1.本发明属于电力信息技术领域，具体涉及一种网源分界开关及其通讯方法。

　　2.随着国家推进分布式光伏电源建设，大量分布式光伏电源开始并入10kv电网，在10kv分布式电源与电网的公共连接点，有安装网源分界开关的需求，一方面在电网侧发生故障式，可快速切除故障，并切除电源供应；另一方面起到防孤岛、低电压穿越以及逆功率等保护作用。12kv一二次融合网源分界柱上断路器就是用于10kv源侧与10kv网侧公共连接点的一种分界开关，其采用互感器采集信号与终端配合，实现分界开关功能。

　　3.当前的网源分界开关通信加密方式较为简单，在传输过程中被拦截后容易被破解，从而泄露其通信信息。

　　5.本发明实施例提供了一种网源分界开关及其通信方法，以解决现有技术中网源分界开关通信信息容易破解的问题。为了对披露的实施例的一些方面有一个基本的理解，下面给出了简单的概括。该概括部分不是泛泛评述，也不是要确定关键/重要组成元素或描绘这些实施例的保护范围。其唯一目的是用简单的形式呈现一些概念，以此作为后面的详细说明的序言。

　　8.量子分配单元接收光伏发电源发送的携带有量子身份号信息的通信请求消息，该通信请求消息采用公开密钥加密；

　　9.量子分配单元采用私钥对该通信请求消息进行解密，获取量子身份号信息，在预存的发电设备标识列表中查询该量子身份号信息；

　　10.若存在该量子身份号信息，量子分配单元返回允许通信请求消息到光伏发电源。

　　14.步骤s23：计算其中k为d满足为正整数的自然数，推导出变换为其中mod表示为取模运算符；

　　17.光伏发电源利用公开密钥将量子身份号信息x加密成密文m，并将该密文发送给量子分配单元，加密公式如下：

　　20.可选地，所述量子分配单元采用私钥对该通信请求消息进行解密的步骤，包括：

　　21.量子分配单元采用私钥(d,n)对通信请求消息进行解密，解密公式如下：

　　24.在一个实施例中，所述网源分界开关包括：配电线路、数字化单元、开关单元、量子分配单元；其中，

　　25.数字化单元采集配电线路的输入端电压信号、输出端电压信号以及电流信号，传输至配电终端中；

　　27.量子分配单元，量子分配单元接收光伏发电源发送的携带有量子身份号信息的通信请求消息，该通信请求消息采用公开密钥加密；量子分配单元采用私钥对该通信请求消息进行解密，获取量子身份号信息，在预存的发电设备标识列表中查询该量子身份号信息；若存在该量子身份号信息，量子分配单元返回允许通信请求消息到光伏发电源。

　　30.数字化单元采集配电线路的输入端电压信号、输出端电压信号以及电流信号，传输至配电终端中；

　　31.开关单元设置在配电线路上，开关单元和数字化单元相连接，数字化单元采集开关单元工作状态。

　　32.可选地，所述网源分界开关还包括低电压穿越模块，所述低电压穿越模块的判断方法包括：

　　且持续时间大于tu，则低电压穿越模块输出保护动作信号至开关单元，驱动开关单元跳闸；

　　36.可选地，网源分界开关还包括防孤岛保护模块，所述防孤岛保护模块的判断方法包括：

　　37.经过训练得到lstm模型，将目标参数输入到训练好的lstm模型内，进行孤岛事件判断。

　　39.步骤s1：选择目标分布式电源作为研究对象，设置配电线路运行参数，使得配电线路在不同状态下获取孤岛事件和非孤岛事件，进行仿真后，提取出其并网点处电压、电压变化率、频率、频率变化率和攻角，采样时间

　　40.步骤s2：对每一个训练特征矩阵，对应一个类别标签，用y＝[01]表示非孤岛事件，用y＝[10]表示孤岛事件；

　　步骤s3：得到训练所用的数据集之后，用相应的lstm结构训练模型，得到训练好的lstm模型。

　　t时间内并网处的电压、电压变化率、频率、频率变化率和攻角，形成特征矩阵x并归一化；

　　步骤s12：将特征矩阵x输入已经训练好的lstm模型内，并得到输出y；

　　步骤s13：若y＝[10]，则表示孤岛事件，发出跳闸信号，作用于开关单元，若y＝[01]表示非孤岛事件。

　　在一些实施例中，所述计算机设备包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述方法的步骤。

　　该网源分界开关可对通信过程进行加密，从而保证光伏发电源和配电线路之间的通信安全。

　　应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本发明。

　　此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。

　　以下描述和附图充分地示出本文的具体实施方案，以使本领域的技术人员能够实践它们。一些实施方案的部分和特征可以被包括在或替换其他实施方案的部分和特征。本文的实施方案的范围包括权利要求书的整个范围，以及权利要求书的所有可获得的等同

