[發(fā)明專利]一種智能配變終端及其應用系統(tǒng)、安全態(tài)勢評估方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010036171.5
• 申請日: 2020-01-14
• 公開（公告）號: CN111106675A
• 公開（公告）日: 2020-05-05
• 發(fā)明（設計）人: 劉東奇;蘇正;王周;曾祥君
• 申請（專利權）人: 長沙理工大學
• 主分類號: H02J13/00
• 分類號: H02J13/00;G06Q10/06;G06K9/62;G06F9/455
• 代理公司: 長沙市護航專利代理事務所(特殊普通合伙) 43220
• 代理人: 鄧翠;莫曉齊

本發(fā)明公開了一種智能配變終端及其應用系統(tǒng)、安全態(tài)勢評估方法，包括操作系統(tǒng)、容器單元和APP管理單元，所述操作系統(tǒng)與容器單元相連，所述操作系統(tǒng)包括CPU，所述容器單元包括通信管理單元、數(shù)據(jù)管理單元和若干個APP，若干個所述APP通過內(nèi)部通信總線分別與通信管理單元和數(shù)據(jù)管理單元相連，所述通信管理單和數(shù)據(jù)管理單元分別與APP管理單元通過物理總線相連，利用具有管理和邊緣計算功能的智能配變終端臺，分析該終端面臨的主要安全問題，提取影響到終端安全的評估指標，基于信息熵的數(shù)學模型，構建了終端安全態(tài)勢評估的隨機森林數(shù)學模型，可以準確識別和分類終端異常的工作評估指標，從而實現(xiàn)安全態(tài)勢評估，具有較高的實用價值。

技術領域

本發(fā)明涉及配電技術領域，特別是涉及一種智能配變終端、智能配變終端 應用系統(tǒng)和智能配變終端安全態(tài)勢評估方法。

背景技術

智能配變終端是為了解決配電網(wǎng)綜合能源業(yè)務發(fā)展過程中面臨的基礎數(shù)據(jù) 缺失、智能平臺缺失、系統(tǒng)封閉、數(shù)據(jù)互通性差、接入場景復雜、設備管理困 難的諸多問題而研發(fā)的一種新型配電終端設備。它不僅具有監(jiān)測配電變壓器電 壓、電流、功率、頻率、電量、諧波等物理量的功能，而且能夠根據(jù)本臺區(qū)的 監(jiān)測數(shù)據(jù)實現(xiàn)就地的保護控制等邊緣計算功能。它不僅僅是一個監(jiān)測終端，還 是一個就地的物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)匯聚、清洗、處理的平臺，它的應用將有力的推動現(xiàn) 有的配電系統(tǒng)向智慧物聯(lián)網(wǎng)的方向演進。

隨著電網(wǎng)向物聯(lián)網(wǎng)的方向演進，大量終端設備及多元用戶接入電網(wǎng)，逐步 形成了開放互動網(wǎng)絡環(huán)境，電網(wǎng)的安全防護受到空前挑戰(zhàn)。電網(wǎng)依賴橫向隔離 和縱向加密的邊界防護來保護信息安全，一旦威脅突破安全屏障，則可能造成 重大的攻擊破壞后果。目前，在安全態(tài)勢評估研究方面，多是針對態(tài)勢感知理 論及多領域的應用，但是對于信息與物理高度融合的電力物聯(lián)網(wǎng)，及電力物聯(lián) 網(wǎng)中直接面向海量終端及其產(chǎn)生的數(shù)據(jù)的智能配變終端，仍缺乏直接的指導意 義。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明提出一種智能配變終端及其應用系統(tǒng)、安全態(tài)勢評估方 法，利用具有管理和邊緣計算功能的智能配變終端臺，分析該終端面臨的主要 安全問題，提取影響到終端安全的評估指標，基于信息熵的數(shù)學模型，構建了 終端安全態(tài)勢評估的隨機森林數(shù)學模型，可以準確識別和分類終端異常的工作 評估指標，從而實現(xiàn)安全態(tài)勢評估，具有較高的實用價值。

一方面，本發(fā)明提供了一種智能配變終端，包括操作系統(tǒng)、容器單元和APP 管理單元，所述操作系統(tǒng)與容器單元相連，所述操作系統(tǒng)包括CPU，所述容器 單元包括通信管理單元、數(shù)據(jù)管理單元和若干個APP，若干個所述APP通過內(nèi) 部通信總線分別與通信管理單元和數(shù)據(jù)管理單元相連，所述通信管理單和數(shù)據(jù) 管理單元分別與APP管理單元通過物理總線相連。

進一步地，所述操作系統(tǒng)為邊緣計算操作系統(tǒng)，其基于Linux內(nèi)核構建。

通過設置，上述智能配變終端采用邊緣計算操作系統(tǒng)，該操作系統(tǒng)基于 Linux內(nèi)核構建，可在其上部署容器單元，將執(zhí)行各種業(yè)務功能的應用加載在 容器單元中，容器單元內(nèi)的應用被限制只能訪問容器單元內(nèi)的資源，與外部系 統(tǒng)完全隔離，通過這種模式，在一臺智能配變終端上可定義多個功能軟件，靈 活擴展終端的業(yè)務功能。

另一方面，本發(fā)明還提供了一種智能配變終端應用系統(tǒng)，包括云平臺、終 端設備、配電站室和其上任一項所述的智能配變終端，所述配電站室包括配電 柜和與其相連的配電變壓器，所述智能配變終端設置于配電柜中，并位于配電 變壓器的二次側，所述配電柜通過智能配變終端與終端設備相連，所述云平臺 與智能配變終端相連。

進一步地，所述云平臺與智能配變終端通過4G、LORA、以太網(wǎng)或光纖通 信方式相連，所述終端設備與智能配變終端通過載波通信PLC、串行通信 RS485、以太網(wǎng)、光纖或無線通信相連。

進一步地，所述終端設備包括電表、水表、氣表、空調(diào)、充電樁、分布式 光伏能源、照明、儲能、水泵和風機中的至少一種。