能源调度方法、子节点系统、调度系统以及存储介质

摘要

本公开提供了一种能源调度方法、子节点系统、调度系统以及存储介质，涉及能源交易技术领域，其中的方法包括：能源子节点系统广播自身的现有能源状态和预期能源状态，基于自身以及接收到的其它能源子节点系统的现有能源状态和预期能源状态生成调度策略；基于预设的协商仲裁规则确定最优调度策略，并在区域能源调度系统中广播最优调度策略，能源子节点系统基于最优调度策略进行相应的调度和/或交易处理。本公开的方法、子节点系统、调度系统以及存储介质，可以提高调度策略的准确性，采用协商仲裁的方式确定最优调度策略，可以提升区域能源调度的灵活性，可避免恶意节点对区块链数据进行篡改，提升了安全性，改善用户体验。

权利要求

1.一种能源调度方法，应用于区域能源调度系统，区域能源调度系统包括：多个能源子节点系统；所述方法包括：所述能源子节点系统在所述区域能源调度系统中广播自身的现有能源状态和预期能源状态；

所述能源子节点系统基于自身的现有能源状态、预期能源状态以及接收到的其它能源子节点系统的现有能源状态和预期能源状态生成调度策略；

全部所述能源子节点系统基于预设的协商仲裁规则确定与所述区域能源调度系统相对应的最优调度策略，并在所述区域能源调度系统中广播所述最优调度策略；

其中，全部所述能源子节点系统中的至少一个能源子节点系统在所述区域能源调度系统中广播自身的调度策略，如果所述能源子节点系统确定自身的调度策略优于接收到的全部其它能源子节点系统的调度策略，则将此能源子节点系统自身的调度策略确定为所述最优调度策略并在所述区域能源调度系统中进行广播；

所述能源子节点系统基于所述最优调度策略进行相应的调度和/或交易处理；

其中，所述全部所述能源子节点系统中的至少一个能源子节点系统在所述区域能源调度系统中广播自身的调度策略包括：步骤一，全部所述能源子节点系统都为激活状态，处于激活状态的一个能源子节点系统在所述区域能源调度系统中广播自身的调度策略；

步骤二，处于激活状态的其它能源子节点系统判断自身的调度策略是否优于接收到的调度策略，如果否，则将自身设置为失活状态；

步骤三，如果处于激活状态的能源子节点系统的数量大于1，则确定下一个处于激活状态的能源子节点系统在所述区域能源调度系统中广播自身的调度策略；

重复步骤二和三，直至仅有一个处于激活状态的能源子节点系统。

2.如权利要求1所述的方法，还包括：

如果所述能源子节点系统处于激活状态并具有令牌，则此能源子节点系统在所述区域能源调度系统中广播自身的调度策略，并将所述令牌传递给下一个处于激活状态的能源子节点系统。

3.如权利要求1所述的方法，还包括：

如果仅有一个处于激活状态的能源子节点系统，则此能源子节点系统将自身的调度策略确定为所述最优调度策略，并在所述区域能源调度系统中广播调度策略接收消息，用于通知全部处于失活状态的能源子节点系统接收所述最优调度策略。

4.如权利要求1所述的方法，还包括：

所述能源子节点系统建立预测模型，并对所述预测模型进行训练；

所述能源子节点系统使用训练好的所述预测模型对所述现有能源状态进行预测，获得所述预期能源状态。

5.如权利要求4所述的方法，所述对所述预测模型进行训练包括：所述能源子节点系统获得历史能源检测信号，对所述历史能源检测信号进行第一稳定性检测；

如果确定通过所述第一稳定性检测，则所述能源子节点系统将所述历史能源检测信号进行分解，获得多个第一子信号；

所述能源子节点系统对所述多个第一子信号进行分类，获得第一高频子信号和第一低频子信号；

所述能源子节点系统分别使用所述第一高频子信号、所述第一低频子信号对第一预测子模型、第二预测子模型进行训练。

6.如权利要求5所述的方法，所述能源子节点系统使用训练好的所述预测模型对所述现有能源状态进行预测，获得所述预期能源状态包括：所述能源子节点系统获得现有能源检测信号，对所述现有能源检测信号进行第二稳定性检测；

如果确定通过所述第二稳定性检测，则所述能源子节点系统将所述现有能源检测信号进行分解，获得多个第二子信号；

所述能源子节点系统对所述多个第二子信号进行分类，获得第二高频子信号和第二低频子信号；

所述能源子节点系统分别将所述第二高频子信号、所述第二低频子信号输入所述第一预测子模型、所述第二预测子模型，获得第一预测子结果和第二预测子结果；

所述能源子节点系统基于所述第一预测子结果和所述第二预测子结果生成所述预期能源状态。

7.如权利要求5所述的方法，还包括：

所述第一预测子模型包括：马尔可夫链模型；所述第二预测子模型包括：自回归移动平均模型。

8.如权利要求1所述的方法，还包括：

在与所述区域能源调度系统相对应的调度处理和/或能源交易结束后，各个能源子节点系统分别将调度处理信息和/或能源交易信息写入各自的区块链中。

9.如权利要求8所述的方法，所述各个能源子节点系统分别将调度处理信息和/或能源交易信息写入各自的区块链中包括：如果所述能源子节点系统为可信节点并且被授予记录权限，则生成与调度处理信息和/或能源交易信息相对应的数据块，并将所述数据块广播给其它能源子节点系统，以使作为可信节点的能源子节点系统和所述其它能源子节点系统分别将所述数据块加入到各自区块链的末尾处。

