(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 202210922040.6 (22)申请日 2022.08.02 (71)申请人 韩立军 地址 215000 江苏省苏州市 常熟市新阳 大 道253号 (72)发明人 韩立军　 (51)Int.Cl. G06F 16/2458(2019.01) G06K 9/62(2022.01) G06Q 10/04(2012.01) G06Q 50/06(2012.01) H02J 3/00(2006.01) (54)发明名称 基于区块链的能源电力供需系统 (57)摘要 本发明公开了基于区块链的能源电力供需 系统， 包括数据处理模块、 数据挖掘模块和用电 负荷预测模块， 所述数据处理模块用于对用电负 荷预测涉及的数据进行采集清洗以及筛选和存 储， 所述数据挖掘模块用于根据获取的数据对其 进行挖掘聚类， 所述用电负荷预测模块用于根据 数据聚类分析结果和变量参数对用电负荷进行 预测， 所述数据挖掘模块与数据处理模块电连 接， 所述用电负荷预测模块与数据挖掘模块电连 接， 数据处理模块包括区块链服务网络建设模 块、 用户变量数据模块和环境变量数据模块， 数 据挖掘模块包括聚类验证模块、 群体划分模块和 聚类分析模块， 本发明， 具有提高电力负荷预测 精度和节约电力资源的特点。 权利要求书2页 说明书6页 附图1页 CN 115455072 A 2022.12.09 CN 115455072 A 1.基于区块链的能源电力供需系统， 包括数据处理模块、 数据挖掘模块和用电负荷预 测模块， 其特征在于： 所述数据 处理模块用于对用电负荷预测涉及的数据进行采集清洗以 及筛选和存储， 所述数据挖掘模块用于根据获取 的数据对其进行挖掘聚类， 所述用电负荷 预测模块用于根据数据聚类分析结果和变量参数对用电负荷进行预测， 所述数据挖掘模块 与数据处 理模块电连接， 所述用电负荷预测模块与数据 挖掘模块电连接 。 2.根据权利要求1所述的基于区块链的能源电力供需系统， 其特征在于： 所述数据处理 模块包括区块链服务网络建设模块、 用户变量数据模块和环境变量数据模块， 所述区块链 服务网络建设模块用于通过构建区块链服务网络端收集大量家庭的具体用电情况， 并进 行 处理后存储至数据库， 所述用户变量数据模块用于提取与用电负荷有关的用户变量数据， 所述环境变量数据模块用于获取与用电负荷有关的环境变量数据， 所述用户变量数据模块 和环境变量数据模块均 与区块链服 务网络建 设模块电连接 。 3.根据权利要求2所述的基于区块链的能源电力供需系统， 其特征在于： 所述数据挖掘 模块包括聚类验证模块、 群体划分模块和聚类分析模块， 所述聚类验证模块用于在数据进 行聚类之前确定合适的聚类数， 所述群体划分模块用于利用聚类算法将家庭用户划分为不 同的群体， 所述聚类分析模块用于结合用户特征标签进行聚类结果的分析， 所述聚类分析 模块与群 体划分模块电连接 。 4.根据权利要求3所述的基于区块链的能源电力供需系统， 其特征在于： 所述用电负荷 预测模块包括多变量预测模块和用户信息交互模块， 所述多变量预测模块用于通过用户变 量因子和环境变量因子对未来用电量进行综合预测， 所述用户信息交互模块用于处理客户 端网关透传过来的用户请求。 5.根据权利要求4所述的基于区块链的能源电力供需系统， 其特征在于： 所述基于区块 链的能源电力供需系统的运行 方法主要包括以下步骤： 步骤S1： 对用户的变量信息和环境变量信 息相关数据以及家庭历史用电量数据进行提 取， 建立家 庭用电负荷数据库； 步骤S2： 对提取到的原始数据中的重复、 冲突和存在缺失值的数据进行检测纠正后存 储至数据库； 步骤S3： 根据获取的数据集确定合适的聚类数， 即聚类验证后对其进行数挖掘聚类， 将 用户根据用电模式的不同进行划分； 步骤S4： 利用聚类算法将将家庭用户 划分为不同的群体后， 结合每个用户的特征标签 进行聚类结果分析； 步骤S5： 根据数据聚类分析结果和变量参数对用电负荷进行多变量的预测， 同时用户 可通过客户端网关发出历史用电量数据 的查询请求， 同时相关部门在进行次天用电预测 时， 可向用户发出变量需要请求。 6.根据权利要求5所述的基于区块链的能源电力供需系统， 其特征在于： 所述步骤S3 中 的聚类验证具体为： 根据肘部法则作为确定家 庭用电数量数据最佳聚类数的依据。 7.根据权利要求6所述的基于区块链的能源电力供需系统， 其特征在于： 所述步骤S3 中 数据聚类进一 步包括以下步骤： 步骤S31： 根据获取的各家庭月用电量数据， 利用K ‑means聚类形成相似用电模式的群 体；权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115455072 A 2步骤S32： 随机选取四组数据作为聚类中心， 计算其他数据到各个聚类中心的距离， 将 距离相近的作为 一类； 步骤S33： 求每一类数据点的平均值， 作为 新的聚类中心； 步骤S34： 判断每个数据点和最近的数据中心的平方和是否不变， 是则输出聚类结果， 否则重复步骤S32 ‑S34， 直至 输出聚类结果。 8.根据权利要求7所述的基于区块链的能源电力供需系统， 其特征在于： 所述步骤S4中 聚类结果分析具体为： 结合用户特征标签对聚类结果进行综合分析， 或以单个特征标签分 别查看聚类结果， 以统计图形式展示。 9.根据权利要求8所述的基于区块链的能源电力供需系统， 其特征在于： 所述步骤S5进 一步包括以下步骤： 步骤S51： 将一个家庭用户的用电量表示为一个时间序列xt|t＝1、 2、 3、 …、 T}， 根据xt之 前的用电量对 xn进行第n天的预测， n≥1； 步骤S52： 将用户变量因子和环境变量因子数值化， 并以家庭为单位在一个集合中表示 为A＝{A1、 A2、…、 Ai}； 步骤S53： 根据每一项变量因子的变化 程度为其分配不同权 重值； 步骤S54： 根据历史用电量的大小， 与受权重影响的变量因子的变化关系， 对第n天的用 电量进行 预测； 步骤S55： 相 关部门通过聚类分析结果， 在家庭群体划分后， 随机向各类家庭中用户发 送电量预测短信， 并提醒其输入变量信息， 从而 进行次天的用电量预测。 10.根据权利要求9所述的基于区块链的能源电力供需系统， 其特征在于： 所述步骤S54 中对于次天的预测计算 为： 权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115455072 A 3