近年來電力行業大力開展智能電網建設，新技術的融合應用成為智能電網的發展趨勢。本文從電網用電側實際業務需求出發，設計了基于邊緣計算與區塊鍊融合的智慧用電平台，同時用區塊鍊技術賦能邊緣計算，實作協同、安全可信和資料共享。闡述了智慧用電平台的總體技術架構及雲端、邊端邊緣節點、邊端區塊鍊的具體技術架構等内容。在完成平台架構設計的基礎上，梳理了用電平台中智能費控、多方電費對賬、智慧台區的具體業務邏輯，并提出了對應的設計方案和實作流程。該平台可以滿足高實時性電費計算、用電檢查等精益化用電管理需求，更好地服務于現代供電服務體系和多樣互動的用電體系建設。
近年來，在能源和電力需求增長的驅動下，中國電網經曆了從傳統電網到現代電網，從孤立電網到跨區大型互聯電網的快速發展，目前進入智能電網的發展新階段。智能電網将傳統電網的發電、輸電、配電、用電以及各種終端電氣裝置和其他用能設施連接配接起來，形成共享資訊的數字化網絡一體智能系統。智能電網不僅可以提供可靠、高效的電力保障，還可以相容各類裝置的接入，電網與多主體之間的靈活互動将進一步加強。
為支撐智能電網發電、輸電、變電、配電、用電等環節的流暢運作和資訊互通，新型輸、配電系統技術、進階通信技術、分布式能源管理技術，以及進階計量體系和需求側管理技術等關鍵技術應運而生并快速發展。在用電側，随着分布式能源交易、多能互補、碳排放、碳交易等新興業務應用的發展，對資料采集和實時計算、資料确權、需求響應等提出更高的要求。
目前，電網用電平台系統存在資料存儲壓力大、接口數量多且類型不統一、資料權限管理複雜、稽核曆程長等問題；在業務應用方面更高實時性的電費計算難以突破，用電檢查、線損分析、電壓品質監測等精益化應用難以深入開展，數字化服務支撐能力不夠。精益化管理的營銷穩态業務和快速發展的新興業務對用電資訊采集有了更高的資料要求，如何在海量資料增長的背景下，確定用電采集系統能采、能存、能算、能用、能管，迫切需要借助新興的技術。
邊緣計算是指在網絡邊緣執行計算的一種新型計算模型，邊緣計算操作對象包括來自雲服務的下行資料和來自萬物互聯服務的上行資料。邊緣計算具有智能化、低延時、低能耗和高可靠的特點，是解決電網中存在的資料激增問題的最好方法之一，目前已開始應用于變電場所、配電網、儲能、用電管理系統等場景。
區塊鍊是一種綜合運用了分布式資料存儲、點對點傳輸、共識算法、加密算法等多種計算機技術的新型應用程式模型，具有分布式高備援存儲、時序資料不可篡改和僞造、去中心化信用、自動執行的智能合約、安全和隐私保護等顯著的特點，區塊鍊技術能夠協助電網資料快速上鍊和多樣化存儲，賦能邊緣計算安全可信。目前，已經在電力交易、可再生能源消納、需求側響應和電網資料可信共享等多方面開展試點應用。
是以，在智慧用電平台建設中開展營銷計量業務和邊緣計算、區塊鍊新技術的融合研究，可以實作高實時性電費計算、用電檢查、線損分析、電壓品質監測等精益化用電管理需求，以更好地應用于現代供電服務體系和多樣互動的用電體系建設。
1 智慧用電平台架構研究與設計
1.1 整體技術解決思路