10.如权利要求1至9任一项所述的方法，其中，

与所述现有能源状态和所述预期能源状态相对应的能源包括：电能、热能、水、燃气中的至少一种。

11.一种能源子节点系统，位于区域能源调度系统中，包括：

能源状态预测模块，用于在所述区域能源调度系统中广播自身所属的能源子节点系统的现有能源状态和预期能源状态；

调度策略处理模块，用于基于自身所属的能源子节点系统的现有能源状态、预期能源状态以及接收到的其它能源子节点系统的现有能源状态和预期能源状态生成调度策略；

调度处理模块，用于基于最优调度策略进行相应的调度和/或交易处理；

所述区域能源调度系统中的全部能源子节点系统基于预设的协商仲裁规则确定与所述区域能源调度系统相对应的最优调度策略，并在所述区域能源调度系统中广播所述最优调度策略；

其中，所述全部能源子节点系统中的至少一个能源子节点系统在所述区域能源调度系统中广播自身的调度策略；

所述调度策略处理模块，用于如果确定自身所属的能源子节点系统的调度策略优于接收到的全部其它能源子节点系统的调度策略，则将自身所属的能源子节点系统的调度策略确定为所述最优调度策略并在所述区域能源调度系统中进行广播；

所述调度策略处理模块，还用于如果确定自身所属的能源子节点系统处于激活状态并具有令牌，则在所述区域能源调度系统中广播自身所属的能源子节点系统的调度策略，并将所述令牌传递给下一个处于激活状态的能源子节点系统；

其中，处于激活状态的能源子节点系统判断自身的调度策略是否优于接收到的调度策略，如果否，则将自身设置为失活状态。

12.如权利要求11所述的能源子节点系统，其中，

所述调度策略处理模块，还用于如果确定仅有自身所属的能源子节点系统处于激活状态，则将自身所属的能源子节点系统的调度策略确定为所述最优调度策略，并在所述区域能源调度系统中广播调度策略接收消息，用于通知全部处于失活状态的能源子节点系统接收所述最优调度策略。

13.如权利要求11所述的能源子节点系统，其中，

所述能源状态预测模块，包括：

模型训练单元，用于建立预测模型，并对所述预测模型进行训练；

状态预测单元，用于使用训练好的所述预测模型对所述现有能源状态进行预测，获得所述预期能源状态。

14.如权利要求13所述的能源子节点系统，其中，

所述模型训练单元，还用于获得历史能源检测信号，对所述历史能源检测信号进行第一稳定性检测；如果确定通过所述第一稳定性检测，则将所述历史能源检测信号进行分解，获得多个第一子信号；对所述多个第一子信号进行分类，获得第一高频子信号和第一低频子信号；分别使用所述第一高频子信号、所述第一低频子信号对第一预测子模型、第二预测子模型进行训练。

15.如权利要求14所述的能源子节点系统，其中，

所述状态预测单元，还用于获得现有能源检测信号，对所述现有能源检测信号进行第二稳定性检测；如果确定通过所述第二稳定性检测，则将所述现有能源检测信号进行分解，获得多个第二子信号；对所述多个第二子信号进行分类，获得第二高频子信号和第二低频子信号；分别将所述第二高频子信号、所述第二低频子信号输入所述第一预测子模型、所述第二预测子模型，获得第一预测子结果和第二预测子结果；基于所述第一预测子结果和所述第二预测子结果生成所述预期能源状态。

16.如权利要求11所述的能源子节点系统，还包括：

能量区块链模块，用于在与所述区域能源调度系统相对应的调度处理和/或能源交易结束后，将调度处理信息和/或能源交易信息写入自身所属的能源子节点系统的区块链中。

17.如权利要求16所述的能源子节点系统，其中，

所述区块链模块，还用于如果确定自身所属的能源子节点系统为可信节点并且被授予记录权限，则生成与调度处理信息和/或能源交易信息相对应的数据块，并将所述数据块广播给其它能源子节点系统，以使作为可信节点的能源子节点系统和所述其它能源子节点系统分别将所述数据块加入到各自区块链的末尾处。

18.一种区域能源调度系统，包括：

多个如权利要求11至17任一项所述的能源子节点系统。

19.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述指令被处理器执行如权利要求1至10中任一项所述的方法。

说明书

能源调度方法、子节点系统、调度系统以及存储介质

技术领域

[0001] 本公开涉及能源交易技术领域，尤其涉及一种能源调度方法、能源子节点系统、区域能源调度系统以及存储介质。

背景技术

[0002] 能源互联网是新型生态化能源系统，是以电力系统为核心，电、热、气、油、交通等传统独立运行的能源网络，通过先进信息通信技术和能源交易体系为纽带而形成一种新型能源协同优化和互通互联的网络。目前，对于发用电功率、用水、气、热量等进行调度和交易时，仅基于现有能源状态生成调度策略，调度策略的准确性不高；并且，在现有的区域能源调度系统中，采用集中式的调度策略决策方式，通过一个节点生成调度策略，如果此节点出现故障则无法进行能源调度、交易，并且此节点的工作负荷大、容易出现故障。

发明内容

[0003] 有鉴于此，本公开要解决的一个技术问题是提供一种能源调度方法、能源子节点系统、区域能源调度系统以及存储介质，能够结合自身和其它能源子节点系统的现有能源状态和预期能源状态生成调度策略，采用协商仲裁的方式确定最优调度策略。

