基于V2G的智能电网电力注入方法技术

本发明专利技术提供了一种基于V2G的智能电网电力注入方法。包括步骤：电力管理中心单元执行系统初始化；电力公司单元、聚合网关单元、至少一个电动汽车单元分别生成第一公钥和第一私钥；新用户注册；电力公司单元生成第一电力回收请求数据包，发送至聚合网关单元；聚合网关单元生成第二电力回收请求数据包并发送至至少一个电动汽车单元；至少一个电动汽车单元生成第一电力回收响应数据包并发送至聚合网关单元；聚合网关单元生成第二电力回收响应数据包并发送至电力公司单元；电力公司单元计算一个时隙内回收的总电量。本发明专利技术提供的基于V2G的智能电网电力注入方法，结合车联网与智能电网的优势，提高能源利用率，保护了用户隐私，具有很好的推广应用前景。

【技术实现步骤摘要】
基于V2G的智能电网电力注入系统及方法
本专利技术涉及信息安全
，尤其涉及一种基于V2G的智能电网电力注入系统及方法。
技术介绍
作为5G的一个代表性用例，智能电网的一个重要目标是提高能源利用率。随着物联网技术的快速发展，车联网的研究也受到了极大的关注，车联网与智能电网的结合具有非常重要的意义。在智能电网中，为了实时满足海量用户对于电能的需求，把车联网中的海量电动汽车作为储存电能的备用设备具有重要的实际意义。在用电低峰期，电动汽车停车期间可以通过智能电网进行充电；在用电高峰期，电动汽车可以把多余的电能注入到智能电网中以获取收益。为了保障智能电网的稳定运行，电力公司必须对电动汽车注入的电量进行统计。由于智能电网中的交易敏感性以及电动汽车用电情况涉及到用户隐私，有必要保证电力公司只能获得电动汽车注入的总电量，不能获得某个时隙的电量注入份额。2017年，Mahmoud等人研究了智能电网中的电力注入安全性，但是Zhang等人指出Mahmoud等人的方案并不能保护用户的隐私。Zhang等人基于双线性对提出了智能电网中电力注入的数据聚合方案。由于采用了双线性对，该方案的计算复杂度非常高。此本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于V2G的智能电网电力注入系统，其特征在于，包括：电力管理中心单元，分别与电力公司单元、聚合网关单元和至少一个电动汽车单元相连，用于执行系统初始化和新用户注册；所述电力公司单元，通过V2G通信网络单元与所述聚合网关单元相连，用于生成第一电力回收请求数据包，并将所述第一电力回收请求数据包通过所述V2G通信网络单元发送至所述聚合网关单元；和/或，根据所述聚合网关单元通过所述V2G通信网络单元发送至的第二电力回收响应数据包，分析计算一个时隙回收的总电量，并验证所述总电量的有效性；所述聚合网关单元，通过所述V2G通信网络单元与所述至少一个电动汽车单元相连，用于根据所述第一电力回收请求数据包，生成...

