[发明专利]一种基于信用共识机制的电能交易方法

权利要求书

1.一种基于信用共识机制的电能交易方法,其特征在于：包括以下步骤：

步骤1：商定电能交易协议：消费者与产消者为微电网电能交易区块链中的节点，节点属性包括信用值；消费者与产消者可通过链下方式或使用区块链系统进行匿名广播协商电能交易协议；区块链采用链表结构；

步骤2：建立智能合约：生成智能合约并储存在区块链上，同时消费者向智能合约发送双方协商电量总价相应的代币；

步骤3：履行合约：到达交易双方协定的电能传输时间时，交易双方进行电能的物理传输；当电能输出时间截止后，智能合约向双方智能电表调取双方实际发用电量，完成交易的结算并向产消者支付相应的代币；

步骤4：更新信用值：区块链系统采用PoCS共识机制根据节点对智能合约的履行情况更新其信用值。

2.根据权利要求1所述的基于信用共识机制的电能交易方法,其特征在于：

当微电网不能满足消费者需求电量时，售电价格为电网电价；当微电网的电能过剩时，售电价格为保留电价。

3.根据权利要求1所述的基于信用共识机制的电能交易方法,其特征在于：所述步骤4包括以下子步骤：

步骤4-1：权益代表的产生：各消费者的智能电表生成节点电量权益集合表示智能电表生成节点i的公钥，e_i表示智能电表生成节点i的电量权益证明，电量权益指的是该节点在微电网历史交易的总电量；n为智能电表生成节点总数，1≤i≤n；区块链向各消费者的智能电表生成节点发送序号；各消费者的智能电表生成节点接收的序号数量与其电量权益成正比；区块链通过伪随机数产生器产生随机序号，选择出T个随机的权益代表；

步骤4-2：产生区块头：每个产消者都可以生成区块头参与竞争，区块头的格式为为前一个区块哈希值，为生成该区块头的节点地址，K_m为随机数，为区块索引；如果生成的区块头符合区块链设置要求，则将该区块头向全网广播；

步骤4-3：共识参与者投票：步骤4的持续时间分成1个以上时间间隙；每个时间间隙从权益代表中随机选择N个共识参与者，其中N≤T；当共识参与者接收到区块头检查区块头是否合法，如果区块头合法时，共识参与者会对该区块头进行签名并检查区块头签名个数；当该参与者是区块头的前2N/3-1个签名者时，该区块头继续接受签名，签名信息会记录在该区块中供其他节点检查；其他节点检查发现；区块头的第2N/3个签名者需将该时间间隙中所有的交易数据打包产生区块体，再将交易数据的根哈希、2N/3个签名及时间戳写入区块头中，产生新区块的哈希值，即后一个区块的Hash_pre；

如果区块中签名非法或者区块头哈希不正确，则认为区块非法，并将与其中签名对应的所有共识参与者的签名认定为恶意投票；

步骤4-4：新区块竞争上链：

哈希计算公式如下：

式中：H(·)为哈希函数，为打包完成区块，为投票节点地址，T_stamp为时间戳，t为生成后所经历的时间，C_all为所有投票的共识参与者信用值，N_diff为系统难度系数；如果哈希计算公式成立，该新区块被写入区块链中，其他新区块被回收；

上链新区块中的签名对应的2N/3个共识参与者的投票行为认定为善意投票；

步骤4-5：共识奖励发放：区块链向善意投票的共识参与者发放相应代币，同时向生成上链新区块的产消者发放代币；

步骤4-6：判断是否为最后时隙，如果是结束，否则转向步骤4-3。