CN113592669B - 一种基于区块链的继电保护定值确认方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于区块链的继电保护定值确认方法及系统，包括：将第一定值文件数据存储到区块链中，并在链上对所述第一定值文件数据进行加密转化处理，以获取第一哈希值；获取现场继电保护装置中实际运行的第二定值文件数据存储到区块链中，并在链上进行加密转化处理，以获取第二哈希值；利用一致性核查应用对所述第一哈希值和第二哈希值进行一致性校验，以获取第一校验结果，并存储到区块链中；利用区块链上的智能合约对所述第一哈希值和第二哈希值进行一致性校验，以获取第二校验结果；利用智能合约对所述第一校验结果和第二校验结果进行对比，并当对比结果指示校验结果一致时，确定所述第二定值文件数据通过一致性校验。

Description

一种基于区块链的继电保护定值确认方法及系统
技术领域
本发明涉及区块链的应用技术领域，并且更具体地，涉及一种基于区块链的继电保护定值确认方法及系统。
背景技术
继电保护是电力系统的重要组成部分，而继电保护定值管理工作的有效性、及时性是电网安全、稳定运行的有力保障。传统保护定值修改工作至少需要半天至一天的时间，工作过程枯燥、费时费力、出错几率大，且难以保证执行定值的准确率。保护装置本身均具备远方修改定值功能，且保护信息管理系统可以实现远方修改定值同时召唤定值进行一次定值核对功能，但国网范围内迟迟未找到另外一种确认手段，无法满足《安规》要求的遥控后的两个指示同时发生相应变化，这也成为困扰保护专业多年的技术难题。具体问题如下：
(1)人工执行定值效率低且难免疏误
定值执行工作包括定值打印、现场逐条输入和核对、归档，该过程繁复，消耗大量时间和人力，导致修改定值工作占保护班组40～60％的工作量，另外，定值执行准确率也很难保证100％。
(2)远方修改定值尚无“双确认”方法
继电保护和安全自动装置远方操作时，至少应有两个指示均已同时发生对应变化，才能确认该设备已操作到位。目前仅有“软报文逐条上送定值”这一种确认方式，尚欠缺第二种确认方式，导致远方修改定值迟迟未能全面开展。
(3)执行时才能发现计算定值与装置定值的差异
保护的定值条目清单因装置型号、软件的不同而存在差异，某些情况下在执行环节才能发现计算定值与装置实际定值条目的差异，导致工作反复、工期延误。
(4)缺乏保障发布定值与运行定值一致的高效手段
缺乏快速、高效的开展全网、全站核查的技术手段。各单位基本不能掌握有多少装置的运行定值与发布定值存在差异，很难有针对性的开展治理工作，更不能防范破坏性的定值篡改攻击。
(5)缺乏对历史发布的定值防伪造、防篡改的技术手段，不利于开展事故调查、责任认定等工作。
发明内容
本发明提出一种基于区块链的继电保护定值确认方法及系统，以解决如何实现继电保护装置的保护定值确认的问题。
为了解决上述问题，根据本发明的一个方面，提供了一种基于区块链的继电保护定值确认方法，所述方法包括：
将调度管理应用OMS上传的第一定值文件数据存储到区块链中，并在链上按照预设的加密算法对所述第一定值文件数据进行加密转化处理，以获取第一哈希值，并将所述第一哈希值存储到区块链中；
获取现场继电保护装置中实际运行的第二定值文件数据，将所述第二定值文件数据存储到区块链中，并在链上按照预设的加密算法对所述第二定值文件数据进行加密转化处理，以获取第二哈希值，并将所述第二哈希值存储到区块链中；
利用一致性核查应用对所述第一哈希值和第二哈希值进行一致性校验，以获取第一校验结果，并将所述第一校验结果存储到区块链中；
利用区块链上的智能合约对所述第一哈希值和第二哈希值进行一致性校验，以获取第二校验结果；
利用区块链上的智能合约对所述第一校验结果和第二校验结果进行对比，并当对比结果指示校验结果一致时，确定所述第二定值文件数据通过一致性校验。
优选地，其中所述区块链位于调控云平台中，所述现场继电保护装置和调控云平台通过隔离装置进行数据交互。
优选地，其中所述预设的加密算法为SM3加密算法。
优选地，其中所述方法还包括：
当对比结果指示校验结果不一致时，根据不一致结果在区块链上进行元数据的溯源，准确定位异常情况发生原因，并根据所述异常情况发生原因发送异常告警信息至告警系统。
根据本发明的另一个方面，提供了一种基于区块链的继电保护定值确认系统，所述系统包括：