[0004] 根据本公开的一个方面，提供一种能源调度方法，应用于区域能源调度系统，所述区域能源调度系统包括：多个能源子节点系统；所述方法包括：所述能源子节点系统在所述区域能源调度系统中广播自身的现有能源状态和预期能源状态；所述能源子节点系统基于自身的现有能源状态、预期能源状态以及接收到的其它能源子节点系统的现有能源状态和预期能源状态生成调度策略；全部所述能源子节点系统基于预设的协商仲裁规则确定与所述区域能源调度系统相对应的最优调度策略，并在所述区域能源调度系统中广播所述最优调度策略；所述能源子节点系统基于所述最优调度策略进行相应的调度和/或交易处理。

[0005] 可选地，所述全部所述能源子节点系统基于预设的协商仲裁规则确定与所述区域能源调度系统相对应的最优调度策略，并在所述区域能源调度系统中广播所述最优调度策略包括：全部所述能源子节点系统中的至少一个能源子节点系统在所述区域能源调度系统中广播自身的调度策略；如果所述能源子节点系统确定自身的调度策略优于接收到的全部其它能源子节点系统的调度策略，则将此能源子节点系统自身的调度策略确定为所述最优调度策略并在所述区域能源调度系统中进行广播。

[0006] 可选地，所述全部所述能源子节点系统中的至少一个能源子节点系统在所述区域能源调度系统中广播自身的调度策略包括：步骤一，全部所述能源子节点系统都为激活状态，处于激活状态的一个能源子节点系统在所述区域能源调度系统中广播自身的调度策略；步骤二，处于激活状态的其它能源子节点系统判断自身的调度策略是否优于接收到的调度策略，如果否，则将自身设置为失活状态；步骤三，如果处于激活状态的能源子节点系统的数量大于1，则确定下一个处于激活状态的能源子节点系统在所述区域能源调度系统中广播自身的调度策略；重复步骤二和三，直至仅有一个处于激活状态的能源子节点系统。

[0007] 可选地，如果所述能源子节点系统处于激活状态并具有令牌，则此能源子节点系统在所述区域能源调度系统中广播自身的调度策略，并将所述令牌传递给下一个处于激活状态的能源子节点系统。

[0008] 可选地，如果仅有一个处于激活状态的能源子节点系统，则此能源子节点系统将自身的调度策略确定为所述最优调度策略，并在所述区域能源调度系统中广播调度策略接收消息，用于通知全部处于失活状态的能源子节点系统接收所述最优调度策略。

[0009] 可选地，所述能源子节点系统建立预测模型，并对所述预测模型进行训练；所述能源子节点系统使用训练好的所述预测模型对所述现有能源状态进行预测，获得所述预期能量状态。

[0010] 可选地，所述对所述预测模型进行训练包括：所述能源子节点系统获得历史能源检测信号，对所述历史能源检测信号进行第一稳定性检测；如果确定通过所述第一稳定性检测，则所述能源子节点系统将所述历史能源检测信号进行分解，获得多个第一子信号；所述能源子节点系统对所述多个第一子信号进行分类，获得第一高频子信号和第一低频子信号；所述能源子节点系统分别使用所述第一高频子信号、所述第一低频子信号对第一预测子模型、第二预测子模型进行训练。

[0011] 可选地，所述能源子节点系统使用训练好的所述预测模型对所述现有能源状态进行预测，获得所述预期能量状态包括：所述能源子节点系统获得现有能源检测信号，对所述现有能源检测信号进行第二稳定性检测；如果确定通过所述第二稳定性检测，则所述能源子节点系统将所述现有能源检测信号进行分解，获得多个第二子信号；所述能源子节点系统对所述多个第二子信号进行分类，获得第二高频子信号和第二低频子信号；所述能源子节点系统分别将所述第二高频子信号、所述第二低频子信号输入所述第一预测子模型、所述第二预测子模型，获得第一预测子结果和第二预测子结果；所述能源子节点系统基于所述第一预测子结果和所述第二预测子结果生成所述预期能量状态。

[0012] 可选地，所述第一预测子模型包括：马尔可夫链模型；所述第二预测子模型包括：自回归移动平均模型。

[0013] 可选地，在与所述区域能源调度系统相对应的调度处理和/或能源交易结束后，各个能源子节点系统分别将调度处理信息和/或能源交易信息写入各自的区块链中。

[0014] 可选地，所述各个能源子节点系统分别将调度处理信息和/或能源交易信息写入各自的区块链中包括：如果所述能源子节点系统为可信节点并且被授予记录权限，则生成与调度处理信息和/或能源交易信息相对应的数据块，并将所述数据块广播给其它能源子节点系统，以使作为可信节点的能源子节点系统和所述其它能源子节点系统分别将所述数据块加入到各自区块链的末尾处。

[0015] 可选地，与所述现有能源状态和所述预期能源状态相对应的能源包括：电能、热能、水、燃气中的至少一种。

[0016] 根据本公开的另一方面，提供一种能源子节点系统，位于区域能源调度系统中，包括：能源状态预测模块，用于在所述区域能源调度系统中广播自身所属的能源子节点系统的现有能源状态和预期能源状态；调度策略处理模块，用于基于自身所属的能源子节点系统的现有能源状态、预期能源状态以及接收到的其它能源子节点系统的现有能源状态和预期能源状态生成调度策略；调度处理模块，用于基于最优调度策略进行相应的调度和/或交易处理；其中，所述区域能源调度系统中的全部能源子节点系统基于预设的协商仲裁规则确定与所述区域能源调度系统相对应的最优调度策略，并在所述区域能源调度系统中广播所述最优调度策略。

