RFID电子标签还具有自动重置和线路的巡视功能,可以记录电力工作人员的巡视时间、记录结果,并且把这些信息和企业的管理系统进行联系。通过自动的识别设备,有效的控制计量工作人员的巡检效率。RFID电子标签管理系统可以对工作人员的信息、资产的变化、巡检信息进行自动的收集,然后把这些数据通过RFID电子标签终端传递给企业的资产管理系统,可以使管理人员及时的掌握电力资产的完成和调拨的情况,对电力企业的日常运行和管理进行监督,提高企业的工作效率。
对于RFID电子标签系统的信息安全主要是保证电子标签上的数据在和阅读器的信息传递过程中不被非法的窃取,同时电子标签上的数据能够不被非法的读取和篡改。电子标签使的数据可以分为数据存储区域和读写控制区域,电子标签和阅读器之间的信息传递过程可以划分为写入操作和读出操作。每个电子标签和其终端的系统自己都有一个共享的读写控制密钥,阅读器发出一个写控制的命令使电子密码进行写操作,然后再发出和电子标签共享的密钥,电子标签收到密钥后经过Hash函数计算后和其原始的Hash值进行比较。如果二者之间的数值一样,电子标签进行自动解锁并且回复阅读器进入写状态,任何阅读器进行写操作,把数据写到电子标签中;如果二者之间的信息不一致,则电子标签不进行任何操作。用户可以根据自己的需要进行写操作时,需要输入用户自己可以识别的相关操作的关键字。
阅读器发出通知电子标签进行读操作后,阅读器再发送读操作的关键字,电子标签在接收到和系统一致的关键字后,开始执行阅读器的命令,向阅读器传递自己的数据。电子标签只能在接收到和系统一致的信息时才能执行阅读器的魅力,对于非法的阅读器命令,电子标签不会执行,所以非法的阅读器也就不能够获得任何的电子标签的信息。混沌加密算法是在电子标签向RFID系统传递数据之前,将该数据中的离散混沌系列进行加密,然后把从电子标签中得到数据也进行同样的技术解密,然后在电脑中进行相关的后期处理。对于电子标签的收发装置和接口来说,它们在进行数据处理时数据已经结构混沌加密了。其他人不能够了解阅读器的内部信息和信息加密方法的情况下,就是能够非法得到电子标签中的数据也难以进行相关的还原,也就不能得到原始的正确信息,从而保护了电子标签中的信息安全。在使用混沌加密方法时,混沌序列发生器是其中的关键设备,其中含有相关的函数映射方法,不同的映射方法也就产生不同的加密算法。将需要写入电子标签中的信息经过离散混沌序列发生器加密后再写入到电子标签中,可以有效的提高电子标签中数据的安全性。其中每个电子标签都是经过唯一的混沌序列进行加密后,而且其中的任何混沌序列之间互不影响,这是由混沌序列的特点所决定的;混沌序列的长期不可预测性决定了其性能随着数据的位数增加而呈现递增;通过采用可以改变的赋值参数μ和可变电子标签的序列号可变初始值χ0相结合的方法,可以增加其中相异混沌序列的数量。
在RFID系统中所有的数据都是以二进制的形式进行传递和产生的,混沌序列映射发生器中所产生的数据都是一系列的实数序列,所以如果要想数据之间产生准确的传输就必须对实数数据进行转换,通过对参数和初始值的计算可以实现实数和二进制之间的转换。离散混沌产生的实数也不能在二进制环境下进行数据加密,所以还需要对产生的实数序列的轨迹点进行门限计算,从而得到了加密的二进制序列。在RFID系统的使用过程中,如果非法的使用者通过接口或者其它方法得到了电子标签中的数据,如果用其它的方法来进行还原,则得到了是相关的乱码;只有利用正确的参数来解密其中的混沌序列,才能使得到的数据和原始的信息相同。如果电子标签的序列号或者在进行读操作中输入的关键字和电子标签中的原始数据存在很小的差异,那么得到的序列在解密后其信息也为乱码。如果没有正确的电子标签上的序列号和关键字,那么即便是其信息再相似,也无法破获电子标签中的数据,从而维护了电力计量中信息的安全。
作者:张卫欣 刘卿 单位:国网天津市电力公司天津电力科学研究院
一、基于无线电力负荷技术的负荷控制控制系统
1.负荷控制中心
负荷控制中心对用户终端的控制根据终端的类别分为以下两种情况:一是对单向控制用户终端而言,负荷控制中心可通过定量控制方式以及遥控跳闸等方式来控制各种电气设备;二是对双向控制用户终端而言,负荷控制中心可定时发出巡检命令和控制命令,通过逐站收集双向用户终端反馈的数据信息来执行与单向控制终端相同的操作。
2.用户终端
