一种应用于电力系统的分布式区块链架构及方法技术方案

本发明专利技术属于电力系统技术领域，尤其涉及一种应用于电力系统的分布式区块链架构及方法。本发明专利技术以电力系统断路器及其二次装置运行状态与操作信息为价值载体，基于电力网络拓扑及业务关系构建共识机制，构建以拓扑变化为触发条件的分布式区块链架构，将电力系统保护控制装置间交互的一、二次系统运行状态及操作信息通过区块链技术进行分布式加密及记录。本发明专利技术具有去中心化和数据可溯源、防篡改的特性，实现电力二次系统在终端组网互联条件下的可靠协同控制，满足不同电力业务对装置的数据共享与追溯需求，解决终端组网条件下的身份认证、安全防护与可扩展问题，满足系统实时安全通信要求，提升系统应对网络恶意攻击的抵御能力和电网智能化运行水平。电网智能化运行水平。电网智能化运行水平。

【技术实现步骤摘要】
一种应用于电力系统的分布式区块链架构及方法


[0001]本专利技术属于电力系统
，尤其涉及一种应用于电力系统的分布式区块链架构及方法。

技术介绍

[0002]随着国特高压交直流电网建设以及分布式新能源、配网自动化设备等的大规模接入，电力系统中各类保护控制装置不断增多，装置间网络结构及通信方式也日趋复杂。
[0003]电力系统复杂性的提升和新型运行特性的出现对电网保护控制系统的可靠性与灵活性提出更高要求。与公网通信方式不同，传统电网的保护控制系统在满足电力业务的装置间交互时，往往采用部分装置独立组网的方式，网络内无相应的信息安全防护策略或仅具有对上级装置的集中式安全策略。近年来随着系统保护、精准切负荷等电力业务功能的出现，保护控制系统涉及的电网区域范围更广、装置数量更多，未来可进一步形成电力保护控制专网。在缺少有效的信息安全机制的情况下，存在攻击者侵入电力装置通信网络，实现对电网运行区域的恶意攻击，使得系统无法进行故障判别或者可靠通信。随着系统规模扩大和装置间通信的增加，电网将更多地面对这类威胁，建立保护控制装置间的交互认证与信任安本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种应用于电力系统的分布式区块链架构，其特征是：将电力系统中的全部保护控制装置均接入到通信网络上，各装置间均存在直接或间接的网络物理链路，网络中部分装置存在至上级调度的通信连接，根据指定的关联范围对网络中的装置的通信范围进行分区分层，装置仅建立与相应范围内其他装置间的通信连接。2.一种应用于电力系统的分布式区块链方法，其特征是：包括以下步骤：步骤1. 装置自身生成区块链的建立；步骤2. 其他装置生成区块链的获取；步骤3. 装置实现各项电力业务功能时，对区块链进行操作并调用其中区块记录的历史运行状态及操作信息；步骤4. 在发生装置硬件替换、装置对应的一次系统设备替换、装置软件重大更新替换时，对装置内区块链进行维护。3.根据权利要求2所述的一种应用于电力系统的分布式区块链方法，其特征是：步骤1所述装置自身生成区块链的建立，包括：新装置接入电力系统时在完成身份认证后建立首个区块链的首个区块，区块内记录装置入网时的状态信息；装置接入后，当发生满足触发条件的电力系统运行状态改变或操作时，装置生成相应的状态及操作信息记录，并通过共识机制与指定关联范围内的其他装置进行协商，当满足指定的加入条件时在已有区块链中加入生成的新区块，并同步更新指定关联范围内其他装置内相应的区块链区块。4.根据权利要求2所述的一种应用于电力系统的分布式区块链方法，其特征是：步骤2所述其他装置生成区块链的获取，包括：装置与指定关联范围内的其他装置建立通信关系，在满足指定的信息获取规则时获取相应区块链。5.根据权利要求4所述的一种应用于电力系统的分布式区块链方法，其特征是：所述指定关联范围包括：1）以断路器为中心的多级区域作为装置关联范围，该多级区域通过如下方式进行划分：a）对应电力系统中的每一个断路器，配置一台保护控制装置；b）定义以某一断路器为中心，与它经最多不超过n个断路器进行连接的电力系统一次设备组成的集合为该断路器的n级区域；c）指定关联区域级数i，则某断路器i级区域内的全部断路器对应的保护控制装置为该断路器对应保护控制装置关联范围内装置2）指定与特定电力系统业务功能相关的部分装置作为关联范围...

【专利技术属性】
技术研发人员：于同伟，李籽良，卢岩，闫振宏，王同，张武洋，朱钰，蔡玉朋，楚天丰，朱天翼，厍程远，
申请(专利权)人：国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：