智慧用電平台的整體設計思路是在傳統平台上将區塊鍊技術與邊緣計算進行融合應用，将原來中心化的模式向去中心化模式轉變，通過下沉采集和計算壓力，減輕雲端計算負荷、降低網絡壓力，提升用電資料采集和高效應用能力；用區塊鍊賦能邊緣計算協同、安全可信和資料共享（圖1）。通過将邊緣計算和區塊鍊二者融合應用，有效支撐用電側營銷計量穩态業務的精益化應用，滿足未來新興業務的應用需求，該平台具有如下優勢。（1）區塊鍊與業務應用共用邊緣計算節點，區塊鍊節點和應用以軟體形式快速部署在邊緣計算節點上，同時還可調用雲上開放的能力；邊緣計算靠近使用者側，經常使用的資料緩存在邊緣節點中，提高通信效率，降低通信時延。（2）區塊鍊為邊緣計算提供信任，在邊緣計算中引入區塊鍊服務能夠實作不同主體之間的協同，為多主體間提供中立、可信、易用的“資訊+信任”平台，實作生産要素和資源在不同主體之間更高效地流通、有機整合，産生由點及面的效果。（3）借助疊加在邊緣節點上的區塊鍊服務，可打通不同邊緣之間、“端-邊-網-雲”各方間的孤島，實作資訊和價值的打通，産生跨網協同效應。（4）區塊鍊可幫助建立邊緣計算系統的完整性保障和防僞存證，也可幫助“端-邊-網-雲”各方間實作去中心的認證；此外，邊緣計算節點為運作于其上的各種服務和第三方應用提供計算、網絡和存儲資源，終端、資料、能力也可以作為公共共享資源，開放給多個應用使用，這些資源均可統一通過邊緣計算平台上承載的區塊鍊應用進行交易，以充分發揮其價值。
圖1 整體技術解決思路
1.2 總體技術架構
智慧用電平台的總體技術架構設計如圖2所示，總體結構包括雲端和邊端邊緣節點2個部分。其中，邊端邊緣節點技術架構包括2部分：邊緣節點雲邊協同技術棧和邊緣節點區塊鍊技術棧。邊端邊緣節點作為雲端在邊端執行的載體，主要實作業務資料的采集并上傳到雲端進行分析；雲端下發業務應用和業務合約到邊端，在邊端進行業務邏輯判别；同時，在邊端形成各區塊鍊，根據雲端下發的合約，進行資料上鍊存儲，保證計算過程和計算結果可靠、可信、可追溯。通過該架構的設計，實作區塊鍊技術和邊緣計算節點的有效融合。
圖2 總體技術架構設計
1.2.1 雲端技術架構
雲端主要為邊端提供管理支撐，如下發業務、應用和資料到邊端，同時雲端作為各個系統互動的平台，負責與各個業務系統同步資料。雲端技術架構分為表現層、應用層、資料層、服務層、平台層、接口層和平台支撐。
表現層和應用層基于B/S架構，使用者通過WebAPP通路并進行業務調用，為使用者互動提供可視化界面，以滿足使用者的圖形操作和統計需求。在資料層除了部署有持久化資料庫、緩存中間件和消息隊列，還增加對雲端區塊鍊的支援，加入支援區塊鍊世界狀态（world state）的資料索引和支援鍊外關聯存儲的檔案存儲技術。服務層采用軟體即服務（software as a service，SaaS），使用自動化平台對服務進行運維并快速編排和部署，通過預測性維護、能效優化、虛拟安全網關（vFW）和虛拟負載均衡（vLB）對邊端節點業務部署進行賦能優化，同時在服務層加入支援區塊鍊平台CA服務，作為區塊鍊的認證基礎服務，為區塊鍊提供證書服務。在平台層使用平台即服務（platform as a service，PaaS）對業務進行編排和部署，通過區塊鍊即服務（blockchain as a service，BaaS）對區塊鍊進行管理，通過BaaS平台下發智能合約，提高對邊端管理的通适性。接口層通過基礎設施即服務（infrastructure as a service，IaaS）對邊緣側節點進行管理，主要管理邊緣節點資源和裝置，加入資訊與通信技術（information and communication technology，ICT）子產品，提供雲端到邊端的通信能力，為邊端邊緣節點的狀态資料和采集到的資料提供通道，同時也為雲端對邊端進行管理資訊提供通信的信道。
