一种网源分界开关及其通讯方法、计算机设备技术

本发明专利技术属于电力信息技术领域，具体涉及一种网源分界开关及其通讯方法，所述网源分界开关包括量子分配单元，所述方法包括：量子分配单元接收光伏发电源发送的携带有量子身份号信息的通信请求消息，该通信请求消息采用公开密钥加密；量子分配单元采用私钥对该通信请求消息进行解密，获取量子身份号信息，在预存的发电设备标识列表中查询该量子身份号信息；若存在该量子身份号信息，量子分配单元返回允许通信请求消息到光伏发电源。本发明专利技术实施例的网源分界开关可对通信过程进行加密，从而保证光伏发电源和配电线路之间的通信安全。伏发电源和配电线路之间的通信安全。伏发电源和配电线路之间的通信安全。

【技术实现步骤摘要】
一种网源分界开关及其通讯方法、计算机设备


[0001]本专利技术属于电力信息
，具体涉及一种网源分界开关及其通讯方法。

技术介绍

[0002]随着国家推进分布式光伏电源建设，大量分布式光伏电源开始并入10kV电网，在10kV分布式电源与电网的公共连接点，有安装网源分界开关的需求，一方面在电网侧发生故障式，可快速切除故障，并切除电源供应；另一方面起到防孤岛、低电压穿越以及逆功率等保护作用。12kV一二次融合网源分界柱上断路器就是用于10kV源侧与10kV网侧公共连接点的一种分界开关，其采用互感器采集信号与终端配合，实现分界开关功能。
[0003]当前的网源分界开关通信加密方式较为简单，在传输过程中被拦截后容易被破解，从而泄露其通信信息。
[0004]如何提供一种安全的网源分界开关通信方法，是目前亟待解决的问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术实施例提供了一种网源分界开关及其通信方法，以解决现有技术中网源分界开关通信信息容易破解的问题。为了对披露的实施例的一些方面有一个基本的理解，下面给出了简单的概括。该概括部分不是泛泛评述，也不是要确定关键/重要组成元素或描绘这些实施例的保护范围。其唯一目的是用简单的形式呈现一些概念，以此作为后面的详细说明的序言。
[0006]根据本专利技术实施例的第一方面，提供了一种网源分界开关通信方法。
[0007]在一个实施例中，所述网源分界开关包括量子分配单元，所述方法包括：
[0008]量子分配单元接收光伏发电源发送的携带有量子身份号信息的通信请求消息，该通信请求消息采用公开密钥加密；
[0009]量子分配单元采用私钥对该通信请求消息进行解密，获取量子身份号信息，在预存的发电设备标识列表中查询该量子身份号信息；
[0010]若存在该量子身份号信息，量子分配单元返回允许通信请求消息到光伏发电源。
[0011]可选地，所述公开密钥通过以下步骤获得：
[0012]步骤S21：随机选取p和q，定义n＝p
×
q，其中p和q互为质数；
[0013]步骤S22：计算然后随机选取e，其中e和互为质数；
[0014]步骤S23：计算其中k为d满足为正整数的自然数，推导出变换为其中mod表示为取模运算符；
[0015]步骤S24：(e,n)为公开密钥。
[0016]可选地，所述通信请求消息采用公开密钥加密的步骤，包括：
[0017]光伏发电源利用公开密钥将量子身份号信息x加密成密文m，并将该密文发送给量子分配单元，加密公式如下：
[0018]x
e mod n＝m
[0019]其中x为自然数，且x＜n。
[0020]可选地，所述量子分配单元采用私钥对该通信请求消息进行解密的步骤，包括：
[0021]量子分配单元采用私钥(d,n)对通信请求消息进行解密，解密公式如下：
[0022]m
d mod n＝x。
[0023]根据本专利技术实施例的第二方面，提供了一种网源分界开关。
[0024]在一个实施例中，所述网源分界开关包括：配电线路、数字化单元、开关单元、量子分配单元；其中，
[0025]数字化单元采集配电线路的输入端电压信号、输出端电压信号以及电流信号，传输至配电终端中；
[0026]开关单元设置在配电线路上，开关单元和数字化单元相连接；
[0027]量子分配单元，量子分配单元接收光伏发电源发送的携带有量子身份号信息的通信请求消息，该通信请求消息采用公开密钥加密；量子分配单元采用私钥对该通信请求消息进行解密，获取量子身份号信息，在预存的发电设备标识列表中查询该量子身份号信息；若存在该量子身份号信息，量子分配单元返回允许通信请求消息到光伏发电源。
[0028]可选地，所述网源分界开关还包括：
[0029]配电线路、数字化单元、开关单元；其中，
[0030]数字化单元采集配电线路的输入端电压信号、输出端电压信号以及电流信号，传输至配电终端中；
[0031]开关单元设置在配电线路上，开关单元和数字化单元相连接，数字化单元采集开关单元工作状态。
[0032]可选地，所述网源分界开关还包括低电压穿越模块，所述低电压穿越模块的判断方法包括：
