T_CET 407-2023 基于区块链的电池储能利用技术规范.pdf
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1、 基于区块链的电池储能利用基于区块链的电池储能利用 技术规范技术规范 Technical specificationsTechnical specifications of Blockchainof Blockchain-based battery energy storage utilization servicebased battery energy storage utilization service 20232023-6 6-3030 发布发布 20232023-6 6-3030 实施实施 T/CETT/CET XXX-XXXX T/CETT/CET XXX-XXXX T/CETT
2、/CET XXX-XXXX T/CETT/CET XXX-XXXX T/CETT/CET 407407-20232023 发布发布 目 录 前 言.I 1 范围.1 2 规范性引用文件.1 3 术语和定义.1 4 系统架构.2 5 应用服务.6 6 区块链设计.9 7 性能要求.10 附 录 A.12 前 言 本文件按照 GB/T 1.12020标准化工作导则 第 1 部分:标准的结构和起草规则中的规则起草。本文件根据国家能源局关于加强储能标准化工作的实施方案精神,中国电力技术市场协会根据行业需求制订。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由中国电力技
3、术市场协会提出。本文件由中国电力技术市场协会储能设备技术专业委员会归口。本文件主要起草单位:国网湖南综合能源服务有限公司、东方电子股份有限公司、国能合纵(北京)能源电力技术中心、生态环境部信息中心。本文件参编单位:安徽理士新能源发展有限公司、天津力神电池股份有限公司、深圳市比亚迪锂电池有限公司。本文件主要起草人:谢学渊、陈宏、黄博文、董文杰、孙英英、曲明辉、郭云高、张聪、田婕、田满意、董捷、印海燕、吴玲玲、钱艳婷、刘永良、王冰涛。本文件在执行过程中如有意见和建议,请反馈至中国电力技术市场协会标准化技术委员会秘书处。(地址:北京市西城区广安门外大街 168 号朗琴国际大厦 A 座 806,邮编:
4、100055)基于区块链的电池储能利用技术规范 1 范围 本文件规定了基于区块链的电池储能利用的总体架构、应用服务、区块链设计和性能要求。本文件适用于基于区块链的用户侧储能或其他适用场景等的电池储能利用服务。2 规范性引用文件 下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB/T 34120 电化学储能系统储能变流器技术规范 GB/T 36276 电力储能用锂离子电池 GB/T 36549 电化学储能电站运行指标及评价 DL/T 2315 电力储能用梯次利
5、用锂离子电池系统技术指导原则 DL/T 2316 电力储能用锂离子梯次利用动力电池再退役技术条件 YD/T 3747 区块链技术架构安全要求 YD/T 3905 基于区块链技术的去中心化物联网业务平台框架 YD/T 4055 电信网和互联网区块链基础设施安全防护要求 3 术语和定义 GB/T 34120、GB/T 36276、GB/T 36549、DL/T 2315、DL/T 2316、YD/T 3747、YD/T 3905、YD/T 4055 界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3.1 区块链 blockchain 一种在对等网络环境下,通过透明和可信规则,构建防伪造、防篡改和可追溯的块链
6、式数据结构,实现和管理事务处理的模式。来源:YD/T 3747-2020,3.1.1 3.2 共识机制 consensus protocol 区块链中实现不同节点之间建立信任、达成一致的机制。来源:YD/T 4055-2022,3.1.5 3.3 区块链平台 blockchain platform 基于区块链相关技术建立的平台(或系统)。3.4 区块链技术架构 blockchain technical architecture 运行在区块链网络中的节点中,提供区块链系统功能的软件和存储实体的集合,包括基础层、核心层和接口层的密码算法、共识机制、智能合约等功能组件。来源:YD/T 3747-20
7、20,3.1.3 3.5 电化学储能电站 electrochemical energy storage station 采用电化学电池作为储能元件,可进行电能存储、转换及释放的电站,由若干个不同或相同类型的电化学储能系统组成。注:文中的电化学储能电站均简化为“储能站”。3.6 电池管理系统 battery management system 监测电池的电压、电流、温度等参数信息,并对电池的状态进行管理和控制的装置。3.7 环流值 circulation value 电池簇的电流与电池簇所在同一直流母线的所有电池簇电流平均值的差的绝对值与所有电池簇电流平均值的比值,用百分比表示。4 系统架构 4