在平台支撐方面，打通雲平台、物聯網平台和區塊鍊平台，将區塊鍊平台作為主鍊，打通邊端區塊鍊側鍊上鍊，通過跨鍊同步技術，同步側鍊資料到區塊鍊平台。
1.2.2 邊端邊緣節點技術架構
邊端技術架構分為服務層、平台層、接口層和硬體層。在服務層、平台層和接口層對接雲端技術架構，以實作雲邊協同的服務協同、業務協同、應用協同、資料協同和資源協同，通過雲端雲邊協同服務下發指令、資源和應用到邊端，安裝并執行邊端業務應用，管控邊端應用全生命周期，實作高效準确的協同。
服務層對應雲端服務層，使用EC-SaaS技術對接雲端SaaS平台，同時使用預測性維護，能效優化等技術實作邊端應用和裝置的運維操作，通過vFW保證邊端服務的網絡環境安全，通過vLB實作邊端服務的限流等操作，保證服務可靠。接口層對應雲端接口層，使用EC-IaaS技術對接雲端IaaS平台，通過邊緣ICT基礎設施與雲端進行通信，上傳采集到的和自身的資料，同時接受來自雲端的指令和資料，實作雲端對基礎設施資源進行管理和排程。硬體層采用物聯網硬體裝置和支援國密算法（SM1/SM2/SM3）的加密卡，加密晶片和密碼卡等技術，保護邊緣裝置不被來自邊端的實體攻擊攻破，保證邊緣裝置在邊端的安全。
1.2.3 邊端區塊鍊技術架構
邊端技術架構分為應用層、元件層、核心協定層和硬體層，在應用層提供對智能合約的支援，保證業務執行可靠，并且通過元件層提供智能合約操作的軟體開發工具包（software development kit，SDK），友善智能合約和接入應用對區塊鍊資料進行上鍊、查詢和溯源操作。應用層使用智能合約和共識機制，将業務能力以合約的方式通過雲端BaaS平台下發到邊端節點，節點調用合約，通過節點背書和共識機制，保證業務執行的可靠和可信。元件層加入對區塊鍊操作的各種程式設計語言SDK和容器支援，提供對應用層智能合約操作區塊鍊資料的支援。核心協定層基于對等網絡（peer-to-peer，P2P）提供共識機制，保證資料上鍊的可靠可信，提供智能合約執行的軟體環境虛拟機，同時提供儲存區塊鍊賬本的本地存儲服務LevelDB和FileLog，讓邊端節點具備存儲資料的能力，友善資料溯源。硬體層采用物聯網硬體裝置和支援國密算法（SM1/SM2/SM3）的加密卡，加密晶片和密碼卡等技術保證邊緣裝置在區塊鍊認證中安全。
1.3 總體邏輯架構
智慧用電平台的總體邏輯架構如圖3所示，包括台區智能終端、雲邊協同平台、區塊鍊BaaS平台、業務應用平台4部分。
圖3 總體邏輯架構
台區智能終端應用于台區側，主要負責承載台區側資料的采集及就地處理，并将處理後的資料上傳區塊鍊進行統一存儲。台區智能終端能夠接入邊緣計算管理平台，基于平台對智能終端進行統一管理、監控及維護，同時，邊緣計算管理平台能夠完成終端内運作的業務應用APP的應用編排及下發到終端。
雲邊協同平台支援智能台區裝置的統一接入、管理及日常監控運維，同時，可實作業務應用APP、AI算法等下發至台區智能裝置執行。
區塊鍊BaaS平台作為資料的可信存儲及統一共享平台，會對台區資料、業務資料進行統一存儲，并對外提供統一的資料共享服務；可支援對區塊鍊的統一管理和配置，包括區塊鍊的建構、節點管理和運作監控等；同時，區塊鍊上整合智能合約管理，實作智能合約的驗證及下發執行。
