综合能源管控系统区块链安全

需求的背景和应用场景

随着能源结构的转型与智能化发展，综合能源系统（Integrated Energy System, IES）成为提高能源利用效率、促进能源可持续发展的关键途径。IES集成了电力、热力、冷气等多种能源形式，实现其协同管理与优化调度。然而，随着系统复杂性的增加，数据安全、系统协同控制、高效通信及能源管理等方面的挑战日益凸显。特别是，在保证能源系统稳定运行的同时，如何确保能源交易与数据传输的安全性、提高系统间的协同效率、优化通信网络性能及实现智能化管理，成为当前亟待解决的问题。本技术需求旨在通过区块链、先进通信技术及智能算法，构建一个安全、高效、智能的综合能源管控系统，以应对上述挑战，适用于智慧城市、工业园区、智能楼宇等多种应用场景。

要解决的关键技术问题

1. 多母线协同控制架构：

• 建立电气/热气/冷气三母线的线性化模型，开发准稳态设备建模工具，以实现多能源系统的精准模拟与控制。

2. 主从多链区块链平台：

• 设计包含综合能源层、调度传输层和综合服务层三层物理架构，搭建6层区块链逻辑层级模型，确保能源交易与数据的安全透明。

3. 主动防御安全体系：

• 构建多层信息交换安全体系，实现通信可控、区域隔离与报警追踪功能，增强系统信息安全。

4. 混合自组网通信系统：

• 集成电力线载波与Zigbee无线通信，研发RSSI链路动态优化算法，提高通信网络的灵活性与可靠性。

5. QoS路由优化引擎：

• 基于边缘计算开发自适应遗传算法，优化路由选择，确保通信可靠性不低于99.9%。

6. 末端可信融合与安全组网：

• 通过公共储能的直流母线互联，在低压侧实现系统闭环运行，增强末端设备的融合与安全性。

7. 边缘协调控制方法：

• 采用目标级联分析法对动态经济调度模型与机会约束模型进行解耦，通过微网并行计算与层间迭代求解，获得全局最优策略。

8. 云供用能预测感知模型：

• 利用人工智能技术，提出县域综合能源系统的源荷协同能源供需与动态平衡预测方法，提升能源管理的预见性。

9. 能效分析决策系统：

• 建立基于递阶模型预测控制的多能流动态优化调度体系，实现需求互动—日内迭代优化—实时在线响应的调度策略。

10. 综合能源智慧管控系统多场景全局优化：

• 构建递阶模型预测控制的多能流动态优化调度框架，实现对不同能源场景的全局优化管理。

效果要求

• 安全性增强：通过区块链技术与主动防御安全体系，确保能源交易与数据传输的安全性，降低数据泄露与篡改风险。
• 系统协同效率提升：利用多母线协同控制架构与混合自组网通信系统，提高系统间的协同工作效率与响应速度。
• 通信网络优化：通过QoS路由优化引擎与RSSI链路动态优化算法，实现通信网络的高可靠性与低延迟。
• 智能化管理：集成云供用能预测感知模型与能效分析决策系统，实现基于数据的智能决策与动态调度，提升能源利用效率与管理水平。
• 全局优化能力：通过综合能源智慧管控系统的多场景全局优化，实现对不同能源需求与供应的全局最优配置，提高整体能效与经济效益。 本技术需求的实施，将促进综合能源系统的智能化、安全化与高效化发展，为能源行业的转型升级提供强有力的技术支撑。