【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电网调度，且更具体地涉及一种基于数据安全技术的电网自动化调度方法。
技术介绍
1、基于数据安全技术的电网自动化调度方法，其主要作用是通过对电网数据进行加密、认证和授权等操作，保障电网系统的安全性和稳定性，提高电网的自动化程度。其原理主要包括以下几个方面：数据加密：在数据传输过程中，采用一定的加密算法对数据进行加密处理，防止黑客入侵和非法篡改，负荷预测：通过对历史数据的分析和建模，预测未来负荷需求，为电网调度提供依据。负荷预测可以分为短期负荷预测、中期负荷预测和长期负荷预测。优化调度：优化调度是指在保证供应安全的前提下，合理配置各个发电机组的出力以及输送线路的功率，使得整个系统运行更加经济高效。优化调度通常采用数学模型来进行计算。
2、在现有技术中，一种基于数据安全技术的电网自动化调度方法存在很多弊端，一方面，不能对采集的电力数据信息进行安全加密，导致电力数据信息容易泄露，不具有数据安全性，另一方面，无法精准地对电力负荷需求进行分析预测，无法精准实现电网中电源和负荷自动化调度，不能准确快速执行电网调度策略，导致电网自动化调度反应过慢，因此，本专利技术提出一种基于数据安全技术的电网自动化调度方法，旨在提供一种能够提高电网自动化调度效率、安全性和准确性。
技术实现思路
1、针对上述技术的不足，本专利技术公开一种基于数据安全技术的电网自动化调度方法，滚动码双重加解密算法将电力数据信息进行安全加密，解决电力数据信息容易泄露问题，决策树预测分析模型通过数据预处理模块、
2、分析有鉴于此,本专利技术提供了一种基于数据安全技术的电网自动化调度方法, 所述方法包括如下步骤：
3、步骤一、通过传感器和监测设备对电力系统中的电力数据信息进行采集，所述电力数据信息至少包括电力负荷、电能消耗量、电量、电压、电流、频率、温度和湿度，所述传感器和监测设备至少包括智能电表、变压器、隔离开关、母线、温度传感器和湿度传感器；
4、步骤二、采用网络交换机将电力数据信息传输到电网自动化调度平台，所述网络交换机采用双重加密局域网将电力数据信息进行加密传输，所述双重加密局域网采用滚动码双重加解密算法将电力数据信息进行安全加密，所述双重加密局域网采用智能锁安全通信协议将加密数据和解密私钥安全传输到电网自动化调度平台；
5、步骤三、所述电网自动化调度平台根据解密私钥将加密数据进行解密，所述电网自动化调度平台采用决策树预测分析模型对解密后的电力数据信息进行分析和决策，确定电力负荷需求，所述决策树预测分析模型包括数据预处理模块、决策树构建模块、决策树训练模块和电力负荷分析模块；
6、在步骤三中，所述数据预处理模块的输出端与所述决策树构建模块的输入端连接，所述决策树构建模块的输出端与所述决策树训练模块的输入端连接，所述决策树训练模块的输出端与所述电力负荷分析模块的输入端连接；
7、步骤四、所述电网自动化调度平台通过终端服务器实现最优电力调度，所述终端服务器采用电网优化调度算法确定最优电源调度策略和负荷调度策略，所述电网优化调度算法根据电力负荷需求制定实现电网稳定运行和最大效益的电源调度策略和负荷调度策略；
8、步骤五、所述终端服务器采用离散逻辑控制调度电路执行电源调度策略和负荷调度策略，所述离散逻辑控制调度电路包括时钟控制模块、逻辑控制模块、通信模块和显示模块，所述时钟控制模块的输出端与所述逻辑控制模块的输入端连接，所述逻辑控制模块的输出端与所述通信模块的输入端连接，所述通信模块的输出端与所述显示模块的输入端连接。
9、作为本专利技术进一步的技术方案，所述滚动码双重加解密算法的工作方法为：
10、s1、采用滚动码双重对称机制生成加密公钥和解密私钥，所述滚动码双重对称机制通过比特序列编发生成量子比特滚动码，所述滚动码双重对称机制通过对称密钥生成函数对量子比特滚动码进行筛选和匹配，生成加密公钥和解密私钥，所述对称密钥生成函数生成加密公钥的计算公式为：
11、 （1）
12、在公式（1）中，为对称密钥生成函数生成的加密公钥，为量子比特滚动码之间的带宽，为量子比特滚动码的噪声容限，为对称密钥生成函数的盐值，为对称密钥生成函数筛选次数；
13、所述对称密钥生成函数生成解密私钥的计算公式为：
14、 （2）
