(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210877516.9 (22)申请日 2022.07.25 (71)申请人 浙江英集动力科技有限公司 地址 310000 浙江省杭州市余杭区仓前街 道龙园路8 8号2幢208、 209-1、 209-2室 (72)发明人 穆佩红　谢金芳　李岚　裘天阅　 (74)专利代理 机构 常州市科谊专利代理事务所 32225 专利代理师 侯雁 (51)Int.Cl. G06F 21/60(2013.01) G06F 21/64(2013.01) G06N 3/00(2006.01) G06Q 10/06(2012.01) G06Q 50/06(2012.01) (54)发明名称 基于区块链的多热源联网供热协同优化调 度系统及方法 (57)摘要 本发明公开了一种基于区块链的多热源联 网供热协同优化调度系统， 包括： 调度硬件层， 包 括热源、 多热源控制中心和无线通信网络； 调度 区块链层， 包括数据区块、 链式结构和共识算法， 为多热源 联网协同调度系统提供可信、 安全的信 息服务； 调度智能合约层， 包括脚本代码、 智能合 约编程环 境和智能合约执行环 境； 多热源联网协 同调度算法被编译成脚本代码以智能合约的形 式部署于区块链系统上， 并在执行环 境中运行后 获得多热源 联网协同调度最优指令， 再由多热源 控制中心节点将调度最优指令发送给各个热源 节点， 各个节点接收调度最优指令。 本发明通过 区块链技术实现与多热源联网供热协同调度进 行良好的契合， 为多热源联网调度提供安全、 高 效的服务。 权利要求书4页 说明书10页 附图2页 CN 115248929 A 2022.10.28 CN 115248929 A 1.一种基于区块链的多热源联网供 热协同优化调度系统， 其特 征在于， 它包括： 调度硬件层， 所述调度硬件层至少包括热源、 多热源控制中心和无线通信网络， 所述多 热源控制中心发送多热源联网协同调度指令， 并接收多个热源的指令响应和执 行结果； 调度区块链层， 所述调度区块链层为多热源联网协同调度系统提供信息服务， 所述调 度区块链层至少包括数据区块、 链式结构和共识算法， 所述数据区块按照顺序相连形成链 状结构， 每 个数据区块上设有密码数据； 调度智能合约层， 所述调度智能合约层为多热源联网协同调度提供开发平台和运行环 境， 所述调度智能合约层至少包括脚本代码、 智能合约编程环境和智能合约执 行环境； 调度应用 层， 所述调度应用 层通过将多热源联网协同调度封装成区块链的应用场景， 进行多热源联网协同优化调 度， 所述调 度应用层至少包括多 热源联网协同调 度算法和应用 软件； 将所述多热源控制中心和多个所述热源作为节点， 各个节点通过无线通信网络相互 连接， 由多 热源控制中心节点、 热源节点和数据区块构成区块链系统， 所述区块链系统按照 共识算法使各个节点达成一致， 所述多热源联网协同调 度算法被编译成脚本代码以智能合 约的形式部署于区块链系统上， 并在执行环境中运行后获得多热源联网协同调度最优指 令， 再由多热源控制中心节点将调度最优指令发送给各个热源节点， 各个节点接 收调度最 优指令， 并按照智能合约设计的条件自动执 行对应策略。 2.根据权利要求1所述的多热源联网供热协同优化调度系统， 其特征在于， 所述数据区 块按照顺序相连 形成链状结构， 每 个数据区块上设有密码数据， 包括： 多热源联网协同调度相关数据以区块的形式打包， 区块之间以链表的形式按照时间顺 序依次连接形成区块链； 每个区块中储存有该区块链系统一段时间内的信息， 由区块头和一组数据记录组成， 区块头中包括表明区块身份的信息、 该区块被合理生成的证明、 前一区块哈希值和 Merkle 树根值； 所述区块用于多热源联网协同调度相关数据的存储和区块链的管理， 节点收到区块 后， 通过加密算法对区块内的信息进行验证和执行， 并且所有操作以事务日志进行安全存 储； 所述区块中的数据记录至少包括热源类型、 热源位置、 热源容量、 供热负荷额度和燃料 价格。 