　　物。本文中，术语“第一”、“第二”等仅被用来将一个元素与另一个元素区分开来，而不要求或者暗示这些元素之间存在任何实际的关系或者顺序。实际上第一元素也能够被称为第二元素，反之亦然。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的结构、装置或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种结构、装置或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个

　　限定的要素，并不排除在包括所述要素的结构、装置或者设备中还存在另外的相同要素。本文中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

　　本文中的术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本文和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。在本文的描述中，除非另有规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

　　本文中，字符“/”表示前后对象是一种“或”的关系。例如，a/b表示：a或b。

　　本文中，术语“和/或”是一种描述对象的关联关系，表示可以存在三种关系。例如，a和/或b，表示：a或b，或，a和b这三种关系。

　　在该可选实施例中，网源分界开关包括：配电线路、数字化单元、开关单元、量子分配单元。

　　数字化单元两侧连接有独立的两个电压传感器，两个电压传感器分别与配电线路的输入端和输出端电连接，配电线路电连接配电终端，数字化单元还连接有电流传感器；数字化单元用于采集电压传感器和电流传感器的模拟小信号，并转换成数字信号，然后通过隔离双绞线传输至配电终端中。

　　开关单元包括设置在配电线路上的灭弧室和隔离刀，开关单元和数字化单元相连，数字化单元采集开关单元工作状态。

　　量子分配单元接收光伏发电源发送的携带有量子身份号信息的通信请求消息，该通信请求消息采用公开密钥加密；量子分配单元采用私钥对该通信请求消息进行解密，获取量子身份号信息，在预存的发电设备标识列表中查询该量子身份号信息；若存在该量子身份号信息，量子分配单元返回允许通信请求消息到光伏发电源，如图2所示。

　　量子分配单元为每个注册的光伏发电源分配唯一的身份标识(量子身份号信息)，量子分配单元中存储有发电设备标识列表，发电设备标识列表中的每条数据为光伏发电源与量子身份号信息间的映射关系。

　　光伏发电源向量子分配单元发送量子身份号信息前采用公开密钥进行加密，公开密钥为量子分配单元向光伏发电源公布的公开密钥。

　　步骤s23：计算其中k为d满足为正整数的自然数，可推导出de的乘积除以余数为1，可以写作其中mod表示为取模运算符；

　　步骤s25：光伏发电源利用公开密钥将量子身份号信息x加密成密文m，并将该密文发送给量子分配单元，x

　　量子分配单元接收到发送通信请求后，采用私钥(d,n)对通信请求消息进行解密，m

　　上述步骤s22中，为欧拉函数，因为p和q均为质数，所以为欧拉函数，因为p和q均为质数，所以根据欧拉函数，若p和q互质，则将和带入，则得到即

　　上述步骤s23中，由于k为正整数的自然数，因此de等于整数倍的所以可表示为

　　q，且p和q互为质数，转换得到开k次方得到，之后将等式右边作二次项展开后得到，等式两边乘x得到因此可表示为即为因此，解密公式进行解密后即可得到量子身份号信息x。

　　其中mod作为取模运算符，利用了模运算的不可逆性，只用通过私钥的d值，才可求出量子身份号信息x，而d值的获取则需要知道值，而则是由两个互为质数的p和q

　　来获取的，因此得到公开密钥和私钥后，只需将p和q数值删除，即可保证算法的可靠性。

　　当量子分配单元通过私钥解密得到量子身份号信息x后，通过查询发电设备标识列表中的数据信息，若该量子身份号信息x存在于发电设备标识列表中，则进行相应的通信工作，从而实现通信传输过程的加密。

　　数字化单元包括：ad模块、开关量采集模块、编码电路和隔离电源，ad模块、开关量采集模块和隔离电源均与编码电路电连接，开关量采集模块与开关单元相连，采集开关单元的工作状态，电压传感器和电流传感器均与ad模块相连，编码电路与配电线路电连接。编码电路用于接收ad模块、开关量采集模块、隔离电源的输出信号，将其转换为电信号发送给配电线]

