[发明专利]一种分布式新能源集约化监控装置及方法

说明书

本发明涉及一种分布式新能源集约化监控装置及方法，包括监控终端，所述监控终端包括核心模块、网安加密模块以及通信模块，本发明在上行数据传输与下行数据传输过程中采用双向身份认证以及密钥协商，有效预防了中间人对调度主站和监控终端数据的窃取。在下行数据传输过程中，对于控制信号需要进行二次加密，进一步加强对控制信号的安全性。本发明采用非对称密码服务进行密钥协商，并通过密钥协商中获取的会话密钥对后续通信数据进行对称加密，在最大保证密钥协商获取会话密钥过程的安全性的同时极大增强通信效率。

技术领域

本发明涉及配电网技术领域领域，具体是一种分布式新能源集约化监控装置及方法。

背景技术

随着国家整县屋顶光伏建设相关政策出台，分布式新能源将逐步成为电网装机主体和电量主体，现有分布式新能源采集方案需要配备数据采集、数据转发，协议转换、远程通信等多种设备，设备多，配置麻烦，占用空间大，导致大面积推广使用时的投资成本高。并且在通信时常采用104规约实现主站与现场设备之间的数据传输，而104规约是一种开放性的协议，本身没有任何安全防护，任何获取该协议报文的人均能读取其中的协议，这对于电网系统的安全稳定运行非常不利。

现有申请专利中，申请号为CN201110438432.7，名称为一种实现配电自动化遥控命令加密认证的方法，提供了一种针对配电自动化系统公网通信的安全防护方案过于依赖通信运营商的状况，提供一种配电自动化主站系统主动采用“不对称加密算法”对遥控报文进行数字签名，以防止网络攻击、实现配电自动化遥控命令加密认证的方法，尽管该专利采用非对称加密方式对遥测信号实现加密认证，对遥测信号具有很好的加密效果，但该专利对除遥测信号外的其他设备数据并未加密，窃听者能够通过截获并篡改终端设备上传的数据，从而影响主站对终端设备所在现场情况的判断，间接干扰主站发送的遥测信号；并且在认证时只进行了终端对主站的单向认证，主站并不能确定接收终端设备的身份是否安全。

综合对比文件和现有技术，申请人发现现有技术中终端设备数量多，体积大并且终端设备与主站之间的数据加密存在数据泄露以及遭受中间人攻击的风险，安全性不佳的问题。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种安全性高、只用一种终端即可实现数据采集、数据转发，协议转换、远程通信功能的分布式新能源集约化监控装置及方法。

本发明采用如下技术方案：

第一方面，本发明提供了一种分布式新能源集约化监控装置，其特征在于，包括监控终端，所述监控终端包括核心模块、网安加密模块以及通信模块，所述核心模块用于数据采集、数据转发、协议转换、调用网安加密模块以及调用通信模块，所述网安加密模块用于密钥协商以及通信数据加密，所述通信模块用于和调度主站建立通信链路。

进一步的，所述核心模块包括用于采集数据的数据采集模块、用于协议转换的协议转换模块。

进一步的，监控终端还包一端双发模块，所述一端双发模块为数据转发模块或切换开关中一种，所述数据转发模块设置在核心模块中用于将数据采集模块采集的数据同时转发给协议转换模块以及外部数据采集终端，所述切换开关用于实现现场设备分别与调度主站之间数据交互和外部数据采集终端之间数据交互的切换功能，所述监控终端上设置有用于与外部数据采集终端通信连接的数据转发接口。

进一步的，所述核心模块上设有用于对监控终端维护、调试和参数配置的调试接口以及至少一个用于与现场设备连接的数据采集接口。

第二方面，本发明提供一种分布式新能源集约化监控数据上行数据传输方法，其特征在于：

所述方法包括：

S11：通过数据采集模块采集现场设备中的上行初始数据并通过协议转换模块对该数据进行协议转换获得上行明文；

S12：通过监控终端与调度主站建立连接，调度主站与监控终端之间进行双向身份认证以及密钥协商，获取第一会话密钥；