区块链下电力数据的统一监管与共享交易模型区块链下电力数据的统一监管与共享交易模型*
传统模式下能源数据正面临着易篡改、复制和泄密等安全风险,难以实现可信可靠的数据监管和共享。因此,
以私有链、联盟链和公有链三种类型区块链搭建能源数据监管和交易逻辑架构,着重分析了区块链支撑数据的
分布式存储、防篡改、可溯源监管和交易机制。并且以不同发电厂的数据类型为例,结合发电集团大数据分析
结果模型,提出基于区块链的电力数据统一监管与共享交易模型,设计基于摘要目录树集中式检索的电力数据
共享交易第三方平台,形成了区块链下以“弱化第三方数据集中托管中心,强化点对点交易”为特点的数据共享交
易机制。
0 引言
大数据是能源系统互联互动和高度智能的支撑,虽然大数据思维将各种数据资源从简单的处理对象转变为生产的基础要
素
[1-2]
,实现了电力数据的细粒度收集与处理
[3]
,避免了“数据灾难”的形成
[4]
,但是以云计算模型为核心的集中式能源
大数据处理模式存在着数据监管成本高、效率低以及第三方平台对数据的备份和泄密等威胁。另外,现阶段各能源系统的数据
未能与社会资源实现有效的互通共享,客观上形成了数据孤岛
[5-6]
,导致数据价值的下降和软硬件资源的浪费。而区块链具
备的去中心化、公开性、自治性、防篡改
[7-9]
等特性,在运行方式、拓扑形态、安全防护等方面与能源互联网理念相适
应
[10]
,可以很好地与能源大数据形成互补,满足复杂的能源互联网安全可信
[11]
的需求。基于区块链技术可将能源互联网
概念升级到能源互联网2.0 时代,即能源区块链时代
[12]
,为能源大数据高效可信的应用管理模式提供新思路。
目前尚未有文献结合现阶段我国能源互联网发展需求,研究基于区块链的电力数据统一监管和共享交易的体系。因此,本
文提出基于区块链的电力数据统一监管和共享交易模型,重点研究区块链技术支撑的电力数据防篡改、可溯源的监管机制和弱
化第三方平台的点对点交易机制,实现能源互联网下区块链技术和大数据技术的优势互补。
1 基于区块链的能源数据监管和交易逻辑架构
为解决以上问题本文提出基于区块链的能源数据监管和交易逻辑架构(如图1所示),构建企业链、监管链和交易链,三者
分别属于私有链、联盟链和公有链三种区块链类型。其中企业链和监管链提供电力数据分布式存储、数据优化、防篡改、可溯
源的监管机制,可有效发挥各能源集团大数据中心(Energy Big Data Center,EBDC)的价值;而交易链基于数学和密码学原理
创建信用机制,用户可以进行可信任的价值交换,确保记录在册的每笔交易可追溯,不可篡改。
(1)企业链由能源集团及其下级各厂站构成,属于私有链,主要记录EBDC基于大数据分析得到的自身管理数据。因实
际从属关系,不能实现完全去中心化,因此集团总部节点的权限更高,具备数据运算、发布结果、生成区块等功能;下级各厂
站要受集团总部管控,需要提供算力,仅提供原始数据、预处理、参与数据校核等功能。通过企业链上下游的数据互相验证,
保障了某个节点不会因造假、篡改而破坏数据的真实性,有效地实现了能源集团大数据中心内部对自身整体以及各厂站能源生
产和运行数据的监管。
(2)监管链由能源监管部门和各类能源集团的大数据中心构成,属于联盟链,主要记录能源大数据中心向能源行业监管
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