[发明专利]一种基于区块链的分布式发电市场化交易架构及设计方法

权利要求书

1.一种基于区块链的分布式发电市场化交易架构，其特征在于：包括区块链数据层、P2P网络层、核心技术层、统一接口层、应用适配器层、应用层、用户APP层，其中各层由下而上依次为：

区块链数据层，为数据库，用于保存历史交易数据的全备份；

P2P网络层，用于提供P2P网络协议供所有交易节点进行交换；

核心技术层，用于加载算法，包括加密算法、共识机制、智能合约、以太坊虚拟机；

统一接口层，提供通用的API接口；

应用适配器层，安装功能组件，为上层应用开发提供接口和SDK；

应用层，安装应用程序，包括智能购电合同、分布式电源电量交易结算、历史交易审计、大数据分析、交易币；

用户APP层，提供一个供所有市场主体安装在客户端上的APP，进行交易操作；

所述的区块链数据层、P2P网络层、核心技术层、统一接口层、应用适配器层、应用层、用户APP层，下层对上层提供接口。

2.如权利要求1所述的一种基于区块链的分布式发电市场化交易架构，其特征在于：所述的架构还与分布式发电业主A和用户B的智能电表进行连接。

3.一种基于区块链的分布式发电市场化交易架构设计方法，其特征在于：包括以下步骤：

(1)分布式发电业主A在P2P网络上发布售电信息，所有节点都会收到所述的售电信息；

(2)有购买意向的用户B通过P2P网络向分布式发电业主A发送购买信息；

(3)分布式发电业主A根据各用户B的购买信息选择一个或若干个用户B，通过P2P网络签订以代码形式编写的购电合同，交易信息写入合同，所述的交易信息包括交易电量、交易价格、交易时间；

(4)根据写入购电合同的交易时间，分布式发电业主A生成一个交易单，交易单包含了该笔交易的交易信息和分布式发电业主A的数字签名，之后分布式发电业主A将交易单广播到网络中；

(5)所有交易节点均会收到该交易单信息，所有节点通过求解一道数学题获得生成交易区块权利，当某一节点求解成功后，即生成交易区块并打上时间戳，然后将其广播到网络中；

(6)网络中每个节点都会验证该交易区块正确性，当所有节点验证都通过后，该交易区块就加入到各个节点本地区块链中，形成合法区块链；

(7)进行交易结算，结算完成后交易结束。

4.如权利要求3所述的一种基于区块链的分布式发电市场化交易架构设计方法，其特征在于：还包括实际交易电量计量认证步骤：

4.1分布式发电业主A和用户B进行电量交易后，通过网络读取分布式发电业主A和用户B的智能电表的实际交易电量数据；

4.2给该笔交易分配一个专有ID，并加盖时间戳；

4.3该笔交易记录被加入到步骤(6)所述的合法区块链中，不可篡改，用户可以追溯查找任何一笔历史电量交易，为结算缴费提供基础数据。

5.如权利要求4所述的一种基于区块链的分布式发电市场化交易架构设计方法，其特征在于：还包括智能购电合同应用步骤：

在所述的步骤(3)中，分布式发电业主A根据各用户B购买信息选择一个或若干个用户，通过P2P网络，签订智能购电合同，包括约定交易电量、约定交易电价、合同执行期限、保证金，通过P2P网络将分布式发电业主A和用户B预先在各自账户中预留的保证金帐户冻结；

在所述的步骤(7)的交易结算中进行包括以下步骤：

7.1智能购电合同根据读取的智能电表反馈的实际发电量进行结算，如果实际发电量小于约定交易电量，按实际发电量结算，分布式发电业主A需要补偿用户B额外购电成本，具体为从用户B保证金账号扣除C1金额到分布式发电业主A账号，从分布式发电业主A的账户扣除C3金额到用户B帐户；否则直接按约定发电量执行，从用户B保证金账号扣除C2金额到分布式发电业主A账号；

其中，C1＝实际发电量×约定交易电价；

C2＝约定交易电量×约定交易电价；

C3＝(约定交易电量-实际交易电量)×用户外部购电价格；

7.2结算完成，通过P2P网络将保证金帐户解冻，并将剩余保证金退还给分布式发电业主A和用户B；

7.3交易结束。

6.如权利要求3-5任一所述的一种基于区块链的分布式发电市场化交易架构设计方法，其特征在于：当网络中同时有多笔交易发生时，采用优先级+队列方式进行广播。