業務應用平台是輕量級的驗證型平台，主要承載邊緣計算及區塊鍊應用成果的可視化管理執行。可與現有業務應用系統互動并擷取基礎業務資料後上傳區塊鍊存儲，查詢區塊鍊上存儲的業務資料、計算結果資料等。
1.4 業務應用架構
結合營銷計量等多元使用者智慧用電業務場景及流程分析，可将整個智慧用電平台系統劃分為裝置層、網絡層、基礎資料層、支撐層和應用層，具體業務應用架構如圖4所示。
圖4 業務應用架構
裝置層即配電台區側現有采集終端及智能台區裝置。智能台區裝置基于目前配電台區側實際業務進行設計，集采集、計算、控制于一體。采集即通過旁路形式對接台區現有采集終端，實時或定時采集台區側計量終端、電能表資料，包括電量、電壓、電流、負荷、停電事件等；計算即基于部署智能台區上的進階業務應用APP，就地完成台區拓撲識别、台區線損率等台區精益化管理核心名額的實時或定時計算；控制即基于台區智能裝置内置的進階應用APP，根據控制要求直接生成控制指令并下發，實作使用者電表停複電的就地控制。
智慧台區裝置本身具備存儲能力，可以對采集的資料進行就地存儲，同時，可以将計算結果資料、異常資料、告警資訊上送區塊鍊統一存儲，并基于區塊鍊平台向業務系統共享。智能台區裝置統一接入雲邊協同平台，基于雲邊協同平台，對智能台區裝置進行管理及遠端維護。
網絡層中上行網絡采用現有的通信模式，下行網絡解決表計資料的高效采集，台區橫向網絡支撐邊緣側區塊鍊的應用。
基礎資料層中基礎參數中心根據業務功能需求，提供除表計直接采集外的其他必要的計算資料來源，通過資料接口、人工導入的方式實作資料的內建。
支撐層包括區塊鍊BaaS平台、雲邊協同平台。區塊鍊BaaS平台提供區塊鍊網絡一鍵部署、節點接入配置、智能合約去中心化管理、成員準入管理、區塊鍊網絡監控等功能，支援業務層、裝置層資料的上傳及下達，為資料的可信存儲、可信計算提供平台支撐，同時面向上層業務應用提供後端服務支撐；雲邊協同平台支援智能台區裝置的統一接入、管理及維護，智能台區裝置進階業務應用APP的應用編排及下發。
應用層業務應用系統面向省公司、供電局等業務機關或部門的使用者使用。主要功能包括智慧台區、智能費控、多方對賬和基礎參數管理等。
1.5 總體資料架構
根據智慧用電平台的整體架構，資料架構主要從資料來源、資料采集、資料管控、資料存儲、資料服務、資料應用、資料安全等多元度對資料進行全生命周期的管控。圖5為平台總體資料架構圖。
圖5 總體資料架構
資料來源主要分為表計資料和檔案資料，根據平台的需求，表計資料是平台資料來源的根本，通過采集表計資料對業務進行實作，使資料更好地服務于業務；表計資料主要包括電流、電壓、電量、有功/無功功率等資料。檔案資料來源于業務系統，主要包括：營銷資料、計量資料、财務資料、其他業務資料。
資料采集主要是源資料的來源方式，包括定時采集、結構化資料、非結構化資料、接口資料、手工導入資料等方式。
資料管控主要分為2部分，一部分是邊緣計算資料，另一部分是邊側區塊鍊資料。邊緣計算資料主要是邊緣端應用所使用到的資料項，包括費控資料、基礎資料、電費計算資料、末端電壓資料、負荷分析資料、停電感覺資料、表計狀态資料、用電異常資料等；邊側區塊鍊資料包括：算費合約資料、邊緣結果資料、表計基礎資料以及其他資料等。
資料存儲包括檔案資料和雲端區塊鍊的區塊資料，檔案資料有圖檔資料、文檔資料和結構化資料，雲端區塊鍊資料主要是存儲在各個分區的資料。