　　数字化单元采集电子式电压传感器与电流传感器的模拟小信号，并通过ad模块转换成数字信号，通过隔离双绞线传输至开关外的配电终端中，由于数字信号比模拟小信号长距离传输有更高的防干扰能力，所以即可以实现双侧电压采样，又解决了电子传感器模拟小信号远距离传输问题，非常适用于网源分界点进行电网侧与电源侧故障隔离。

　　网源分界开关还包括过电压保护模块和欠电压保护模块，当并网点处电压超出或低于规定的电压范围时，过电压保护模块或欠电压保护模块在相应的时间内保护分闸，即过电压保护模块或欠电压保护模块在相应的时间内输出保护动作信号至开关单元，驱动开关单元跳闸，停止分布式电源向电网送电，电压保护动作定值和动作时限可设。

　　过电压保护模块的过压保护分为过压i段保护和过压ii段保护。过压i段保护动作逻辑参见图3，在过压i段保护功能投入条件下，当线电压均大于过压ⅰ段定值，经过压ⅰ段时间后，过电压保护模块输出保护动作信号至开关单元，驱动开关单元跳闸，过压ⅱ段保护动作逻辑与过压ⅰ段一致。

　　欠电压保护模块的欠压保护分为i段和ii段。欠压i段保护动作逻辑参见图4，在欠压i段保护功能投入条件下，当线电压均小于欠压ⅰ段定值，经欠压ⅰ段时间后，欠电压保护模块输出保护动作信号至开关单元，驱动开关单元跳闸，欠压ⅱ段保护动作逻辑与过压ⅰ段一致。

　　网源分界开关还包括过频率保护模块和低频率保护模块，当并网点频率超过或低于规定的运行范围时，过频率保护模块或低频率保护模块在相应的时间内保护分闸，即在相应的时间内输出保护动作信号至开关单元，驱动开关单元跳闸，停止向电网线路送电，可对保护动作时限和动作定值进行设定。

　　过频率保护模块的高频保护分为i段和ii段。高频i段保护动作逻辑参见图5，在高频ⅰ段保护功能投入条件下，当频率大于高频ⅰ段定值，经高频ⅰ段时间后，过频率保护模块输出保护动作信号至开关单元，驱动开关单元跳闸，高频ⅱ段保护动作逻辑与高频ⅰ段一致。

　　低频率保护模块的低频保护分为i段和ii段。低频i段保护动作逻辑参见图6，在低频ⅰ段保护功能投入条件下，当频率小于低频ⅰ段定值，经低频ⅰ段时间后，低频率保护模块输出保护动作信号至开关单元，驱动开关单元跳闸，低频ⅱ段保护动作逻辑与低频ⅰ段一致。

　　且持续时间大于tu，则低电压穿越模块输出保护动作信号至开关单元，驱动开关单元跳闸；

　　低电压穿越模块的低电压穿越保护动作逻辑参见图8，在终端面板“故障处理”拨杆投入和低电压穿越保护功能投入条件处，当三相电压中最大电压

　　且持续时间大于tu，则低电压穿越模块输出保护动作信号至开关单元，驱动开关单元跳闸。

　　网源分界开关还包括防孤岛保护模块，防孤岛保护模块具有监测孤岛保护且立即断开与电网连接的能力，可对防孤岛保护动作时间和动作定值进行设定，防孤岛保护动作逻辑参见图9，在终开云真人 开云真人网址端面板“故障处理”拨杆投入和防孤岛保护功能投入条件下，电压频率突变大于电压频率突变定值，经孤岛保护延时后，防孤岛保护模块输出保护动作信号至开关单元，驱动开关单元跳闸。

　　防孤岛保护模块判断方法包括：经过训练得到lstm模型，将目标参数输入到训练好的lstm模型内，进行孤岛事件判断。

　　s1：选择目标分布式电源作为研究对象，设置输电线路运行参数，使得输电线路在不同状态下获取孤岛事件和非孤岛事件，进行仿真后，提取出其并网点处电压、电压变化率、频率、频率变化率和攻角，采样时间