[0017] 可选地，所述全部能源子节点系统中的至少一个能源子节点系统在所述区域能源调度系统中广播自身的调度策略，其中，所述调度策略处理模块，用于如果确定自身所属的能源子节点系统的调度策略优于接收到的全部其它能源子节点系统的调度策略，则将自身所属的能源子节点系统的调度策略确定为所述最优调度策略并在所述区域能源调度系统中进行广播。

[0018] 可选地，所述调度策略处理模块，还用于如果确定自身所属的能源子节点系统处于激活状态并具有令牌，则在所述区域能源调度系统中广播自身所属的能源子节点系统的调度策略，并将所述令牌传递给下一个处于激活状态的能源子节点系统，其中，处于激活状态的能源子节点系统判断自身的调度策略是否优于接收到的调度策略，如果否，则将自身设置为失活状态。

[0019] 可选地，所述调度策略处理模块，还用于如果确定仅有自身所属的能源子节点系统处于激活状态，则将自身所属的能源子节点系统的调度策略确定为所述最优调度策略，并在所述区域能源调度系统中广播调度策略接收消息，用于通知全部处于失活状态的能源子节点系统接收所述最优调度策略。

[0020] 可选地，所述能源状态预测模块，包括：模型训练单元，用于建立预测模型，并对所述预测模型进行训练；状态预测单元，用于使用训练好的所述预测模型对所述现有能源状态进行预测，获得所述预期能量状态。

[0021] 可选地，所述模型训练单元，还用于获得历史能源检测信号，对所述历史能源检测信号进行第一稳定性检测；如果确定通过所述第一稳定性检测，则将所述历史能源检测信号进行分解，获得多个第一子信号；对所述多个第一子信号进行分类，获得第一高频子信号和第一低频子信号；分别使用所述第一高频子信号、所述第一低频子信号对第一预测子模型、第二预测子模型进行训练。

[0022] 可选地，所述状态预测单元，还用于获得现有能源检测信号，对所述现有能源检测信号进行第二稳定性检测；如果确定通过所述第二稳定性检测，则将所述现有能源检测信号进行分解，获得多个第二子信号；对所述多个第二子信号进行分类，获得第二高频子信号和第二低频子信号；分别将所述第二高频子信号、所述第二低频子信号输入所述第一预测子模型、所述第二预测子模型，获得第一预测子结果和第二预测子结果；基于所述第一预测子结果和所述第二预测子结果生成所述预期能量状态。

[0023] 可选地，能量区块链模块，用于在与所述区域能源调度系统相对应的调度处理和/或能源交易结束后，将调度处理信息和/或能源交易信息写入自身所属的能源子节点系统的区块链中。

[0024] 可选地，所述区块链模块，还用于如果确定自身所属的能源子节点系统为可信节点并且被授予记录权限，则生成与调度处理信息和/或能源交易信息相对应的数据块，并将所述数据块广播给其它能源子节点系统，以使作为可信节点的能源子节点系统和所述其它能源子节点系统分别将所述数据块加入到各自区块链的末尾处。

[0025] 根据本公开的另一方面，提供一种区域能源调度系统，包括：多个如上所述的能源子节点系统。

[0026] 根据本公开的又一方面，提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述指令被处理器执行如上所述的方法。

[0027] 本公开的能源调度方法、能源子节点系统、区域能源调度系统以及存储介质，通过结合自身和其它能源子节点系统的现有能源状态和预期能源状态生成调度策略，可以提高调度策略的准确性；采用协商仲裁的方式确定最优调度策略，将最优调度策略广播到区域能源调度系统中，通过由全部能源子节点系统共同参与最优调度策略的决策，可以提升区域能源调度的灵活性，使得整个系统的运行更加稳定、可靠；通过将调度处理信息和/或能源交易信息写入区块链中，区块链中数据块的产生不依赖于某个特定的能源子节点系统或所有节点，可避免恶意节点对区块链数据进行篡改，其安全性得到了提升，改善用户体验。

附图说明

[0028] 为了更清楚地说明本公开实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

[0029] 图1A为根据本公开的能源调度方法的一个实施例的流程示意图；

[0030] 图1B为区域能源调度系统的一个实施例的结构示意图；

[0031] 图2A为根据本公开的能源调度方法的一个实施例中的确定最优调度策略的流程示意图；

[0032] 图2B为区域能源调度系统中的确定调度策略的一个实施例的示意图；

[0033] 图3为根据本公开的能源调度方法的一个实施例中的获得预期能量状态的流程示意图；

[0034] 图4A为根据本公开的能源调度方法的一个实施例中的进行模型训练的流程示意图；

[0035] 图4B为根据本公开的能源调度方法的一个实施例中的使用模型进行预测的流程示意图；

[0036] 图5为在区域能源调度系统中存储数据的一个实施例的示意图；

[0037] 图6为根据本公开的能源子节点系统的一个实施例的模块示意图；

[0038] 图7为根据本公开的能源子节点系统的一个实施例中的能源状态预测模块的模块示意图。

具体实施方式

[0039] 下面参照附图对本公开进行更全面的描述，其中说明本公开的示例性实施例。下面将结合本公开实施例中的附图，对本公开实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本公开保护的范围。下面结合各个图和实施例对本公开的技术方案进行多方面的描述。

[0040] 下文中的“第一”、“第二”等仅用于描述上相区别，并没有其它特殊的含义。

[0041] 图1A为根据本公开的能源调度方法的一个实施例的流程示意图，能源调度方法应用于区域能源调度系统，区域能源调度系统包括：多个能源子节点系统。如图1A所示：