15、在公式（2）中，为对称密钥生成函数生成的解密私钥，为量子比特滚动码初始量子态组成的量子码容量，为对称密钥生成函数的密码学安全参数中消息认证码的码长；
16、s2、所述加密公钥通过滚动码字节分组操作对明文电力数据信息序列进行分组，所述加密公钥再通过零填充方式将明文电力数据信息序列变换成等长明文电力数据信息序列，所述加密公钥采用滚动码双重加密函数将等长明文网络电力数据信息序列加密变换为密文电力数据信息，所述解密私钥采用非对称解密函数将密文电力数据信息进行完整性解密，所述等长明文电力数据信息序列的长度计算公式为：
17、 （3）
18、在公式（3）中，为等长明文电力数据信息序列的长度，为明文电力数据信息序列长度，为明文电力数据信息序列变换成等长明文电力数据信息序列的离散化级别数，为加密公钥的信源熵；
19、所述滚动码双重加密函数的计算公式为：
20、 （4）
21、在公式（4）中，为加密后的密文电力数据信息，为等长明文网络电力数据信息序列，为滚动码双重加密函数的滚动码数量，为滚动码双重加密函数的加密时间戳；
22、所述非对称解密函数的计算公式为，
23、 （5）
24、在公式（5）中，为解密后的密文电力数据信息，为需要进行解密的密文电力数据信息，为解密私钥的密钥长度；
25、s3、所述滚动码双重加解密算法采用数字密码锁将加密公钥和解密私钥进行储存保护，所述数字密码锁通过256位区块加密硬件实现加密公钥和解密私钥的保护和恢复，所述数字密码锁采用“大小写字母+数字+符号”的组合方式提高密码复杂度。
26、作为本专利技术进一步的技术方案，所述智能锁安全通信协议采用量子数字签名证书对电网自动化调度平台进行身份认证和加密数据完整性验证，所述量子数字签名证书通过数字签名检查电网自动化调度证书链实现对电网自动化调度平台进行身份验证，所本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于数据安全技术的电网自动化调度方法，其特征在于：所述方法包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于数据安全技术的电网自动化调度方法，其特征在于：所述滚动码双重加解密算法的工作方法为：
3.根据权利要求1所述的一种基于数据安全技术的电网自动化调度方法，其特征在于：所述智能锁安全通信协议采用量子数字签名证书对电网自动化调度平台进行身份认证和加密数据完整性验证，所述量子数字签名证书通过数字签名检查电网自动化调度证书链实现对电网自动化调度平台进行身份验证，所述量子数字签名证书通过数字签名验证引擎在不揭示加密数据内容的情况下，验证加密数据的完整性、真实性和确切来源，所述智能锁安全通信协议再采用自动交换光通信网络将加密数据和解密私钥同时传输到电网自动化调度平台，所述自动交换光通信网络根据光功率预算方程计算通信传输距离，所述自动交换光通信网络通过智能光网络与通信网络融合的传输网络形成通信数据集成，将加密数据和解密私钥传输到电网自动化调度平台。
4.根据权利要求1所述的一种基于数据安全技术的电网自动化调度方法，其特征在于：所述数据预处理模块采用
5.根据权利要求1所述的一种基于数据安全技术的电网自动化调度方法，其特征在于：所述决策树训练模块采用改进型决策树分类算法训练决策树，所述改进型决策树分类算法根据信息增益找到最优的特征和最优的切分点，将电力数据信息划分成两个子集，所述改进型决策树分类算法通过分类误差损失函数对两个子集继续划分，直到子集满足决策树的最大特征数量，所述改进型决策树分类算法根据划分好的子集对决策树进行训练，所述改进型决策树分类算法通过二元分类训练对决策树节点或分支进行分类训练；所述电力负荷分析模块通过训练好的决策树对电力负荷需求进行分析，所述电力负荷需求作为决策树的目标变量，所述电力数据信息作为决策树的自变量，所述决策树采用启发式框架交替地建立电力负荷需求分析的任务权重，所述决策树根据任务权重将在电力负荷需求分析过程中自动优化求解确定电力负荷需求，所述决策树采用迭代线性回归规划增加边界条件，自动过滤非理想预测点，所述迭代线性回归规划基于主成分分析向电力数据信息的协方差矩阵中注入高斯噪声，得到理想预测点的电力负荷需求。
6.根据权利要求1所述的一种基于数据安全技术的电网自动化调度方法，其特征在于：所述电网优化调度算法的工作方法为：
