确定为目标对象；获取若干个目标对象的报价，依照报价的高低，由排序模块对目标对象进行排序并生成报价顺序；在报价顺序中，由标记模块对报价高于电力预测价Dyj的目标对象进行标记；在交易时，优先与被标记的目标对象交易。

进一步的，对电力交易价格进行预测，并获取电力预测价Dyj的方法如下：沿着时间轴以固定的时间间隔，从历史交易数据中连续获取若干个电力成交价，以三次指数平滑法对电力成交价进行预测，生成第一预测值Dy1；

从历史交易数据中获取若干组历年同期的电力成交价，及与该电力成交价对应的温度、降雨等气候条件，建立交易条件数据集，以神经卷积网络搭建深度学习模型，并在由交易条件数据集的训练和测试后，生成价格预测模型，由价格预测模型对电力交易价格进行预测，生成第二预测值Dy2；获取第一预测值Dy1和第二预测值Dy2后，依照如下公式生成电力预测价Dyj；

其中，0≤F

(三)有益效果

本发明提供了一种基于区块链技术的多阶段电量交易结算方法，具备以下有益效果：

1、在生成信用系数Xy和交易系数Jx后，筛选出目标对象，可以减少人工筛选的时间成本，降低由人工参与带来的电力交易风险，而且通过自动报价，也能够提高电力交易的效率；依据信用系数Xy和交易系数Jx的值生成价值系数Js，以价值系数Js的值从多个待交易对象中筛选出成交对象，使成交对象的交易价值和信用度都相对较高，降低交易的风险；在交易达成后，由记录固定单元对交易进行过程进行记录和固定，也方便对电力交易交割的过程进行回溯，避免数据的丢失和造假。

2、在交割后对电力传输过程进行仿真分析，以仿真分析的结果确定在交割过程中电力的运行损耗，进而判断出电力运输的成本，通过从仿真分析结果中获取电力运输的损耗量，以此对目标对象进行筛选，减少电力交易过程中的能源浪费和无效损耗，在电力交易时，为电力交割成本赋予不同的权重后，再对预期收益进行计算，可以避免部分损耗过大的电力交易的进行，能够以增加电力交易成本的方式，减少能源的浪费。

3、在生成电量预测价格时，通过两种不同的预测模型相配合，分别生成第一预测值Dy1和第二预测值Dy2，进而最终生成电力预测价Dyj，从而，在获取生成电力预测价Dyj时，能够融入的影响因素更多，使预测结果和实际结果的偏差会更小，此时，通过提供一种新的价格预测方法，可以降低电力交易的风险性，保障客户交易的安全性。

附图说明

图1为本发明多阶段电量交易结算方法第一流程示意图；

图2为本发明多阶段电量交易结算方法第二流程示意图。

图中：10、相关性判断单元；20、价格预测单元；30、数据采集单元；40、第一处理单元；41、评价模块；42、筛选模块；43、标记模块；44、排序模块；50、控制单元；60、报价单元；70、收集单元；80、第二处理单元；90、分析单元；100、选择单元；110、记录固定单元；120、通信单元。

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。

请参阅图1和图2，本发明提供一种基于区块链技术的多阶段电量交易结算方法，包括相关性判断单元10、价格预测单元20、数据采集单元30、第一处理单元40、控制单元50、报价单元60及收集单元70，其中，在进入高温季节后，在用电量逐渐增加，电量交易量也逐渐升高时，沿着时间轴以固定的时间间隔，连续获取若干个天气温度Tq及电力交易系统内的电量的交易量Jy，由相关性判断单元10通过皮尔逊相关性分析，获取天气温度Tq与交易量Jy间的相关性系数Rs，在相关性系数Rs大于对应的相关性阈值时，由价格预测单元20对电力交易价格进行预测，获取在预期交易日的电力预测价Dyj；

在电力预测价Dyj超过预设的预期交易价格时，由电力预测价Dyj生成交易价格区间，例如，以电力预测价Dyj的95％至105％作为交易价格区间，在该交易价格区间内报价，都可以作为潜在的成交报价；