[0042] 步骤101，能源子节点系统在区域能源调度系统中广播自身的现有能源状态和预期能源状态。与现有能源状态和预期能源状态相对应的能源包括电能、热能、水、燃气中的至少一种。

[0043] 步骤102，能源子节点系统基于自身的现有能源状态、预期能源状态以及接收到的其它能源子节点系统的现有能源状态和预期能源状态生成调度策略。调度策略包括对于能源的调度方案等。

[0044] 步骤103，全部能源子节点系统基于预设的协商仲裁规则确定与区域能源调度系统相对应的最优调度策略，并在区域能源调度系统中广播最优调度策略。

[0045] 步骤104，能源子节点系统基于最优调度策略进行相应的调度和/或交易处理。

[0046] 如图1B所示，区域能源调度系统包括第一能源子节点系统、第二能源子节点系统，……，第N能源子节点系统。第一能源子节点系统、第二能源子节点系统，……，第N能源子节点系统分别与第一用户、第二用户、……、第N用户相对应。

[0047] 每个能源子节点系统都有用电设备、储能系统、光伏发电系统、控制预测系统、存储介质等。每个能源子节点系统都具有通信模块、能源区块链模块、电能交易接口、天然气交易接口、水资源交易接口、热量交易接口等。每个能源子节点系统根据各自用户的情况设定每个时间段内的能源需求量和最低保留量，可以根据历史数据进行设定。整个区域能源调度系统可以与市电、供热、供水、供气并网运行，也可以离网运行。不论是并网运行还是离网运行阶段，各能源子节点系统都可以把多余的能源通过相应的交易接口卖给区域能源调度系统中的其它能源子节点系统。

[0048] 在区域能源调度系统的运行阶段，每个能源子节点系统采集自身的现有能源状态并预测得到下一时刻的预测能源状态。全部能源子节点系统可以通过通信监控广播各自的现有能源状态和预测能源状态，进行能源状态信息分享。在能源状态信息分享结束后，每个能源子节点系统分别运行调度算法，生成调度策略。基于预设的协商仲裁规则相互比较每个能源子节点系统的调度策略，最终获得最优调度策略，广播最优调度策略，使全部能源子节点系统基于最优调度策略进行相应的调度和/或交易处理。

[0049] 在一个实施例中，基于预设的协商仲裁规则确定最优调度策略可以使用多种方法。图2A为根据本公开的能源调度方法的一个实施例中的确定最优调度策略的流程示意图，如图2所示：

[0050] 步骤201，全部能源子节点系统中的至少一个能源子节点系统在区域能源调度系统中广播自身的调度策略。

[0051] 步骤202，如果能源子节点系统确定自身的调度策略优于接收到的全部其它能源子节点系统的调度策略，则将此能源子节点系统自身的调度策略确定为最优调度策略并在区域能源调度系统中进行广播。

[0052] 能源子节点系统在区域能源调度系统中广播自身的调度策略可以采用多种方法。例如，对于全部能源子节点系统中的至少一个能源子节点系统在区域能源调度系统中广播自身的调度策略，按照下述步骤进行：

[0053] 步骤一，全部能源子节点系统都为激活状态，处于激活状态的一个能源子节点系统在区域能源调度系统中广播自身的调度策略。

[0054] 步骤二，处于激活状态的其它能源子节点系统判断自身的调度策略是否优于接收到的调度策略，如果否，则将自身设置为失活状态。

[0055] 步骤三，如果处于激活状态的能源子节点系统的数量大于1，则确定下一个处于激活状态的能源子节点系统在区域能源调度系统中广播自身的调度策略。重复步骤二和三，直至仅有一个处于激活状态的能源子节点系统。

[0056] 如果能源子节点系统处于激活状态并具有令牌，则此能源子节点系统在区域能源调度系统中广播自身的调度策略，并将令牌传递给下一个处于激活状态的能源子节点系统。

[0057] 如果仅有一个处于激活状态的能源子节点系统，则此能源子节点系统将自身的调度策略确定为最优调度策略，并在区域能源调度系统中广播调度策略接收消息，用于通知全部处于失活状态的能源子节点系统接收最优调度策略。

[0058] 如图2B所示，每个能源子节点系统通过通信模块在区域能源调度系统中广播自身的现有能源状态和预期能源状态(未来能源状态)，并接收其它能源子节点系统通过通信模块发送的现有能源状态和预期能源状态。每个能源子节点系统采用预设的调度算法获取整个区域能源调度系统的下一步调度走向，生成调度策略。调度算法可以为现有的多种调度算法。

[0059] 每个能源子节点系统都计算出整个区域能源调度系统的调度策略，与其它能源子节点系统生成的调度策略进行相互比较。在比较过程中，可以通过令牌传递的方式进行，例如，在开始时，所有能源子节点系统都处于激活状态，令牌在第一能源子节点系统处，第一能源子节点系统将自己的调度策略广播给其它能源子节点系统。其它能源子节点系统将获取的第一能源子节点系统的调度策略与自己的调度策略相比较，比第一能源子节点系统的调度策略优的能源子节点系统保持激活状态，比第一能源子节点系统的调度策略劣的能源子节点系统都设置为失活状态。