7.根据权利要求1所述的一种基于数据安全技术的电网自动化调度方法，其特征在于：所述时钟控制模块通过锁相环异步时钟芯片提供电网自动化调度的时钟信号和统一电路执行指令的节奏，所述锁相环异步时钟芯片通过六线SPI接口构建异步实时时钟体系结构，所述锁相环异步时钟芯片根据异步实时时钟体系结构输出时钟信号，所述锁相环异步时钟芯片通过时钟信号具有计时、定时和异步中断响应功能，所述锁相环异步时钟芯片再通过异步握手信号控制网络对离散逻辑控制调度电路中的寄存器进行自时钟控制。
8.根据权利要求1所述的一种基于数据安全技术的电网自动化调度方法，其特征在于：所述逻辑控制模块的工作方法为：
9.根据权利要求1所述的一种基于数据安全技术的电网自动化调度方法，其特征在于：所述通信模块采用动态事件触发通信网络进行电网自动化调度的信息传递，所述动态事件触发通信网络通过三相电能质量监测电路将频率和电压作为追踪同步目标，所述三相电能质量监测电路通过负荷预测模型评估电源调度策略和负荷调度策略的触发条件，实现逻辑控制模块触发通信模块进行信息传递；所述显示模块采用LED数码管显示电网自动化调度的状态信息和执行结果，所述LED数码管通过伺服驱动电路实现LED字符与终端服务器发出的字符命令相对照，所述伺服驱动...
【技术特征摘要】
1.一种基于数据安全技术的电网自动化调度方法，其特征在于：所述方法包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于数据安全技术的电网自动化调度方法，其特征在于：所述滚动码双重加解密算法的工作方法为：
3.根据权利要求1所述的一种基于数据安全技术的电网自动化调度方法，其特征在于：所述智能锁安全通信协议采用量子数字签名证书对电网自动化调度平台进行身份认证和加密数据完整性验证，所述量子数字签名证书通过数字签名检查电网自动化调度证书链实现对电网自动化调度平台进行身份验证，所述量子数字签名证书通过数字签名验证引擎在不揭示加密数据内容的情况下，验证加密数据的完整性、真实性和确切来源，所述智能锁安全通信协议再采用自动交换光通信网络将加密数据和解密私钥同时传输到电网自动化调度平台，所述自动交换光通信网络根据光功率预算方程计算通信传输距离，所述自动交换光通信网络通过智能光网络与通信网络融合的传输网络形成通信数据集成，将加密数据和解密私钥传输到电网自动化调度平台。
4.根据权利要求1所述的一种基于数据安全技术的电网自动化调度方法，其特征在于：所述数据预处理模块采用数据格式转化库对电力数据信息进行数据格式转化处理，所述数据格式转化库通过l2范数归一化操作实现电力数据信息格式转化处理，所述数据预处理模块再采用属性比较去重引擎对电力数据信息进行去重处理，所述属性比较去重引擎根据电力数据信息行属性进行比较识别和删除重复的电力数据信息，所述数据预处理模块采用数据挖掘引擎检测电力数据信息中缺失值，所述数据挖掘引擎通过多项式插值对电力数据信息进行缺失值填充处理；所述决策树构建模块通过统计学原理的香农熵机制分析决策树每个节点的信息熵，所述信息熵的最小属性作为决策树节点和分支的划分依据，所述决策树构建模块根据信息熵的最小属性分裂当前决策树节点和分支，并以当前决策树节点和分支递归构建决策树，所述决策树构建模块通过加权贝叶斯插补引擎定义决策树节点或分支的纯度提升度，所述加权贝叶斯插补引擎根据决策树节点或分支的属性权重确定信息增益，所述加权贝叶斯插补引擎根据信息增益对决策树节点或分支的纯度提升度进行初始化定义。
5.根据权利要求1所述的一种基于数据安全技术的电网自动化调度方法，其特征在于：所述决策树训练模块采用改进型决策树分类算法训练决策树，所述改进型决策树分类算法根据信息增益找到最优的特征和最优的切分点，将电力数据信息...
【专利技术属性】
技术研发人员：赛峰，舒斐，马晓磊，张彦军，阮黎翔，孙歆，王文婷，张坤三，杨延栋，於湘涛，陈淑婷，李峰，陈佳，南东亮，黄晓飞，马林，王斌，刘威麟，张永记，马玮，
申请(专利权)人：国网新疆电力有限公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：
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