由所述数据采集单元30搜索电力交易系统内，报价在交易价格区间内的交易对象，在将搜索到的若干个交易对象汇总后，建立交易对象库，并基于交易对象库中交易对象的交易信息，分别建立交易信息集及信用记录集；

在需要寻找合适的交易对象时，将建立交易信息集及信用记录集均发送至第一处理单元40，由第一处理单元40分别生成信用系数Xy和交易系数Jx，并依据信用系数Xy和交易系数Jx的值，由第一处理单元40对交易对象库中的交易对象进行筛选；

将筛选出的交易对象确定为目标对象，依照目标对象的报价对目标对象进行排序，生成并输出报价顺序，将报价顺序发送至控制单元50，由控制单元50生成控制指令，使报价单元60依照报价顺序依次对目标对象进行报价，若目标对象接受报价，则由收集单元70收集接受报价的目标对象的交易及交割信息。

使用时，在生成信用系数Xy和交易系数Jx后，筛选出目标对象，从而可以减少人工筛选的时间成本，降低由人工参与带来的电力交易风险，而且通过自动报价，也能够提高电力交易的效率。

参考图1及图2，还包括第二处理单元80、分析单元90、选择单元100、记录固定单元110及通信单元120，其中，

从由所述收集单元70收集的交易及交割信息中，识别和获取目标对象电量交易的交割日期和交割地点，在汇总后建立交割信息库；若目标对象的数量超过数量阈值，则由第二处理单元80在经过训练和测试后，建立电力传输模型；从交割信息库中获取交割地点及传输过程中的天气条件，由电力传输模型对电力输送过程进行仿真分析，从仿真分析结果中获取电力运输的损耗量；

由损耗量与对应报价的乘积，获取在所交易的电力在运输过程的损耗成本；由损耗成本加上传输过程中的服务费用，获取电力交割成本；汇总与各个目标对象的交易时的电力交割成本，并对电力交割成本进行排序，获取交割顺序。

使用时，通过建立电力传输模型，在交割后对电力传输过程进行仿真分析，以仿真分析的结果确定在交割过程中电力的运行损耗，进而判断出电力运输的成本；此时，通过从仿真分析结果中获取电力运输的损耗量，以此对目标对象进行筛选，可以减少电力交易过程中的能源浪费和无效损耗，更进一步的，在电力交易时，为电力交割成本赋予不同的权重后，再对预期收益进行计算，从而可以避免部分损耗过大的电力交易的进行，能够以增加电力交易成本的方式，减少能源的浪费。

参考图1及图2，依照交割顺序，依次获取各个目标对象的报价和交易数量，以两者的乘积作为收入，以对应的电力交割成本作为支出，在收入和支出的基础上，由分析单元90判断目标对象可带来的收益，以该收益作为预期收益；汇总各个目标对象可能带来的预期收益，由选择单元100选择出其中预期收益大于收益阈值的，确定为待交易对象。

使用时，在获取各个目标对象可能带来的预期收益时，筛选产生待交易对象，保障电力交易过程中的收益，使电力交易及交割能够顺利进行。

参考图1及图2，在待交易对象不存在时，由通信单元120向外部发出通信；在待交易对象为一个时，将其作为成交对象；在待交易对象大于两个时，获取待交易对象的信用系数Xy和交易系数Jx的值，依据如下公式生成价值系数Js；

其中，所述ρ为相关性权重，其为信用系数Xy和交易系数Jx之间的相关性系数，通过获取若干组信用系数Xy和交易系数Jx进行相关性分析得出，C

以价值系数Js最高的待交易对象作为成交对象；与成交对象交易，并由记录固定单元110通过区块链对交易进行过程进行记录和固定。

使用时，在选定的待交易对象存在多个时，依据信用系数Xy和交易系数Jx的值生成价值系数Js，以价值系数Js的值从多个待交易对象中筛选出成交对象，从而使成交对象的交易价值和信用度都相对较高，降低交易的风险；同时，在交易达成后，由记录固定单元110对交易进行过程进行记录和固定，也方便对电力交易交割的过程进行回溯，避免数据的丢失和造假。