[0060] 判断调度策略的优劣可以有多种方法。例如，调度策略的优劣是由目标函数确定，可以基于目标函数确定调度策略的优劣。调度算法可以由目标函数和求解框架组成，目标函数结果的大小代表了优劣程度。例如，目标函数为能耗最低，在所有能源子节点系统中，目标函数最小的能源子节点系统的调度策略是最优调度策略；目标函数是用户舒适度最高，在所有能源子节点系统中，目标函数最大的能源子节点系统的调度策略是最优调度策略。

[0061] 第一能源子节点系统广播自身的调度策略结束后，将令牌给第二能源子节点系统。如果第二能源子节点系统处于激活状态时，会将自己的调度策略广播给其它能源节点系统，并进行比较，如果第二能源子节点系统处于失活状态时，将令牌传递给第三能源子节点系统。以此类推，令牌会达到最后一个能源子节点系统，该能源子节点系统会给所有其它的能源子节点系统广播一条调度策略接收消息，命令所有失活的能源子节点系统准备接受调度策略。唯一的处于激活状态的能源子节点系统将自己的调度策略(最优调度策略)进行广播。各能源子节点系统收到调度策略指令后进行动作，可以将自身重新设置为激活状态。

[0062] 在调度策略仲裁过程中，所有能源子节点系统为激活状态，令牌(允许向其它能源子节点系统发送调度策略的权限)在第一能源子节点系统处，第一能源子节点系统向全网广播自己的调度策略。令牌的传递只能在激活状态的能源子节点系统之间进行传递，当令牌传递无法进行时，则说明令牌持有的能源子节点系统是最后一个激活节点，即该能源子节点系统的调度策略是最优调度策略。

[0063] 上述实施例中的能源调度方法，能够为区域能源调度系统内的发用电，用水、气、热进行优化调度；各个能源子节点系统分享各自的现有能源状态和预期能源状态，综合考虑其它能源子节点系统的现有能源状态和预期能源状态生成调度策略，能够提高调度策略的准确性。

[0064] 图3为根据本公开的能源调度方法的一个实施例中的获得预期能量状态的流程示意图，如图3所示：

[0065] 步骤301，能源子节点系统建立预测模型，并对预测模型进行训练。

[0066] 步骤302，能源子节点系统使用训练好的预测模型对现有能源状态进行预测，获得预期能量状态。

[0067] 对预测模型进行训练可以采用多种方法。图4A为根据本公开的能源调度方法的一个实施例中的进行模型训练的流程示意图，如图4A所示：

[0068] 步骤401，能源子节点系统获得历史能源检测信号，对历史能源检测信号进行第一稳定性检测。

[0069] 步骤402，如果确定通过第一稳定性检测，则能源子节点系统将历史能源检测信号进行分解，获得多个第一子信号。对历史能源检测信号进行分解可以采用变分模态分解方法等。

[0070] 步骤403，能源子节点系统对多个第一子信号进行分类，获得第一高频子信号和第一低频子信号。

[0071] 步骤403，能源子节点系统分别使用第一高频子信号、第一低频子信号对第一预测子模型、第二预测子模型进行训练。第一预测子模型包括：马尔可夫链模型等；第二预测子模型包括：自回归移动平均模型等。

[0072] 在一个实施例中，获得与发用电，用水、气、热等相对应的历史能源检测信号。例如，在训练时，获得过去一段时间内的、与发用电，用水、气、热等相对应的原始能源检测信号作为历史能源检测信号。

[0073] 历史能源检测信号为原始信号，对原始信号进行第一稳定性检测，如果通过则进入下一步，如果不通过，则需要对原始信号进行一次差分运算。对差分结果进行第一稳定性检测，满足条件后进入下一步，不满足则需继续进行差分操作，直至满足第一稳定性检测。

[0074] 对于稳定性较低的信号，进行预测的结果会较差，因此，使用差分运算提高信号的稳定性，并能够间接的提高预测的稳定性。可以采用多种差分运算，例如，假设存在某信号，其每个采样点的值用ai来表示，i为采样点的序号，该信号共有N个采样点，即i∈[1,N]∩Z，Z代表整数集合。该信号的差分操作可表示为：

[0075] bp＝ai-ai-1，i＝2,3,...N   (1-1)；

[0076] 其中，bp为信号差分结果的第p个值，p＝1,2,3,...N-1。

[0077] 采用变分模态分解方法对通过上一步处理的信号进行分解，获取多个第一子信号，并采用预设的一个频率设定值对第一子信号按照频率进行分类，将第一子信号分为第一高频子信号和第一低频子信号。

[0078] 采用马尔科夫链模型等对第一高频子信号进行预测。马尔科夫链模型可利用转移概率矩阵的方式对随机过程的一下步进行预测。通过将第一高频子信号输入马尔科夫链模型，进行训练。在训练后，保存训练好的马尔科夫链模型。

[0079] 采用自回归移动平均模型等对第一低频子信号进行预测。自回归移动平均模型采用过去若干个时刻的时序值对下一时刻的时序值进行预测。通过将第一低频子信号输入自回归移动平均模型，进行训练。在训练后，保存训练好的自回归移动平均模型。