[0033]当三相电压中最大电压U
max
小于等于U
dmin
且待续时间大于T
dmin
或者U
max
大于U
dmin
且小于U
dmax
且持续时间大于T
u
，则低电压穿越模块输出保护动作信号至开关单元，驱动开关单元跳闸；
[0034]T
u
＝1.962*U
max
/U
n
+0.233
ꢀꢀꢀ
(1)
[0035]其中，T
u
表示低电压穿越时间，U
max
为并网点三相电压中最大电压，U
n
为额定电压；U
dmin
表示限定电压下限；U
dmax
表示限定电压上限；T
dmin
表示限定时间下限。
[0036]可选地，网源分界开关还包括防孤岛保护模块，所述防孤岛保护模块的判断方法包括：
[0037]经过训练得到LSTM模型，将目标参数输入到训练好的LSTM模型内，进行孤岛事件判断。
[0038]可选地，所述LSTM模型的训练方法包括：
[0039]步骤S1：选择目标分布式电源作为研究对象，设置配电线路运行参数，使得配电线路在不同状态下获取孤岛事件和非孤岛事件，进行仿真后，提取出其并网点处电压、电压变化率、频率、频率变化率和攻角，采样时间
△
T，并生成训练数据集并归一化；
[0040]步骤S2：对每一个训练特征矩阵，对应一个类别标签，用y＝[01]表示非孤岛事件，用y＝[10]表示孤岛事件；
[0041]步骤S3：得到训练所用的数据集之后，用相应的LSTM结构训练模型，得到训练好的LSTM模型。
[0042]可选地，所述孤岛事件的判断方法包括：
[0043]步骤S11：采集T时刻目标分布式电源的
△
T时间内并网处的电压、电压变化率、频率、频率变化率和攻角，形成特征矩阵X并归一化；
[0044]步骤S12：将特征矩阵X输入已经训练好的LSTM模型内，并得到输出y；
[0045]步骤S13：若y＝[10]，则表示孤岛事件，发出跳闸信号，作用于开关单元，若y＝[01]表示非孤岛事件。
[0046]根据本专利技术实施例的第三方面，提供了一种计算机设备。
[0047]在一些实施例中，所述计算机设备包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述方法的步骤。
[0048]本发本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种网源分界开关通讯方法，其特征在于，所述网源分界开关包括量子分配单元，所述方法包括：量子分配单元接收光伏发电源发送的携带有量子身份号信息的通信请求消息，该通信请求消息采用公开密钥加密；量子分配单元采用私钥对该通信请求消息进行解密，获取量子身份号信息，在预存的发电设备标识列表中查询该量子身份号信息；若存在该量子身份号信息，量子分配单元返回允许通信请求消息到光伏发电源。2.如权利要求1所述的一种网源分界开关通讯方法，其特征在于，所述公开密钥通过以下步骤获得：步骤S21：随机选取p和q，定义n＝p
×
q，其中p和q互为质数；步骤S22：计算然后随机选取e，其中e和互为质数；步骤S23：计算其中k为d满足为正整数的自然数，推导出变换为其中mod表示为取模运算符；步骤S24：(e,n)为公开密钥。3.如权利要求2所述的一种网源分界开关通讯方法，其特征在于，所述通信请求消息采用公开密钥加密的步骤，包括：光伏发电源利用公开密钥将量子身份号信息x加密成密文m，并将该密文发送给量子分配单元，加密公式如下：x
e mod n＝m其中x为自然数，且x＜n。4.如权利要求3所述的一种网源分界开关通讯方法，其特征在于，所述量子分配单元采用私钥对该通信请求消息进行解密的步骤，包括：量子分配单元采用私钥(d,n)对通信请求消息进行解密，解密公式如下：m
d mod n＝x。5.一种网源分界开关，其特征在于，包括量子分配单元，所述量子分配单元采用如权利要求1至4任一项所述的方法进行通信。6.如权利要求5所述的一种网源分界开关，其特征在于，所述网源分界开关还包括：配电线路、数字化单元、开关单元；其中，数字化单元采集配电线路的输入端电压信号、输出端电压信号以及电流信号，传输至配电终端中；开关单元设置在配电线路上，开关单元和数字化单元相连接，数字化单元采集开关单元工作状态。7.如权利要求6所述的一种网源分界开关，其特征在于，所述网源分界开关还包括低电压穿越模块，所述低电压穿越模块的判断方法包括：当三相电压中最大电压U
max
小于等于U
dmin
且待续时间大于T
dmin
或者U
max
大于U
dmin
且小...

【专利技术属性】
技术研发人员：李立生，张鹏平，孙勇，王浩，张世栋，房牧，张林利，刘洋，刘明林，刘合金，王峰，苏国强，李帅，由新红，黄敏，于海东，刘文彬，文祥宇，
申请(专利权)人：国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：