3.根据权利要求1所述的多热源联网供热协同优化调度系统， 其特征在于， 所述 区块链 系统采用的共识算法为PBFT实用拜占庭容错算法， 所述共识算法用于节点的接收共识过 程， 首先验证调 度方案的指 令信息是否由所述多 热源控制中心发送， 验证通过后， 各热源节 点对调度方案的可行性进 行共识， 若方案满足约束 条件， 则进 行广播， 同时等待接收超过2/ 3的节点广播验证结果， 若验证不通过， 则不广播， 当超过2/3的节点广播 自身验证通过后， 所有节点达成共识， 则广播验证结果， 并执 行调度方案的指令信息 。 4.根据权利要求1所述的多热源联网供热协同优化调度系统， 其特征在于， 所述多热源 联网协同调 度算法被编译成脚本代码以智能合约的形式部署于区块链系统上， 并在执行环 境中运行， 各个节点接 收到热源联网协同调度最优指令， 按照智能合约设计的条件自动执 行对应策略， 具体包括： 所述多热源联网协同调度算法是根据调度的轮换时间作为预设计的触发条件、 根据 经权　利　要　求　书 1/4 页 2 CN 115248929 A 2济调度目标函数和环境调度目标函数的迭代计算规则作为预设计触发规则来编写智能合 约程序， 以脚本代码的形式部署于区块链系统上， 在每个调度周期开始时， 区块链系统自动 地执行调度流程， 并能够根据调度算法计算出调度指令值， 各个节点接 收到热源联网协同 调度最优指令， 按照智能合约设计的条件自动执 行对应策略； 所述经济调度目标函数表示 为： 其中， K为参与多热源联合调度的热源数量； T为调度周期； Ck为热源k的发电功率； Pek为 热源k的上网电价； Dk为热源k的供热负荷； Phk为热源k的供热收益； fk为热源k的燃料消耗 量； Ek为热源k所使用的燃料价格； 所述环境调度目标函数表示 为： 其中， Qem,k,j为热源k使用单位质量燃料所排放的第j类污染物的质量； Eq,j为第j类污染 物的污染当量 值。 5.根据权利要求 4所述的多热源联网供 热协同优化调度系统， 其特 征在于： 所述智能合约程序包括安全校验程序、 初始化程序、 数据读写程序和多热源联网协同 调度迭代计算 程序； 所述安全校验程序是检查约束条件限制， 在安全校验通过后才能将调度指令值下发给 各个热源， 所述约束条件至少包括： 热电负荷平衡约束和供 热管网输配能力约束； 所述初始化程序是在区块链系统启动以后， 未进行智能合约的调用之前， 账本不包括 任何有效的区块链数据和节点当前状态， 通过设计初始化 程序对节点的状态进行初始化； 所述数据读写程序是将多热源联网协同调度算法需要的参数从区块链内读取出来或 将计算的调度结果存 入区块链内； 所述多热源联网协同调度迭代计算程序是根据建立的经济调度目标函数、 环境调度目 标函数和设置的相应运行约束条件进行调度迭代计算。 6.一种基于区块链的多热源联网供热协同优化调度方法， 其特征在于， 所述多热源联 网供热协同优化调度方法包括： 建立由多个热源和多热源控制中心作为节点的区块链系统； 所述多个热源和多热源控 制中心通过 无线通信网络相互连接； 将区块链系统获取的多热源联网协同调度相关数据以数据区块的形式按照顺序相连 形成链式结构， 并按照共识算法使各个节点的数据达成一致； 所述数据区块中设有各个区 块的密码数据和交 互数据； 将多热源联网协同调度算法编译成脚本代码以智能合约的形式部署于区块链系统上， 并在设置的智能合约执 行环境中运行后获得多热源联网协同调度最优指令； 由多热源控制中心节点将调度最优指令发送给各个热源节点， 各个节点接收调度最优 指令， 并按照智能合约设计的条件自动执行对应策略后， 再将多个热源的指令响应和执行 结果返回给多热源 控制中心。权　利　要　求　书 2/4 页 3 CN 115248929 A 3