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研华工业区块链,让电能质量监控更加智能、便捷、可信

研华工业区块链,让电能质量监控更加智能、便捷、可信 研华数字孪生应用
2022-09-28
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导读:有数据的地方就有区块链的用武之地。区块链技术,天然具备可信、透明、不可篡改的特性,为企业提供更加智能、便捷、可信的服务。



本期导读

区块链采用分布式记账技术,被业界认为将是颠覆性的技术创新。目前数字货币是区块链技术最大的应用,例如比特币的发明。而在工业领域,区块链广泛用于智慧能源、碳资产管理、智能设备管理等解决方案。区块链技术的应用,为构建能源物联网多方协作、点对点交易提供了信任基础,有利于提高能源消费侧和能源供给侧的透明度,建立一个更加安全可靠的机制。


随着数字化改革的兴起,以及“双碳”政策的推行,越来越多的企业开始选择使用“案场数据采集+云服务统计显示”的结合模式为企业带来高效的管理。因此,边缘端所采集数据的准确性显得尤为重要。如果数据有可能被第三方恶意篡改,那么它的价值将会变得毫无意义。所以,数据的“防篡改”特性也是众多数字化改革最为重要的一环。


有数据的地方就有区块链的用武之地。区块链技术,天然具备可信、透明、不可篡改的特性,可广泛应用于食品分销、能源和碳核算管理、公平贸易依据、工业仿冒品揭露、废品回收管理及合同及假新闻等领域,为企业提供更加智能、便捷、可信的服务。区块链技术在众多的行业领域也逐渐落地,比如对于电力采集数据的监控以及采集、统计数据的准确性。


Elcom是一家捷克电气自动化领域的跨国公司, 其业务包括中欧地区的电网广域量测系统(WAMS)、供应电力质量的计量和综合评估,以及能源监测。


在一个国际电力能源项目,捷克Elcom电气公司利用研华区块链技术,实时跟踪、校验项目中的电力质量,以记录提供给消费者的电力能源是否符合质量标准,让能源管理和交易变得简单、透明、可信。


欧洲的电力市场呈分散式的,能够支持发电厂、售电公司、电力用户等电能生产和消费主体共同参与交易。为了实现统一出清,市场运营机构的信用以及潜在成员之前的互信是建立一个跨国统一电力市场的基础。区块链技术创造了一种基于技术背书而保障彼此信任的可能,即建立基于区块链技术的跨国电力交易机制,有益于增加参与国家和市场成员间的互信。


向电网提供的能源需要符合一定的质量要求,这个问题在现代智能能源网络中非常重要。由于有许多供应商使用了替代电网电力的来源方案,如风能发电、太阳能发电等。因此消费者对是否购买了符合质量标准的电力很在乎,比如这些电力是否有遵守欧洲的EN50160或美国的IEC61000-4-30规范。同时他们也要求对不符合质量标准的供应商进行质量保证和惩罚。


所以电能质量的测量至关重要。基于电能质量分析仪的测量结果可以为处罚或制裁提供依据。这个结果必须是不容质疑的,这就需要一个独立的、值得信赖的权威机构来确认测量数据的真实性,而工业区块链恰好就可以充当这样的权威角色。


那么,工业区块链是如何确保测量结果的可信度的呢?


工业区块链具备授权访问机制的同时拥有更好的吞吐性能,使用区块间的相互依赖使数据具备不可篡改的特性来保证工业数据的可信度。



研华工业区块链功能

高性能加密同步

     采用超级账本结构技术可具备传输安全并高吞吐频率特性


灵活二次开发

提供SDK、Restful API等形式的二次开发接口和文档


节点数量可扩展

可根据业务情况可随时授权增加或裁剪区块链节点数量


授权事务访问

用户和自动化设备必须拥有授权颁发的密钥,才可以在区块链中存储数据

授权读取数据隐私

采用摘要算法存储,区块链上不存储原始数据,保证性能的前提下避免数据泄露


非数字货币

工业区块链包含的授权访问特性并具备优秀的吞吐性能,和匿名公开的数字货币有本质不同



区块链项目架构


区块链解决方案包括云端和边缘端两个部分,云端主要为区块链节点的云安装部署,边缘端包括安装在重要能源设施位置的边缘端节点,例如发电厂或关键变电站。监管机构或认证机构也可能有自己的节点。这些节点由能源部门的主要参与者所拥有,它们一起创建了一个分布式的可信权威。其他没有节点的区块链用户可以连接到区块链的云服务,即连接到安装在云服务中的节点。

由此建立的电力联盟链,通过点对点传输和加密技术的共享记账法架构,建立了一个实时的共享数据库,确保电力质量数据的真实性和可靠性。这在竞争供应商、要求苛刻的客户、并行运营商和政府监管的环境中非常重要。

为了与区块链一起工作,电能质量分析仪必须整合应用程序并访问区块链网络。Elcom 是这些分析仪的制造商,它将整合了区块链的服务直接集成到仪表中。
   

在这里采用了双重方法:

对于区块链节点的安装位置进行计量,例如在发电厂或大型变电站中。因为该节点是由联盟成员所有,写入区块链的访问密钥可以直接嵌入到节点中,然后计量设备连接到该节点并使用其访问权限。

对于非联盟成员参与者(场域能源测量站)的独立计量点,使用边缘计算的方式是更有利于吞吐性能和数据完整性的。在这种情况下,直接访问区块链的接入点是在本地边缘端实现。通俗点说,就是一个“区块链钱包”,使用仪表硬件,同时它有一组密钥来执行区块链交易,然后将这些节点连接到区块链网络的云服务。

通过各节点协调的计量、消耗闭环,确保来源,变电站和消费者之间控制系统的通信,授权“绿色”能源的供应,甚至作为能源交易的分类账。


研华与Elcom在能源领域的合作项目,是研华将区块链技术与能源物联网进行结合的典型案例。未来,随着区块链技术的不断成熟,以区块链为基础的解决方案,相信可以应用到更广泛的领域。

同时,研华也将继续探索工业区块链技术与各行业的融合创新模式,为产业数字变革赋能,构筑可信互联的新型产融协同生态。



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研华数字孪生应用
聚焦研华能碳综合管理平台体系建设,主要包括能源管理、设备运维管理和数字孪生低代码平台工具
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研华数字孪生应用 聚焦研华能碳综合管理平台体系建设,主要包括能源管理、设备运维管理和数字孪生低代码平台工具
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