發(fā)布時(shí)間：2019-01-14 11:43

【摘要】：經(jīng)過(guò)多年的建設(shè),我國(guó)已經(jīng)從過(guò)去缺電少電的國(guó)家變成了電力充盈的國(guó)家。然而在配電網(wǎng)自動(dòng)化方面,我國(guó)還遠(yuǎn)落后于發(fā)達(dá)國(guó)家。隨著十三五規(guī)劃的開(kāi)局,配電網(wǎng)自動(dòng)化建設(shè)將迎來(lái)高潮。10kV分界開(kāi)關(guān)就是配電網(wǎng)自動(dòng)化上的一個(gè)智能終端設(shè)備,分界開(kāi)關(guān)就是電力系統(tǒng)輸配電中起控制和保護(hù)作用的電力設(shè)備。當(dāng)線路上的某處發(fā)生故障時(shí),開(kāi)關(guān)控制器能操作分界開(kāi)關(guān)自動(dòng)隔離故障區(qū),恢復(fù)非故障區(qū)的正常供電。為了降低通信在配電網(wǎng)自動(dòng)化建設(shè)中的費(fèi)用,同時(shí)由于用戶側(cè)的線路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)非常復(fù)雜,分界開(kāi)關(guān)的安裝位置地理分布廣泛等原因,并不適宜光纖通信,因此,采用GPRS(General Packet Radio Service)無(wú)線公網(wǎng)通信,作為開(kāi)關(guān)控制器和監(jiān)控系統(tǒng)間的傳輸通道。然而公網(wǎng)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)容易受到攻擊者的攻擊,對(duì)電力系統(tǒng)造成很大的威脅。為此必須加密開(kāi)關(guān)控制器和監(jiān)控系統(tǒng)之間傳輸?shù)臄?shù)據(jù),在開(kāi)關(guān)控制器和監(jiān)控系統(tǒng)端都應(yīng)該配有安全加密模塊,采用NXP的一款微處理器LPC1778作為加密模塊的控制芯片。依據(jù)國(guó)家的有關(guān)規(guī)定,本論文選取SM2橢圓曲線公鑰密碼算法作為加密算法。首先詳細(xì)的探討了 SM2公鑰密碼算法的內(nèi)容,工作原理。為了實(shí)現(xiàn)SM2算法,設(shè)計(jì)了底層的大數(shù)運(yùn)算,并在LPC1778開(kāi)發(fā)板上進(jìn)行了測(cè)試。然后利用這些底層運(yùn)算實(shí)現(xiàn)了 SM2算法,最后設(shè)計(jì)了 10kV分界開(kāi)關(guān)監(jiān)控系統(tǒng)的安全通信方案。
[Abstract]:After years of construction, China has changed from lack of electricity to power supply. However, China still lags far behind the developed countries in distribution network automation. With the beginning of the 13th Five-Year Plan, the construction of distribution network automation will usher in a climax. The 10kV dividing switch is an intelligent terminal equipment in distribution network automation, and the boundary switch is the power equipment that plays a controlling and protective role in the transmission and distribution of power system. When a fault occurs somewhere on the line, the switch controller can operate the boundary switch to automatically isolate the fault area and restore the normal power supply in the non-fault area. In order to reduce the cost of communication in the automation construction of distribution network, and because of the complex topology of the line on the user side and the wide geographical distribution of the location of the boundary switch, it is not suitable for optical fiber communication. GPRS (General Packet Radio Service) wireless public network communication is used as the transmission channel between switch controller and monitoring system. However, the data transmitted by public networks are vulnerable to attack by attackers and pose a great threat to power systems. For this reason, it is necessary to encrypt the data transmitted between the switch controller and the monitoring system. The switch controller and the monitoring system should be equipped with a secure encryption module. A microprocessor LPC1778 of NXP is used as the control chip of the encryption module. According to the national regulations, this paper selects SM2 elliptic curve public key cryptosystem as encryption algorithm. Firstly, the content and working principle of SM2 public key cryptosystem are discussed in detail. In order to realize the SM2 algorithm, the large number operation in the bottom layer is designed and tested on the LPC1778 development board. Then, the SM2 algorithm is implemented by using these underlying operations. Finally, the secure communication scheme of the 10kV demarcation switch monitoring system is designed.
【學(xué)位授予單位】：南京理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TM76

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本文編號(hào)：2408660