[0080] 使用模型进行预期能量状态的预测可以使用多种方法。图4B为根据本公开的能源调度方法的一个实施例中的使用模型进行预测的流程示意图，如图4B所示：

[0081] 步骤501，能源子节点系统获得现有能源检测信号，对现有能源检测信号进行第二稳定性检测。

[0082] 步骤502，如果确定通过第二稳定性检测，则能源子节点系统将现有能源检测信号进行分解，获得多个第二子信号。

[0083] 步骤503，能源子节点系统对多个第二子信号进行分类，获得第二高频子信号和第二低频子信号。

[0084] 步骤504，能源子节点系统分别将第二高频子信号、第二低频子信号输入第一预测子模型、第二预测子模型，获得第一预测子结果和第二预测子结果。

[0085] 步骤505，能源子节点系统基于第一预测子结果和第二预测子结果生成预期能量状态。

[0086] 在一个实施例中，能源检测信号可以包含发用电，用气、水、热量等检测信号，可以独立地对发用电，用气、水、热量等检测信号进行预测，通过预测可以获得下一时刻的预期值。在预测时，获得过去一个月、一个星期等内的与发用电、用水、气、热等相对应的原始能源检测信号，作为现有能源检测信号。对现有能源检测信号进行第二稳定性检测，如果通过第二稳定性检测，则进入下一步处理；如果没有通过第二稳定性检测，则需要对现有能源检测信号进行一次差分运算。对差分结果进行稳定性检测，满足条件后进入下一步，如果不满足则需要继续进行差分操作，直至满足第二稳定性检测。

[0087] 采用变分模态分解对现有能源检测信号进行分解，获取到多个第二子信号。采用预设的一个频率设定值对第二子信号按照频率进行分类，将第二子信号分为第二高频子信号和第二低频子信号。获得预先存储的马尔科夫链模型和自回归移动平均模型，采用马尔科夫链模型对第二高频子信号的变化趋势进行预测，采用自回归移动平均模型对第二低频子信号的变化趋势进行预测。将预测所得的第二高频子信号变化趋势和第二低频子信号变化趋势进行合并叠加，获得最终预测结果的差分预测结果，通过进行与数据处理时进行的差分次数相同的反向差分，可得最终的预期能量状态。

[0088] 例如，假设第二高频子信号变化趋势表示为：gj，j为采样点序号，第二低频子信号变化趋势为lj，j为采样点序号，则预测所得的信号Yj＝gj+lj，其中，假设预测了M个采样点的值，即j∈[1,M]∩Z。

[0089] 如果在进行预测时进行了一次差分操作，如上式(1-1)，bp为信号差分结果的第p个值，p＝1,2,3,...N-1。反向差分可表示为：预测结果第一个值为：aN+1＝bN+Y1，其余的值为：aN+j＝Yj-1+Yj，其中j∈[2,M]∩Z。

[0090] 第一稳定性检测和第二稳定性检测可以采用多种检测方法，例如，采用现有的单位根检测方法，即ADF检验方法。马尔科夫链模型可实现对随机过程时间序列的预测，自回归移动平均模型可实现具有周期性或变化缓慢的时间序列的预测。第一高频子信号、第二高频子信号代表了原始能源检测信号的随机成分；第一低频子信号、第二低频子信号代表了原始能源检测信号中具有周期性和不显著变化趋势的成分。

[0091] 上述实施例中的能源调度方法，采用协商仲裁的方式确定最优调度策略，将最优调度策略广播到区域能源调度系统中，使得各个能源子节点进行相应的动作；由全部能源子节点系统共同参与决策，确定最优调度策略，相比于采用集中控制的能源调度系统，可以提升区域能源调度的灵活性，即使在已运行的系统中添加若干个能源子节点系统，其调度策略不需要更改；并可以减少单一节点计算调度策略所导致易陷入局部最优的概率，提高了系统调度策略的产生速度，改善了集中控制中数据阻塞带来的数据延迟；

[0092] 在一个实施例中，在与区域能源调度系统相对应的调度处理和/或能源交易结束后，各个能源子节点系统分别将调度处理信息和/或能源交易信息写入各自的区块链中。将调度处理信息和/或能源交易信息写入各自的区块链中可以有多种方法，例如，如果能源子节点系统为可信节点并且被授予记录权限，则生成与调度处理信息和/或能源交易信息相对应的数据块，并将数据块广播给其它能源子节点系统，以使作为可信节点的能源子节点系统和其它能源子节点系统分别将数据块加入到各自区块链的末尾处。

[0093] 如图5所示，在区块链中，存在具有Master标志的区块链节点，该节点为创世区块的产生节点，具有对整个区块链的所有控制权。具有Master标志的区块链节点可以对整条区块链具有弱管理功能的节点，权限的赋予由该节点进行。

[0094] 能源子节点系统(能源区块链模块)可以作为区跨链节点，第一能源子节点系统、第二能源子节点系统、第三能源子节点系统为经验证不会对区块链进行篡改的可信节点(可信能源节点)。区块链存储系统运行时，会不定期的、随机的在第一能源子节点系统、第二能源子节点系统、第三能源子节点系统中授权或剥夺挖矿权限(包括记录权限等)，但是同一时刻至少有一个记录权限有挖矿权限。

[0095] 当调度过程和能源交易结束后，调度处理信息和/或能源交易信息会发布到区块链中，由具有挖矿权限的能源子节点系统生成数据块，并将数据块广播给其它能源子节点系统，各能源子节点系统将数据块加入到各自区块链的末尾处。

[0096] 由于区块链网络具有同链一致性，其保证在区域能源调度系统中所有能源子节点系统的区块链数据保持一致，通过区块链的更新机制也可以保证能源子节点系统的区块链的完整性。

[0097] 上述实施例中的能源调度方法，将调度处理信息和/或能源交易信息写入区块链中，该区块链将所有能源子节点系统分为可信节点和不可信节点，通过可信节点之间相互赋予、剥夺挖矿权限的方式，区块链中数据块的产生不依赖于某个特定的能源子节点系统或所有节点，可避免恶意节点对区块链数据进行篡改，其安全性得到了提升，改善用户体验。