資料服務是對資料進行加工或消費的工具，包括存儲服務、計算服務、分析服務、展現服務等。
應用資料主要是對資料的消費，包括報表展示、資料分析、控制資料、協調資料、區塊主鍊資料等。
2 智慧用電平台業務應用研究與設計
在智慧用電平台架構設計的基礎上，梳理用電平台中智能費控、多方電費對賬、智慧台區的具體業務應用邏輯并提出對應的設計方案和實作流程。
2.1業務應用總體設計思路
智慧用電平台包含智能費控、多方電費對賬、智慧台區等多個業務場景及流程，可将整個業務應用劃分為雲、邊兩側應用。雲端業務應用系統部署在雲端，作為邊端應用的配套管理系統，同時實作對邊端應用處理資料的統計分析，主要包括智能費控管理、智慧台區管理、多方電費對賬和基礎參數管理等功能；邊端業務應用将定制于台區智能裝置中，主要實作分布式計算與分析。功能包括台區拓撲識别、線損計算、電壓計算、負荷分析、停電感覺、用電異常分析和表計狀态監測、智能費控功能（圖6）。
圖6 業務應用設計思路
2.2 業務應用具體設計
2.2.1 智能費控業務應用的設計
智能費控業務基于台區智能裝置應用，結合區塊鍊智能合約及邊緣計算技術，以台區為機關，實作使用者電量的分布式高頻采集以及使用者電費的高效計算。
如圖7所示，智能費控業務實作邏輯由業務管理系統從營銷管理系統同步基礎參數，并将基礎參數上送至雲上主鍊，同時，通過雲邊協同平台下發至邊緣側區塊鍊。另外，台區智能裝置通過旁路接入表計，采集表碼資料，并進行表碼資料解析，将解析後的資料上傳至邊緣側區塊鍊。擷取到基礎參數和表碼資料後，台區邊緣鍊上自動觸發電費測算及餘額比對智能合約，完成使用者電費的測算及餘額比對（比對結果作為台區智能裝置側的費控管控指令生成依據），生成并将使用者電費測算結果、停電清單、預警清單上傳雲上主鍊存儲及業務管理系統應用。針對費控過程中的各類短信通知，由營銷系統從區塊鍊平台查詢後，完成短信發送。具體業務實作流程如圖8所示。
圖7 智能費控業務邏輯圖
圖8 智能費控業務實作流程示意
智能費控業務應用包括基礎參數管理、使用者電量計算、使用者電費測算、預收電費餘額告警遠端停複電管理、費控短信服務6大子產品（圖9）。其中，基礎參數管理可以從現有營銷管理系統或采用資料檔案直接導入的形式擷取費控檔案資料，并對檔案資料進行統一管理及維護；同樣也支援從區塊鍊下載下傳費控檔案資料并存儲至台區智能裝置。使用者電量計算通過智能台區裝置對接現有采集終端，采集表碼資料并進行解析計算。使用者電費測算則主要基于抄見電量和智能合約進行測算，測算完成後将測算結果上鍊存儲，供其他業務查詢應用。預收電費餘額告警子產品可以将電費測算結果與使用者結算戶餘額進行對比分析，根據結果完成停電或複電的智能控制。遠端停複電管理是平台生成控制指令後通過台區智能裝置下發，對計量控制表計/終端進行拉閘或複電操作。預警短信（使用者）、停電提醒短信（使用者）、正式停電短信（網格員）、複電短信（網格員）等短信可由平台直接調用短信平台的短信發送服務。
圖9 智能費控業務應用
智能費控業務其中一個重要的衡量名額是實時性，即能否做到台區側采集的終端資料的實時計算和傳輸，實作使用者服務體驗的提升。考慮不同數目的邊緣終端場景下，有無邊緣計算應用對費控業務性能的影響，如圖10所示，可以看到，終端裝置數目低于15000時，基于雲服務和基于邊緣計算的應用平台二者在服務時延性能名額上基本相同，時延與終端數目近似呈線性關系。當終端數目逐漸增多時，可以明顯觀察到基于雲服務的應用平台所經曆的服務時延大幅增加，近似呈指數增長。出現該現象的核心原因是資料流量的增加使終端——雲伺服器的負載達到飽和，雖然雲伺服器的算力充足，但通信鍊路已經達到傳輸瓶頸。相比而言，在邊緣計算輔助下的應用平台中，邊緣節點對資料進行初步計算處理，可大幅降低台區所需上傳的資料量，進而緩解了通信鍊路容易飽和的缺點。