　　s2：对每一个训练特征矩阵，对应一个类别标签，用y＝[01]表示非孤岛事件，用y＝[10]表示孤岛事件；

　　s3：得到训练所用的数据集之后，用相应的lstm结构训练模型，得到训练好的lstm模型；

　　t时间内并网处的电压、电压变化率、频率、频率变化率和攻角，形成特征矩阵x并归一化；

　　s13：若y＝[10]，则表示孤岛事件，发出跳闸信号，作用于开关单元，若y＝[01]表示非孤岛事件。

　　防孤岛保护模块判断方法还包括：对数据集获得数据信息进行加权，提升训练数据对特征信息的携带能力，将加权后的训练数据用于lstm模型训练。

　　为得到基于lstm分布式电源孤岛检测模型的合理架构，本技术实施例运用试凑法，得到该模型的层数以及每层lstm的个数。由于输入特征量的维度为5，因此隐藏层个数不易太大，所以每次隐藏层lstm基本单元的个数从集合{10、20、30}选取，而层数确定，从第一层逐层增加层数，直到模型的分类准确率不再增加为止。

　　网源分界开关还包括逆功率保护模块，当网侧向源侧反向输送功率超过限值时，逆功率保护出口后开关保护跳闸，逆功率保护动作定值和动作时限可设。逆功率保护动作

　　逻辑参见图10。在终端面板“故障处理”拨杆投入和逆功率保护功能投入条件下，当功率方向为正(电流从网侧流向源侧)，且最大相电流(i

　　)大于逆功率电流定值、经逆功率保护出口延时后，逆功率保护模块输出保护动作信号至开关单元，驱动开关单元跳闸。

　　网源分界开关还包括网侧来电延时合闸模块，网侧来电延时合闸逻辑参见图11。在网侧来电延时合闸功能投入条件下，当网源分界开关处于分闸状态，当网侧电压大于有压定值，来电时间大于延时合闸时间定值时，网源分界开关自动合闸。

　　数字化单元用于采集三相测量电流、零序保护电流、网侧和源侧三相相电压、三相保护电路、零序电压和遥信数据，遥信数据包括开关本体运行状态监测数据，并且可对有功功率、无功功率、功率因数、频率和电能量进行计算。遥信数据包括分位、合位、未储能、低气压闭锁，采样频率为8khz，传输延迟＜500us。

　　可选地，数字信号传输物理层采用铜线型屏蔽电缆传输实现。数字信号采用ft3格式报文，此格式具有良好的数据完整性，其帧结构使它有可能用于高速率的多点网络同步数据链接。

　　本技术实施例还公开了一种网源分界开关通信方法，所述网源分界开关包括量子分配单元，如图2所示，所述方法包括：量子分配单元接收光伏发电源发送的携带有量子身份号信息的通信请求消息，该通信请求消息采用公开密钥加密；量子分配单元采用私钥对该通信请求消息进行解密，获取量子身份号信息，在预存的发电设备标识列表中查询该量子身份号信息；若存在该量子身份号信息，量子分配单元返回允许通信请求消息到光伏发电源。

　　本技术实施例公开的网源分界开关通信方法的工作原理与上述实施例中网源分界开关量子分配单元的工作原理相同，这里不再赘述。

　　在一个实施例中，提供了一种计算机设备，该计算机设备可以是服务器，其内部结构图可以如图12所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器和网络接口。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统、计算机程序和数据库。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的数据库用于存储静态信息和动态信息数据。该计算机设备的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现上述方法实施例中的步骤。

　　本领域技术人员可以理解，图12示出的结构，仅仅是与本发明方案相关的部分结构的框图，并不构成对本发明方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。

　　在一个实施例中，还提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，存储器中存储有计算机程序，该处理器执行计算机程序时实现上述方法实施例中的步骤。

　　在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述方法实施例中的步骤。

　　本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来开云真人 开云真人网址完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本发明所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可

　　包括非易失性和易失性存储器中的至少一种。非易失性存储器可包括只读存储器(read-only memory，rom)、磁带、软盘、闪存或光存储器等。易失性存储器可包括随机存取存储器(random access memory，ram)或外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，ram可以是多种形式，比如静态随机存取存储器(static random access memory，sram)或动态随机存取存储器(dynamic random access memory，dram)等。

　　本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。

　　技术研发人员：李立生 张鹏平 孙勇 王浩 张世栋 房牧 张林利 刘洋 刘明林 刘合金 王峰 苏国强 李帅 由新红 黄敏 于海东 刘文彬 文祥宇

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　　1.振动信号时频分析理论与测试系统设计 2.汽车检测系统设计 3.汽车电子控制系统设计