[0098] 在一个实施例中，如图6所示，本公开提供一种能源子节点系统61，能源子节点系统61位于区域能源调度系统中，包括：能源状态预测模块611、调度策略处理模块612、调度处理模块613和能量区块链模块614。能源子节点系统61可以具有通信模块和交易接口，通过通信模块能够进行数据的发送和接收等，通过交易接口可以进行能源的交易等。

[0099] 能源状态预测模块611在区域能源调度系统中广播自身所属的能源子节点系统的现有能源状态和预期能源状态。调度策略处理模块612基于自身所属的能源子节点系统的现有能源状态、预期能源状态以及接收到的其它能源子节点系统的现有能源状态和预期能源状态生成调度策略。

[0100] 调度处理模块613基于最优调度策略进行相应的调度和/或交易处理。其中，区域能源调度系统中的全部能源子节点系统基于预设的协商仲裁规则确定与区域能源调度系统相对应的最优调度策略，并在区域能源调度系统中广播最优调度策略。

[0101] 全部能源子节点系统中的至少一个能源子节点系统在区域能源调度系统中广播自身的调度策略。调度策略处理模块612如果确定自身所属的能源子节点系统的调度策略优于接收到的全部其它能源子节点系统的调度策略，则将自身所属的能源子节点系统的调度策略确定为最优调度策略并在区域能源调度系统中进行广播。

[0102] 调度策略处理模块612如果确定自身所属的能源子节点系统处于激活状态并具有令牌，则在区域能源调度系统中广播自身所属的能源子节点系统的调度策略，并将令牌传递给下一个处于激活状态的能源子节点系统。

[0103] 调度策略处理模块612如果确定仅有自身所属的能源子节点系统处于激活状态，则将自身所属的能源子节点系统的调度策略确定为最优调度策略，并在区域能源调度系统中广播调度策略接收消息，用于通知全部处于失活状态的能源子节点系统接收最优调度策略。

[0104] 能量区块链模块614在与区域能源调度系统相对应的调度处理和/或能源交易结束后，将调度处理信息和/或能源交易信息写入自身所属的能源子节点系统的区块链中。区块链模块614如果确定自身所属的能源子节点系统为可信节点并且被授予记录权限，则生成与调度处理信息和/或能源交易信息相对应的数据块，并将数据块广播给其它能源子节点系统，以使作为可信节点的能源子节点系统和其它能源子节点系统分别将数据块加入到各自区块链的末尾处。

[0105] 在一个实施例中，如图7所示，能源状态预测模块611包括：模型训练单元6111和状态预测单元6112。模型训练单元6111建立预测模型，并对预测模型进行训练。状态预测单元6112使用训练好的预测模型对现有能源状态进行预测，获得预期能量状态。

[0106] 模型训练单元6111获得历史能源检测信号，对历史能源检测信号进行第一稳定性检测。如果确定通过第一稳定性检测，则模型训练单元6111将历史能源检测信号进行分解，获得多个第一子信号。模型训练单元6111对多个第一子信号进行分类，获得第一高频子信号和第一低频子信号，分别使用第一高频子信号、第一低频子信号对第一预测子模型、第二预测子模型进行训练。

[0107] 状态预测单元获得现有能源检测信号，对现有能源检测信号进行第二稳定性检测。如果确定通过第二稳定性检测，则状态预测单元6112将现有能源检测信号进行分解，获得多个第二子信号。状态预测单元6112对多个第二子信号进行分类，获得第二高频子信号和第二低频子信号，分别将第二高频子信号、第二低频子信号输入第一预测子模型、第二预测子模型，获得第一预测子结果和第二预测子结果。状态预测单元6112基于第一预测子结果和第二预测子结果生成预期能量状态。

[0108] 在一个实施例中，本公开提供一种区域能源调度系统，包括多个如上任一实施例的能源子节点系统。

[0109] 上述实施例中的能源调度方法、能源子节点系统、区域能源调度系统以及存储介质，能够为区域能源调度系统内的发用电，用水、气、热等进行优化调度；通过综合考虑自身和其它能源子节点系统的现有能源状态和预期能源状态生成调度策略，能够提高调度策略的准确性；采用协商仲裁的方式确定最优调度策略，将最优调度策略广播到区域能源调度系统中，使得各个能源子节点进行相应的动作；由全部能源子节点系统共同参与决策，确定最优调度策略，可以提升区域能源调度的灵活性，当一个环节出现故障时，不会导致系统崩溃；将调度处理信息和/或能源交易信息写入区块链中，区块链中数据块的产生不依赖于某个特定的能源子节点系统或所有节点，可避免恶意节点对区块链数据进行篡改，其安全性得到了提升，改善用户体验。

[0110] 可能以许多方式来实现本公开的方法和系统。例如，可通过软件、硬件、固件或者软件、硬件、固件的任何组合来实现本公开的方法和系统。用于方法的步骤的上述顺序仅是为了进行说明，本公开的方法的步骤不限于以上具体描述的顺序，除非以其它方式特别说明。此外，在一些实施例中，还可将本公开实施为记录在记录介质中的程序，这些程序包括用于实现根据本公开的方法的机器可读指令。因而，本公开还覆盖存储用于执行根据本公开的方法的程序的记录介质。

[0111] 本公开的描述是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本公开限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显然的。选择和描述实施例是为了更好说明本公开的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本公开从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。