圖10 基于雲服務和基于邊緣計算的應用平台平均服務延時對比
2.2.2 多方電費對賬業務應用的設計
多方電費對賬業務由營銷、财務、銀行三方參與，需開展營銷銀行對賬、财務銀行對賬以及營銷财務對賬、營銷财務月末對賬以及銀企月末對賬工作。基于區塊鍊技術的多方電費對賬業務實作思路是将營銷、銀行、财務三方的初始明細資料上鍊，自動觸發區塊鍊的對賬合約，實作鍊上的自動對賬，并将對賬結果在鍊上進行共享，其業務邏輯如圖11所示。具體實作由資訊中心統一維護區塊鍊節點，并通過應用程式接口（application programming interface，API）或其他方式統一将營銷、财務、銀行三方資料上鍊。
圖11 多方電費對賬業務邏輯圖
多方電費對賬業務應用功能包括初始資料上鍊、雲上主鍊自動對賬合約以及業務管理系統的多方對賬子產品功能。具體業務流程如圖12所示。
圖12 多方電費業務流程
多方電費對賬業務應用包括基礎參數管理、對賬合約及結果管理、對賬結果查詢分析3大子產品，如圖13所示。
圖13 多方電費對賬業務應用
基礎參數管理包括從現有營銷管理系統、财務系統對接，完成營銷收費資料、财務入賬資料的抽取；對賬基礎資料預處理後上鍊基于智能合約完成全自動對賬。對賬合約及結果管理包括日對賬、月對賬的具體實施和資料打包上鍊，結果資料存儲在區塊鍊中。對賬結果查詢分析是定期從區塊鍊平台進行資料的查詢下載下傳，并通過圖表、清單等形式對對賬結果資料進行直覺展示。
對賬業務應用平台的系統處理能力往往是由每秒事務數展現，具體定義為事務數/塊時間。考慮邊緣計算的應用對系統性能的影響，在台區終端裝置數目低于14000時，基于雲服務的應用平台可以在機關時間内處理更多的事務數，這是由雲伺服器強大的算力決定的。但是，當終端裝置數目大于15000後，終端至雲伺服器的通信鍊路成為制約系統性能的瓶頸，每秒事務數增長緩慢，而基于邊緣計算的應用平台将計算負載分散，進而對大規模終端系統表現出很強的魯棒性（圖14）。
圖14 基于雲服務和基于邊緣計算的應用平台每秒事務數對比
2.2.3 智慧台區業務應用的設計
針對目前存在的問題以及台區精益化管理需求，智慧台區業務将從台區檔案維護、精益線損、電壓監測、負荷分析、停複電實時感覺、異常識别等方面進行研究和規劃。在不改變台區現行網絡結構、資料采集結構的基礎上，實作台區終端、電能表等計量裝置資料的全量高頻采集、處理、傳輸及存儲，同時融合區塊鍊技術應用，實作結果資料及異常、告警資料的上鍊存儲，通過區塊實作台區側運作資料的共享，為多元化負荷管控需求、中低壓台區全景感覺、故障就地快速研判、電能品質優化提升、台區線損精益管控、低壓精準運維、表計故障快速定位及搶修、恢複等配電網業務的靈活、快速部署實作提供高頻、完善、可信的資料支撐。智慧台區業務邏輯圖如圖15所示。
圖15 智慧台區業務邏輯圖
智能台區裝置能夠對采集到的計量裝置資料進行處理，資料處理将基于部署在智能台區裝置的業務應用程式完成，業務應用程式功能包括台區拓撲識别、精益線損分析、末端電壓監測、負荷分析、停電實時感覺、用電量異常識别、表計運維等。
