[发明专利]一种电力监测系统中PMU和PDC间的通信方法

说明书

本发明涉及电力监测通信领域，提供一种电力监测系统中PMU和PDC间的通信方法。所述方法中，PMU和PDC向受信任的CA申请证书，然后PMU和PDC相互验证对方证书的信息与合法性，保证通信双方合法且状态可靠，防止PMU和PDC之间遭受中间人攻击或虚假终端盗取信息；PMU和PDC相互认证对方身份后，协商对称加密传输方案，使用协商好的对称加密传输方案进行数据发送与接收，在保证信息传输安全的同时提高了传输效率。本发明防止入侵和假终端接收电力数据，从而导致受到攻击时不能主动防御、不能主动调控的状态，为电力系统内网安全的防御提供了重要的技术支撑，对加快构建变电站测控及安全接入PMU装置具有深远意义。

技术领域

本发明涉及电力监测通讯领域，尤其涉及一种电力监测系统中PMU和PDC间的通信方法。

背景技术

通信、计算机和自动化等技术在电网的发展研究中得到了较为广泛的应用，并与传统电力技术有机融合，极大地提升了电网的智能化水平。因此智能电网这一概念随之产生。高度集成的设备和智能技术的应用不可避免的引入了信息安全隐患。电力安全是关键信息基础设施保护的重要内容之一，电力系统的安全稳定运行关系国家能源安全和国民经济命脉，同时也是网络攻击的重点目标。

智能电网的状态估计、监测、控制和保护可以通过基于PMU(相量测量单元)的广域监测和控制系统来完成。其通过定期记录电力系统动态相关的电压电流相量、频率和频率变化率(ROCOF)等参数监控智能电网中的电压不稳定性。PMU作为电参数收集器将数据与GPS同步时间戳数据一起发送给PDC(相量数据集中器)进行后续的处理与分析。而目前PMU与PDC之间的通信存在着容易遭受中间人攻击、信息盗窃等问题。

发明内容

本发明涉及电力监测通讯领域，提供一种电力监测系统中PMU和PDC间的通信方法，以解决现有PMU和PDC之间容易遭受中间人攻击或虚假终端盗取信息的问题，与现有的通信保障方案相比加强了PMU和PDC之间发送数据的安全性，防止入侵和假终端冒充接收电力数据。

为达成上述目的，本发明采取的技术方案如下：

一种电力监测系统中PMU和PDC间的通信方法，包括以下步骤：

S1：PMU(相量测量单元)和PDC(相量数据集中器)向受信任的CA(证书颁发机构)申请证书，以便于后续进行相互间的证书双向认证；

S2：PMU和PDC相互验证对方证书的信息与合法性，保证通信双方合法且状态可靠，防止PMU和PDC之间遭受中间人攻击或虚假终端盗取信息问题；

S3：PMU和PDC相互认证对方身份后，协商对称加密传输方案，相比非对称加密信息传输，对称加密传输方案在保证信息传输安全的同时，减少核对验证次数，提高了传输效率；

S4：PMU和PDC双方使用协商好的对称加密传输方案进行数据发送与接收。

进一步的，所述PMU和PDC相互验证对方证书的信息与合法性时，通过读取、解析和认证方式进行，包括以下步骤：

S21：PMU先向PDC发送通信请求；

S22：PDC收到PMU请求后向PMU发送包含自己证书的接收信息；

S23：PMU收到证书后，向受信任的CA验证PDC的证书，如果PDC的证书不合法或者信息不匹配则发出告警信息，以及时提醒电力系统管理人员进行排查，消除安全隐患，保证PDC身份安全，防止入侵PDC和假PDC终端冒充PDC接收电力数据；

S24：证书通过验证后，PMU向PDC发送自己的证书，以告知PDC证书校验通过；