基于状态估计的智能电网动态数据加密方法

摘要

本发明公开了一种基于状态估计的智能电网动态数据加密方法：遥测终端将观测数据分为上报数据和保留数据，利用保留数据生成动态密钥，对上报数据进行加密，生成密文发送给控制中心；控制中心基于状态估计方法计算遥测终端的保留数据，并生成动态密钥，对遥测终端发送的密文进行解密，解密得到遥测终端的上报数据。本发明使得智能电网控制中心与远程终端间，无需进行密钥分发便可实现密钥的同步动态生成，在有效提高智能电网中通信安全性的同时有效降低终端设备的计算复杂度、能耗及硬件成本。

主权项

基于状态估计的智能电网动态数据加密方法，其特征在于，包括如下步骤：1)、T1时刻，遥测终端利用测量模块对本节点电力状态进行测量，并将量测数据分为保留数据和上报数据；2)、遥测终端根据保留数据和T0时刻的动态密钥生成遥测终端T1时刻的动态密钥；3)、遥测终端利用T0时刻的动态密钥对上报数据进行加密，生成加密数据发送给控制中心；4)、控制中心利用对应各遥测终端的T0时刻的控制中心动态密钥分别对各遥测终端发送的加密数据进行解密，获取各遥测终端的上报数据；5)、控制中心基于状态估计方法，根据各遥测终端的上报加密数据计算出其保留数据，生成对应各遥测终端的T1时刻的控制中心动态密钥；其中T0时刻为T1时刻的上一测量时刻；所述步骤2)中遥测终端动态密钥的生成步骤为：遥测终端对保留数据进行容错处理得到容错处理后的保留数据；然后对容错处理后的保留数据进行HASH运算生成T1时刻更新密钥；然后从遥测终端的动态密钥库中获取T0时刻的遥测终端的动态密钥，与T1时刻更新密钥进行异或运算，生成T1时刻遥测终端的动态密钥；所述步骤5)中控制中心基于状态估计方法，根据各遥测终端的上报加密数据计算出其保留数据，生成对应各遥测终端的T1时刻的控制中心动态密钥的步骤为：根据各遥测终端的上报数据，利用最小二乘算法进行状态估计，计算的各遥测终端的估计保留数据，利用步骤2)中的相同的容错处理方法和HASH算法，生成对应各遥测终端的控制中心动态密钥；步骤1)中上报数据和保留数据根据控制中心需求确定，且满足两个条件：(1)本节点上的上报数据不能直接推导出本节点的所有保留数据，(2)控制中心利用状态估计算法，根据所有节点的上报数据能够推导出所有节点的保留数据。