區塊鍊作為資料的可信存儲及共享平台，主要負責對智能台區裝置上完成的原始采集資料、業務分析結果資料、異常分析結果資料等核心資料進行存儲，并向其他系統共享業務分析結果資料、異常分析結果資料等，總體業務流程如圖16所示。
圖16 智慧台區業務流程
智慧台區業務應用包括基礎參數管理、台區用電資料分析挖掘、台區用電資料采集及計算3大子產品（圖17）。其中，基礎參數管理主要涉及參數是台區的客戶關系檔案資料，功能包括檔案抽取、維護、上鍊及下發。台區用電資料分析挖掘涵蓋台區拓撲識别解析、精益線損分析告警、末端配變出口電壓分析告警、端戶表電壓資料分析告警、配電負荷分析告警、用電負荷分析告警、停電實時感覺、用電異常研判告警、台區智能裝置運作狀态監測等具體功能。
圖17 智慧台區業務應用
台區用電資料采集及計算包含計量終端表計當機表碼資料采集、台區線損計算、配變負荷計算、用電資料計算結果上傳、用電資料異常資訊上傳的功能子產品。
通常認為資料采集與計算頻率越高，系統性能越好，但在實際情況中存在資料采集頻率與資訊年齡之間的折中關系，這裡的資訊年齡是對資料上傳與計算後所得資訊新鮮程度的度量。圖18展示了資料采集頻率與資訊年齡的關系。可以看到，在采集頻率較低時，資訊年齡較大，即資訊實時性較差。但是随着采集頻率的升高，資訊年齡逐漸下降，這是由資訊采集的時間顆粒度逐漸精細帶來的好處。但是當采集頻率達到一定門檻值時，資訊年齡不再降低，其根本原因在于邊緣節點的計算能力是有限的，過高的采集頻率會使得節點的計算達到飽和，此外，過高的采集頻率提高了對台區終端裝置的要求，會帶來不必要的額外成本。是以在系統實際部署過程中，設定一個合适的資料采集頻率具有重要的實際意義。
圖18 資料采集頻率與資訊年齡關系
3 結論
在智能電網大發展的時代背景下，融合邊緣計算與區塊鍊等新技術的智慧用電平台能夠在電網海量資料增長下，確定用電采集系統能采、能存、能算、能用、能管，助力用電平台的數字化和智能化。
本研究設計的基于邊緣計算與區塊鍊融合的智慧用電平台在技術架構上包括雲端和邊端邊緣節點，由邊緣節點在邊端執行采集業務資料，上傳雲端進行分析；同時在邊端形成各區塊鍊，根據雲端下發的合約進行資料上鍊存儲，保證計算過程和計算結果可靠、可信、可追溯。在業務層面上智慧用電平台設計包括雲端業務應用系統和邊端業務應用，主要的應用包括智能費控業務、多方電費對賬業務、智慧台區管理業務等，在這些主要業務中利用區塊鍊作為資料的可信存儲及共享平台，確定資料的可信存儲以及為多主體間提供中立、可信、易用的平台，實作不同主體之間的協同，形成資訊和價值的打通，産生跨網協同效應。以上智慧用電平台的研究和設計實作了電網用電側邊緣計算與區塊鍊的融合應用，搭建的平台目前已經實際投入南方電網雲南部分地區進行示範應用，系統的實時性和準确性較傳統平台有了很大的提高，後續該智慧平台會進一步推廣使用，以更好地服務于現代供電服務體系和多樣互動的用電體系建設。
本文作者：楊開興，滿紅任，劉秀，陳晨，劉雪萍，李晉源，黎晚晴，李正軒
作者簡介：楊開興，雲南電網有限責任公司昆明供電局，進階工程師，研究方向為電力計量及自動化。
原文發表于《科技導報》2024年第9期，歡迎訂閱檢視。
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