智能电表在收集细粒度的用电数据时容易暴露用户的用电规律、生活习惯等隐私,因此,保护隐私地收集用电信息成为了一个亟待解决的问题。与传统的用电数据聚合隐私保护方案不同,区块链技术有着去中心化、防篡改、可追溯、分布式存储等特点,使得该技术在用电数据的收集、存储、结算等领域有着巨大的潜力。本文基于区块链技术设计了一套集收集、存储、结算于一体的的用电数据管理模型。本文的主要工作包括:(1)根据现有的智能电网多级网络多维用电数据采集模型,设计了一个用电数据收集模型。其中,提出了一个使用PBFT共识机制的双链结构ECISB链,结合Paillier加密算法的特性实现了用电信息收集时的聚合加密,以保护用户用电隐私。该模型可以解决传统用电数据聚合隐私保护方案中存在可信中心,无法计算单用户用电量,以及传统单链结构应用中吞吐量不够高、采用POW共识机制能耗高的问题。(2)改进了现有的区块链可扩展容量模型,提出了ECISB链上区块数据的分布式副本存储模型。在该模型中设计了一个可靠性验证机制,用于剔除存储节点中存在故障或有恶意行为的节点,维护各个存储节点的可靠性。同时,采用区块的安全性要求来为区块分配副本数目,解决了区块数据的分布式存储中副本数目分配的问题。(3)设计了一个基于账户的MPT+ECISB树链模型,将其用于用电量数据的结算查询当中,MPT树在数据快速检索上的优势可以弥补现有区块链系统查询效率低的不足。此外,MPT树所具备的数据一致性校验能力也可以保证用电数据不被篡改。将MPT树与ECISB链结合,形成账户交易链,使得该模型不需要遍历所有区块的情况下,就可以索引到用电账户的所有历史用电交易,可以实现用电量结算的快速查询。针对本文提出的各个模型,分别对用电数据的收集、存储、查询、验证等过程设计了对应的模拟实验,实验结果表明本文提出的模型具有良好的可靠性以及可行性。