用户终端主要由主控板、显示板、电源以及外围设备接口等设备组成,无线电力负荷控制系统中的用户终端主要安装在需要采集和返回用电数据的用户配、变电站。无线电力负荷控制系统中的用户终端具有如下两个方面的作用:一是接收控制中心发来的命令,并按照控制中心发来的命令实现本地用电功率控制和电量控制;二是将用户配、变电站的用电情况返回给控制中心。
3.中继站
对于一些地形较复杂或被控区域过大的区域,在实现负荷控制中心和用户终端进行通信时,还需要若干个中继站,中继站起信号中继的作用,使系统控制的范围更大。中继站主要具有如下两个方面的作用:一是把无线电力负荷控制系统控制中心发给用户终端的信号进行接收、调解和信号功率放大,最后通过天线发射出去,以使更大覆盖范围的用户终端可以接收控制中心发来的信号;二是接收解调控制中心所不能直接覆盖的用户终端回馈的信号,然后再把接收到的信号功率进行放大,通过天线发射出去,以使控制中心能够正确接收处理更远区域里的用户终端回传的信息。
二、负荷控制技术在电力计量中的实际应用
1.基于负荷控制技术的负荷控制系统在电力计量中的应用说明
当前,负荷电力控制技术在电力计量中的应用主要体现在采用负荷控制技术建立的电力负荷控制系统在电力计量中的应用,包含如下几点:一是数据的采集和共享。系统可以实现电能双向计量,还可以自动采集客户电能量数据、电能质量数据、各种电气和状态数据,对数据进行合理性检查、分析和存储管理。而且所有数据可以通过统一的平台进行管理和发布,实现信息共享。二是负荷记录。系统的负荷记录功能提供了客户可以定制的数据存储机制,同时支持灵活的查询方式、大容量的数据存储。负荷记录包括好几类曲线,每类曲线包含若干数据,这些数据基本涵盖了电力计量中的关键数据。三是远程控制。系统支持从主站以密文方式下发命令,执行跳闸、允许合闸、报警、报警解除、保电、保电解除等操作,确保电力计量中相关负荷控制的有效执行。
2.负荷控制系统实际应用的注意事项
为了更好地发挥负荷控制系统在电力计量中的优势,要求在将负荷控制系统投入实际使用时应注意如下几点:首先,专用变压器供电的电力用户均应安装电力负荷控制终端装置,这是使用负荷控制系统有效开展电力计量工作的重要前提。其中新增用户,应同步安装电力负荷控制终端装置,已经供电的用户,应按照相关要求分期分批进行安装、调试和投运电力负荷控制终端。其次,相关电力企业管理部门应组织制定电力负荷控制系统装置的施工管理制度和工艺标准,保证系统装置的安装调试质量,同时加强对所辖各地区电力负荷控制系统的实用化评价,不断完善和提高系统运行水平,更好地服务电力计量工作;最后,接入电力负荷控制系统的用户端开关,应由供电企业和电力用户共同选定,并在工程设计图上标明接线位置,然后根据用电负荷的重要程度分轮次接入相应开关。另外,需要注意的是电力负荷控制终端装置不得以任何方式接入贸易结算用计量点的电能计量二次回路,确保电力计量数据采集的精确性。
3.负荷控制系统应用于电力计量的优势
目前我国采用电力负荷控制技术建立的负荷控制系统大多具有当地闭环控制、远程遥控控制、中继站控制、系统参数设置、系统操作以及用电管理等功能,这些功能在电力计量中的应用具有如下几个方面的优势:一是通过负荷控制系统可以对电力负荷以及客户的用电状况进行实时监测,通过了解负荷特性,有助于在用电高峰时段实行削峰填谷,使日负荷曲线变得比较平坦,就能够使现有电力设备得到充分利用,通过优化电网运行方式,以及平衡电力资源来确保电力供应,从而推迟扩建资金的投入。二是可以稳定电网的运行方式,提高供电的可靠性,负荷控制系统的相关功能模块能够对一些故障迅速做出反应,从而确保电网安全稳定。同时还可以通过电力负荷控制系统来有效提高对用户监视的准确率和控制的正确率,控制线路拉闸情况,提高电网的用电负荷率,确保电网的安全稳定运行。三是负荷控制系统可以对客户、电量、电价、电费等营销和服务的关键指标和环节实行集约化、精细化管理,另外控制中心通过电力负荷控制反馈的数据情况可以搞清各用电企业的用电特性,并据此制定可主动避峰、可安排轮休的工业用电负荷管理目标,实现电力运行方式的优化。同时根据相关数据的统计结果可以对当前电力市场运营情况、营销能力、市场发展趋势及服务客户的能力等进行综合分析和深度挖掘,开展市场前景预测,为电力部门制订营销管理目标及营销决策提供科学的依据。
三、结语
采用电力负荷技术建立的电力负荷控制系统是实施整个电力系统计划节约用电和安全用电的重要技术手段,充分发挥电力负荷控制系统在电力计量中的各种技术优势,对促进用电管理现代化的发展进程具有非常重要的作用。相信随着电力负荷控制技术的不断成熟和发展,新的电力负荷控制技术将会在电力计量中得到更为广泛的应用和发展。
作者:贾志强 元伟