[發明專利]一種分布式新能源集約化監控裝置及方法

在審

• 申請號: 202310014106.6
• 申請日: 2023-01-05
• 公開（公告）號: CN116247813A
• 公開（公告）日: 2023-06-09
• 發明（設計）人: 崔良;劉東宇;時珉;高龍;胡文麗;高巖;尹瑞;栗維勛;王光華;管敏麗;趙鵬;董默;樊茂森;張紀欣;楊嘉良;郭麗蕊;甘瑞研;顧媛媛;劉新建;張麗靜;鄭璐;宋紫妍
• 申請（專利權）人: 國網河北省電力有限公司保定供電分公司;國網河北省電力有限公司;國家電網有限公司
• 主分類號: H02J13/00
• 分類號: H02J13/00;H04L9/08;H04L9/40;H04L69/08;H02J3/38
• 代理公司: 石家莊新世紀專利商標事務所有限公司 13100
• 代理人: 董金國

1.一種分布式新能源集約化監控裝置，其特征在于，包括監控終端，所述監控終端包括核心模塊、網安加密模塊以及通信模塊，所述核心模塊用于數據采集、數據轉發、協議轉換、調用網安加密模塊以及調用通信模塊，所述網安加密模塊用于密鑰協商以及通信數據加密，所述通信模塊用于和調度主站建立通信鏈路。

2.根據權利要求1所述的一種分布式新能源集約化監控裝置，其特征在于：所述核心模塊包括用于采集數據的數據采集模塊和用于協議轉換的協議轉換模塊。

3.根據權利要求2所述的一種分布式新能源集約化監控裝置，其特征在于：所述監控終端還包一端雙發模塊，所述一端雙發模塊為數據轉發模塊或切換開關中一種，所述數據轉發模塊設置在核心模塊中用于將數據采集模塊采集的數據同時轉發給協議轉換模塊以及外部數據采集終端，所述切換開關用于實現現場設備分別與調度主站之間數據交互和外部數據采集終端之間數據交互的切換功能，所述監控終端上設置有用于與外部數據采集終端通信連接的數據轉發接口。

4.根據權利要求1所述的一種分布式新能源集約化監控裝置，其特征在于：所述監控終端上設有用于對監控終端維護、調試和參數配置的調試接口。

5.根據權利要求1所述的一種分布式新能源集約化監控裝置，其特征在于：所述監控終端上設有至少一個用于與現場設備通信連接的數據采集接口。

6.一種分布式新能源集約化監控數據上行數據傳輸方法，其特征在于：

所述方法包括：

S11：通過數據采集模塊采集現場設備中的上行初始數據并通過協議轉換模塊對該數據進行協議轉換獲得上行明文；

S12：通過監控終端與調度主站建立連接，調度主站與監控終端之間進行雙向身份認證以及密鑰協商，獲取第一會話密鑰；

S13：通過第一會話密鑰對上行明文加密獲得上行密文，將上行密文上傳到調度主站；

S14：調度主站接收到上行密文，使用第一會話密鑰進行解密獲取上行明文。

7.一種分布式新能源集約化監控數據上行傳輸方法，其特征在于：

所述方法包括：

S21：通過調度主站生成下行明文；

S22：通過調度主站與監控終端建立連接，調度主站與監控終端之間進行雙向身份認證以及密鑰協商，獲取第二會話密鑰；

S23：通過第二會話密鑰對下行明文加密獲得一級下行密文，并判斷下行明文是否為控制信號，若為控制信號則通過終端公鑰將下行密文進行二次加密，并執行步驟S24；否則直接執行步驟S24；

S24：通過調度主站將一級下行密文或二級下行密文發送至監控終端；

S25：監控終端接收一級下行密文或二級下行密文，通過第二會話密鑰解密并判斷解密后的內容是否為一級密文，若為一級密文則通過終端私鑰解密獲取下行明文，并執行步驟S26，否則直接執行步驟S26；

S26：將下行明文經協議轉換得到下行初始數據，并將下行初始數據發送給現場設備；

其中，終端公鑰和終端私鑰是由監控終端生成，在步驟S2雙重身份認證以及密鑰協商過程中，調度主站從監控終端生成的終端CA證書中提取并保存的。

8.一種雙重身份認證以及密鑰協商方法，其特征在于：

S31：監控終端與調度主站建立連接；

S32：調度主站生成調度公鑰和調度私鑰，將調度公鑰通過CA中心加密生成調度CA證書并發送給監控終端；

S33：通過監控終端接收并判斷調度CA證書的可靠性并生成終端公鑰和終端私鑰；若不可靠則說明雙重身份認證失敗，否則執行步驟S34；

S34：監控終端從調度CA證書中提取并保存調度公鑰，將終端公鑰通過CA中心加密生成終端CA證書并發送給調度主站；

S35：通過調度主站接收并判斷該證書的可靠性，若不可靠則雙重身份認證失敗，否則調度主站提取并保存終端CA證書中的終端公鑰并生成會話密鑰，將會話密鑰通過終端公鑰加密發送給監控終端；

S36：監控終端接收加密后的會話密鑰，并使用終端私鑰解密，獲取會話密鑰；

其中會話密鑰包括第一會話密鑰和第二會話密鑰。