【技术特征摘要】
1.一种基于V2G的智能电网电力注入系统，其特征在于，包括：电力管理中心单元，分别与电力公司单元、聚合网关单元和至少一个电动汽车单元相连，用于执行系统初始化和新用户注册；所述电力公司单元，通过V2G通信网络单元与所述聚合网关单元相连，用于生成第一电力回收请求数据包，并将所述第一电力回收请求数据包通过所述V2G通信网络单元发送至所述聚合网关单元；和/或，根据所述聚合网关单元通过所述V2G通信网络单元发送至的第二电力回收响应数据包，分析计算一个时隙回收的总电量，并验证所述总电量的有效性；所述聚合网关单元，通过所述V2G通信网络单元与所述至少一个电动汽车单元相连，用于根据所述第一电力回收请求数据包，生成第二电力回收请求数据包，并将所述第二电力回收请求数据包通过所述V2G通信网络单元发送至所述至少一个电动汽车单元；和/或，根据所述至少一个电动汽车单元通过所述V2G通信网络单元发送至的第一电力回收响应数据包，生成所述第二电力回收响应数据包；所述至少一个电动汽车单元，用于根据所述第二电力回收请求数据包，生成所述第一电力回收响应数据包；所述V2G通信网络单元，分别与所述电力公司单元、所述聚合网关单元和所述至少一个电动汽车单元相连，用于所述电力公司单元与所述聚合网关单元之间、所述聚合网关单元与所述至少一个电动汽车单元之间进行通信和/或电能传输。2.如权利要求1所述的基于V2G的智能电网电力注入系统，其特征在于，还包括通信网络单元；所述通信网络单元，分别与所述电力管理中心单元、所述电力公司单元、所述聚合网关单元和所述至少一个电动汽车单元相连，用于所述电力管理中心单元与所述电力公司单元之间、所述电力管理中心单元与所述聚合网关单元之间、所述电力管理中心单元与所述至少一个电动汽车单元之间进行通信。3.一种基于V2G的智能电网电力注入方法，其特征在于，包括：步骤S101：电力管理中心单元执行系统初始化，生成系统公开参数和主私钥；步骤S102：拥有第一身份信息IDpu的电力公司单元生成与其第一身份信息IDpu对应的第一公钥PKpu和第一私钥skpu；拥有第二身份信息IDag的聚合网关单元生成与其第二身份信息IDag对应的第一公钥PKag和第一私钥skag；以及拥有第三身份信息IDi的至少一个电动汽车单元生成与其第三身份信息IDi对应的第三公钥PKi和第三私钥ski；步骤S103：电力管理中心单元执行新用户注册，将第一身份信息IDpu与第一公钥PKpu、第二身份信息IDag与第二公钥PKag以及第三身份信息IDi与第三公钥PKi分别进行绑定；步骤S104：电力公司单元生成第一电力回收请求数据包Power_Req_pu，并将第一电力回收请求数据包Power_Req_pu通过V2G通信网络单元发送至聚合网关单元；步骤S105：聚合网关单元对第一电力回收请求数据包Power_Req_pu进行认证，在对第一电力回收请求数据包Power_Req_pu认证通过后，生成第二电力回收请求数据包Power_Req_ag，并将第二电力回收请求数据包Power_Req_ag通过V2G通信网络单元发送至至少一个电动汽车单元；步骤S106：至少一个电动汽车单元对第二电力回收请求数据包Power_Req_ag进行认证，在对第二电力回收请求数据包Power_Req_ag认证通过后，生成第一电力回收响应数据包Power_Res_ev，并将第一电力回收响应数据包Power_Res_ev通过V2G通信网络单元发送至聚合网关单元；步骤S107：聚合网关单元对第一电力回收响应数据包Power_Res_ev进行认证，在对第一电力回收响应数据包Power_Res_ev认证通过后，生成第二电力回收响应数据包Power_Res_ag，并将第二电力回收响应数据包Power_Res_ag通过V2G通信网络单元发送至电力公司单元；步骤S108：电力公司单元对第二电力回收响应数据包Power_Res_ag进行认证，在对第二电力回收响应数据包Power_Res_ag认证通过后，计算一个时隙内回收的总电量{b(x)}，并验证总电量{b(x)}的有效性。4.如权利要求3所述的基于V2G的智能电网电力注入方法，其特征在于，所述步骤S101具体包括：步骤S1011：电力管理中心单元选取并公开安全参数以及安全的哈希函数H0和H1；其中，H0:H1:表示介于0和N2之间与N2互为素数的所有整数构成的集合；表示介于0和N之间与N互为素数的所有整数构成的集合；步骤S1012：选取随机数确定Paillier公钥加密体制的公钥(N,g)和私钥λ，将(N,g,Y,H0,H1,n,k,w)作为系统公开参数公开，以及将私钥λ作为主私钥秘密保存；其中，n是一个聚合网关单元所覆盖的电动汽车单元的最大数量；k是电力公司单元在回收电量的过程中采用的时隙数目；w是在一个时隙内一个电动汽车单元所注入的电量上界。5.如权利要求4所述的基于V2G的智能电网电力注入方法，其特征在于，所述步骤S102具体包括：步...

【专利技术属性】
技术研发人员：张应辉，邓恺鑫，郑东，赵江凡，
申请(专利权)人：西安邮电大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61