参考图1及图2，所述第一处理单元40包括评价模块41、筛选模块42、标记模块43及排序模块44，其中，所述交易信息集的建立方式如下：

依照线性检索模型，由数据采集单元30采集交易对象待交易的电量额度De，若电量额度De高于额度阈值，以交易价格区间中的中间价格为预期报价，例如，在交易区间为95％至105％时，预期的报价为100％，以预期报价与交易对象的报价的差额作为预期利润Qr，在获取交易对象的交易日期后，确定交易日期与当前日期的间隔，获取交易间隔Jg；

汇总电量额度De、预期利润Qr及交易间隔Jg，建立交易信息集。

进一步的，交易系数Jx的获取方式如下：将交易信息集发送至评价模块41，由评价模块41对电量额度De、预期利润Qr及交易间隔Jg做无量纲处理，并依照如下公式生成交易系数Jx；

其中，0≤α≤1，0≤β≤1，且α+β＝1，α、β为权重，其具体值可由用户调整设置。

使用时，通过检索并建立交易信息集，并进一步的生成交易系数Jx，以交易系数Jx对交易对象的交易价值进行排序，从而在进行电力交易时，优先和高价值的交易对象进行交易，减少由于电力交易难以达成或者难以交割带来的风险，使电力交易能够顺利的完成，对电力交易过程的安全性进行保障。

参考图1及图2，所述信用记录集的建立方式如下：

依照线性检索模型，由数据采集单元30从电力交易系统中采集交易对象的历史交易记录，并从历史交易记录中，获取交易对象的总违约次数及历史总交易次数，以两者间的比值生成违约比Wb，并从历史交易记录中获取总交易额Ze；并在确定交易对象的身份信息后，查询获取交易对象的资产负债率Zc，可以通过资产负债率Zc对用户的偿还能力进行评估；汇总违约比Wb、总交易额Ze及资产负债率Zc，建立信用记录集；

将信用记录集发送至评价模块41，由评价模块41对违约比Wb、总交易额Ze及资产负债率Zc做无量纲处理后，依照如下公式生成信用系数Xy：

其中，0≤γ≤1，0≤θ≤1，且0.8≤γ+θ≤1.6，γ、θ为权重，C

使用时，通过检索获取信用记录集，并进一步的生成信用系数Xy，以信用系数Xy的值，能够对交易对象的交易信用进行评估和筛选，由此，可以避免由于交易对象的低信用导致交易难以正常的交割和完成。

参考图1，将生成的信用系数Xy及交易系数Jx发送至筛选模块42，将信用系数Xy及交易系数Jx均高于对应阈值的交易对象确定为目标对象；

获取若干个目标对象的报价，依照报价的高低，由排序模块44对目标对象进行排序并生成报价顺序；在报价顺序中，由标记模块43对报价高于电力预测价Dyj的目标对象进行标记；在交易时，优先与被标记的目标对象交易。

使用时，以信用系数Xy及交易系数Jx对交易对象进行筛选，从而在交易存在多个交易对象时，可以选择出交易价值和信用度都较高的，使交易过程能够顺利的完成，减少交易对象的违约风险，保障交易过程中的安全性。

参考图1及图2，对电力交易价格进行预测，并获取电力预测价Dyj的方法如下：

沿着时间轴以固定的时间间隔，从历史交易数据中连续获取若干个电力成交价，以三次指数平滑法对电力成交价进行预测，生成第一预测值Dy1；从历史交易数据中获取若干组历年同期的电力成交价，及与该电力成交价对应的温度、降雨等气候条件，建立交易条件数据集；以神经卷积网络搭建深度学习模型，并在由交易条件数据集的训练和测试后，生成价格预测模型，由价格预测模型对电力交易价格进行预测，生成第二预测值Dy2；

获取第一预测值Dy1和第二预测值Dy2后，依照如下公式生成电力预测价Dyj；

其中，0≤F

上述实施例，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或其他任意组合来实现。当使用软件实现时，上述实施例可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。