一种基于区块链技术的6G智能电网框架，用于实现可再生能源的弹性整合及智能异常检测

《Scientific Reports》：A blockchain-secured 6G smartgrid framework for resilient renewable energy integration and intelligent anomaly detection

　　

摘要

将间歇性可再生能源整合到智能电网中会在安全性、透明度和实时韧性方面引入关键漏洞。本文提出了一种基于区块链的6G智能电网框架，该框架结合了第六代（6G）超可靠低延迟通信（URLLC）技术、分布式账本技术和集成机器学习，构建了一个安全、可扩展且智能的能源生态系统。所提出的架构利用自适应的6G网络切片技术来支持多种服务，包括点对点能源交易、电网控制和网络安全监控，同时确保延迟低于30毫秒以及稳定的连接性。权限区块链层通过经过正式验证的智能合约提供去中心化的信任机制、数据不可篡改性和自动化交易验证。集成机器学习模型（包含XGBoost、随机森林和LightGBM）能够实时检测能源、网络和交易层面的多维异常情况。该框架使用了一个包含5000条每小时记录的合成数据集进行评估，这些记录涵盖了能源生成、消耗、6G网络性能和区块链交易信息。实验结果表明，在遭受网络攻击的情况下，区块链交易成功率为95.16%，所有网络切片的延迟均保持在30毫秒以下。基于异常检测指标的评估显示，该模型对异常类别的召回率为0.93，F1分数为0.97；对正常类别的召回率为1.00，F1分数为0.99，整体准确率为0.98。所提出的系统为下一代去中心化智能电网中的弹性、自主和安全的可再生能源管理提供了基础架构。