1.一种基于能源区块链的自动用能优化方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1.建立能源区块链,将所有用能设备的用能信息存储至区块链上,每个用能设备作为一个能源区块链节点,能源区块链节点根据用能信息计算各自的用能标准和综合得分,所述能源区块链节点具备加密运算、制定并执行智能合约以及自动调控功能,智能合约中规定了不同种类能源的用能标准以及不同用能标准所对应的阈值,由决策节点将智能合约广播给所有节点;所述用能标准包括能源利用率、能源转化率、污染物排放标准、碳排放标准,区块链节点根据用能标准计算综合得分,综合得分最高的节点轮流担任代表节点,并在循环一次后重新评价所有节点;所述用能标准的计算公式如下:其中, 分别表示能源利用率、能源转化率、污染物排放标准、碳排放
标准;EA表示有效利用的能源量;EC表示产能所消耗的能源量;EP表示产出的能源量;PDL表示污染物排放量;PDS表示污染物排放额度;CE表示碳排放量;CES表示碳排放额度;
将用能标准计算值加权平均得到节点的综合得分:
其中,ωeu、ωecr、ωpd、ωce分别是能源利用率、能源转化率、污染物排放标准、碳排放标准的权重占比;利用用能标准的互补矩阵计算用能标准权重,所述用能标准权重的具体计算方法如下:建立用能标准的互补矩阵aij,i表示第i行,j表示第j列;将用能标准两两比较,得到关系隶属度cij,关系隶属度cij满足条件:则用能指标的权重为:
其中,ω={ωeu,ωecr,ωpd,ωce}表示任意一种用能指标的权重;i∈[1,I];j∈[1,J];
I为矩阵的行数;J为矩阵的列数;
基于用能标准和综合得分,筛选出不符合用能标准阈值的待优化节点;
S2.待优化节点构建用能优化模型,生成能源调度信息,对用能设备的用能优化转为对待优化节点的能源调度信息进行优化,基于能源调度成本和节能减排方向对待优化节点进行优化,构建用能优化的目标函数:其中,C表示用能优化的目标函数;Se表示能源调度过程中增加的能源价格成本;Sq表示能源调度过程中增加的其他成本;
在目标函数达到最小值的同时需要满足约束条件:
其中,εeu、εecr、εpd、εce分别为能源利用率、能源转化率、污染物排放标准、碳排放标准对应的阈值;BN为能源调度需要购买的能源数量;BNmax为用能设备购买能源数量的最大值;
通过对目标函数求最优解,得到用能设备的能源调度信息,包括用能设备需要调度的能源种类和配额以及设备运行参数;
基于能源调度信息,生成能源申请请求,发布到区块链上进行广播,寻找合适的供能节点进行交易,完成能源区块链的用能优化;
供能节点的选取规则为:决策节点根据供能节点给出的可供能源量和报价对各供能节点进行评估,若有符合条件的供能节点,则根据不同供能节点的诚信度和报价进行最优化选择;若未发现满足能源申请请求的供能节点,则能源申请请求自动接入到总能源区块链网络中匹配对应最优的供能节点;所述节点诚信度通过节点的历史综合得分和交易情况进行评估,优先选择综合得分高且在历史交易中未出现问题的供能节点,节点诚信度相同的情况下,优先选择报价低的供能节点;所述总能源区块链网络是指多个能源区块链联合形成的总能源区块链网络。
2.如权利要求1所述的一种基于能源区块链的自动用能优化方法,其特征在于,所述步骤S2包括:待优化节点以能源消耗的预测数据为决策变量,构建用能优化模型,根据能源消耗数据优化用能;确定各用能设备的剩余能源量和预期能耗,生成能源调度信息,根据能源调度信息对用能设备的能源配额和设备运行参数进行调整;所述能源配额即不同种类能源的分配额度;所述设备运行参数即用能设备运行过程中的相关参数。
3.如权利要求1所述的一种基于能源区块链的自动用能优化方法,其特征在于,所述步骤S2包括:根据能源调度信息生成能源申请请求,发布到区块链上进行广播;所述能源申请请求包括节点ID、所需能源种类、所需能源量;基于用能设备之间建立的价值信任,其他节点在接收到能源申请请求的广播后,可选择与当前节点进行能源交易,并广播可供能源量和报价。