8、.1 总体架构 4.1.1 基于区块链的电池储能利用服务系统应由区块链平台和电池储能利用服务平台组成,区块链平台可基于联盟链构建,电池储能利用服务平台应具备动力电池溯源管理、电池储能能量管理等功能。4.1.2 在基于区块链的电池储能服务中,应通过区块链技术,将运行数据、交易数据等关键信息上链管理,并且应提供给电网、政府、用户等主体。4.2 功能架构 基于区块链的电池储能利用服务系统功能架构如图 1 所示。图 1 基于区块链的电池储能利用服务系统功能架构图 a)区块链平台应根据不同的访问角色构建不同的结构,以记录动力电池交易平台、化学储能站和化学储能站用户角色推送的不同类型的重要数据。动力电池交
9、易平台、化学储能站和化学储能站用户的重要数据应直接推送到区块链平台中;b)区块链平台应根据不同的应用场景,规定上链频率;c)为保证区块链平台的正常运行,区块链平台应对用户上链的数据量作出限制,一次上链的数据量不应过大;d)电池储能利用服务平台应实现与区块链平台信息交互。电池储能利用服务平台应为区块链提供用户登录、动力电池交易披露、储能监视、区块链监视等辅助服务;e)电池储能利用服务平台应建立用于存储区块标识的关系型数据库,通过关系型数据库的高效查询,提高数据查询的效率。4.3 技术架构 基于区块链的电池储能利用服务系统技术架构图,如图 2 所示。图 2 基于区块链的电池储能利用服务系统技术架构
10、图 4.3.1 基础层应提供区块链平台正常运行的运行环境和基础组件,应包括账本层和网络层,功能应包括存储、计算和对等网络。账本应是多通道单链结构,也应支持对有向无环图等新一代账本结构的可扩展支持。网络应是确定性网络;4.3.2 核心层应基于基础层提供的硬件或网络基础体系实现相应功能,并为接口层提供相关功能支持服务。核心层应包括执行层和共识层,功能应包括共识机制、密码服务、账本记录、交易/事务处理、智能合约、成员服务等,共识层应支持 PoW/PoS/PBFT 等共识协议,可根据业务场景需要按需设置,并可扩展支持新一代共识协议;4.3.3 接口层应通过调用核心层功能组件,提供可靠接入服务支撑。接口
11、层功能应包括管理接口、客户接口和外部接口。管理接口应为节点状态查询、网络状态监控、节点服务配置等功能的接口;客户接口应为用户层对账本信息查询、事务操作处理等功能的接口。电池储能利用服务平台应通过区块链提供的外部接口,对区块链与外部系统数据交互或跨链操作;4.3.4 用户层应通过调用区块链平台用户层中提供的接口,对用户信息 CA 认证操作和用户登录区块链平台操作;4.3.5 跨层功能应提供跨越多个功能层次能力的功能组件,应包括开发、运营、监管、审计、安全等;4.3.6 区块链平台应实现与电池储能利用服务平台的通信,应通过电池储能利用服务平台采集的储能信息,作为上链的数据支撑。4.4 安全架构 4
12、.4.1 密码应用安全 密码应用安全应满足下列要求:a)密码算法和密码技术应符合国家法律法规和现行标准(GB/T 17903、GB/T 32907-2016、GB/T 32918-2016 等)的规定;b)密码产品与密码模块应通过国家密码管理部门核准;c)密码服务应通过国家密码管理部门许可。4.4.2 共识机制安全 共识机制安全应满足下列要求:a)区块链平台应选择证明安全的共识机制;b)共识机制应具有符合业务需求的容错性,容错性应包括节点物理或网络故障的非恶意错误、节点遭受非法控制的恶意错误,以及节点产生不确定行为的不可控错误等的容错性;c)共识机制应满足应用场景的强一致性、最终一致性等一致性
13、要求。最终一致性算法,应具备满足业务需求的收敛速度和确认时间;d)共识机制应具备分叉管理能力;e)共识机制应保证公平。4.4.3 智能合约安全 智能合约安全应满足下列要求:a)智能合约应具备防篡改和抗抵赖性,智能合约应针对合约约定条件和事项,按规则强制执行;b)智能合约编程语言宜采用最新稳定版本,应避免使用存在安全问题的版本,编程语言的编译器应确保一致性,智能合约源码在编译成字节码后前后逻辑应一致;c)合约代码应满足代码书写规范、逻辑要求等规范性要求,可对合约代码进行严格完整性测试和形式化验证;d)智能合约应具备合约创建、部署、升级、触发、执行、废止等生命周期管理功能。合约每次修改应为独立版本
14、,合约升级操作应采用接口调用方式,升级操作应记录在区块中,升级后应保留前一版本;e)智能合约宜具备可终止性,宜对其支配的资源限制。合约虚拟机应具有合规性检测,在处理非合规代码时应向用户提示;f)合约代码应在沙盒中运行,沙盒选择或设计应避免出现沙盒逃逸等问题,对于与区块链平台外部数据交互的智能合约,外部数据源影响范围应仅限于智能合约范围内,不应影响区块链平台运行;g)区块链平台应支持智能合约应急响应机制,在发现合约漏洞后,区块链平台应及时检查和修复。4.4.4 成员服务安全 成员服务安全应满足下列要求:a)对于联盟链和私有链,应根据业务需求提供相应的认证和身份管理机制,支持建立身份管理的策略,支
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