第一计算单元，用于将调度管理应用OMS上传的第一定值文件数据存储到区块链中，并在链上按照预设的加密算法对所述第一定值文件数据进行加密转化处理，以获取第一哈希值，并将所述第一哈希值存储到区块链中；
第二计算单元，用于获取现场继电保护装置中实际运行的第二定值文件数据，将所述第二定值文件数据存储到区块链中，并在链上按照预设的加密算法对所述第二定值文件数据进行加密转化处理，以获取第二哈希值，并将所述第二哈希值存储到区块链中；
第一校验单元，用于利用一致性核查应用对所述第一哈希值和第二哈希值进行一致性校验，以获取第一校验结果，并将所述第一校验结果存储到区块链中；
第二校验单元，用于利用区块链上的智能合约对所述第一哈希值和第二哈希值进行一致性校验，以获取第二校验结果；
确认单元，用于利用区块链上的智能合约对所述第一校验结果和第二校验结果进行对比，并当对比结果指示校验结果一致时，确定所述第二定值文件数据通过一致性校验。
优选地，其中所述区块链位于调控云平台中，所述现场继电保护装置和调控云平台通过隔离装置进行数据交互。
优选地，其中所述预设的加密算法为SM3加密算法。
优选地，其中所述系统还包括：
告警单元，用于当对比结果指示校验结果不一致时，根据不一致结果在区块链上进行元数据的溯源，准确定位异常情况发生原因，并根据所述异常情况发生原因发送异常告警信息至告警系统。
本发明提供了一种基于区块链的继电保护定值确认方法及系统，分别计算调度管理应用OMS上传的第一定值文件数据的哈希值和现场继电保护装置中实际运行的第二定值文件数据的哈希值，并利用智能合约和一致性核查应用分别对两个哈希值进行一致性校验，以获取第一校验结果和第二校验结果，并对第一校验结果和第二校验结果进行对比，并当对比结果指示校验结果一致时，确定所述第二定值文件数据通过一致性校验；本发明在区块链上进行智能合约一致性校验，基于哈希值核查关键业务数据的发布态与装置实际运行数据的一致性，依托区块链的底层通信环境，构建点对点的信息传输通道，将源端、受端信息通过区块链建立第二条确认通道，同时依托区块链技术的不可篡改、可追溯等特征，保障了源、受端数据可信，提升了电网安全稳定运行水平。
附图说明
通过参考下面的附图，可以更为完整地理解本发明的示例性实施方式：
图1为根据本发明实施方式的基于区块链的继电保护定值确认方法100的流程图；
图2为根据本发明实施方式的实现基于区块链的继电保护定值一致性校验的原理图；
图3为根据本发明实施方式的基于区块链的继电保护定值确认系统300的结构示意图。
具体实施方式
现在参考附图介绍本发明的示例性实施方式，然而，本发明可以用许多不同的形式来实施，并且不局限于此处描述的实施例，提供这些实施例是为了详尽地且完全地公开本发明，并且向所属技术领域的技术人员充分传达本发明的范围。对于表示在附图中的示例性实施方式中的术语并不是对本发明的限定。在附图中，相同的单元/元件使用相同的附图标记。
除非另有说明，此处使用的术语(包括科技术语)对所属技术领域的技术人员具有通常的理解含义。另外，可以理解的是，以通常使用的词典限定的术语，应当被理解为与其相关领域的语境具有一致的含义，而不应该被理解为理想化的或过于正式的意义。
图1为根据本发明实施方式的基于区块链的继电保护定值确认方法100的流程图。如图1所示，本发明实施方式提供的基于区块链的继电保护定值确认方法，在区块链上进行智能合约一致性校验，基于哈希值核查关键业务数据的发布态与装置实际运行数据的一致性，依托区块链的底层通信环境，构建点对点的信息传输通道，将源端、受端信息通过区块链建立第二条确认通道，同时依托区块链技术的不可篡改、可追溯等特征，保障了源、受端数据可信，提升了电网安全稳定运行水平。本发明实施方式提供的基于区块链的继电保护定值确认方法100，从步骤101处开始，在步骤101将调度管理应用OMS上传的第一定值文件数据存储到区块链中，并在链上按照预设的加密算法对所述第一定值文件数据进行加密转化处理，以获取第一哈希值，并将所述第一哈希值存储到区块链中。
优选地，其中所述预设的加密算法为SM3加密算法。
优选地，其中所述区块链位于调控云平台中，所述现场继电保护装置和调控云平台通过隔离装置进行数据交互。
本发明将区块链技术运用到继电保护专业管理当中，利用区块链的分布式存储、不可篡改、可信执行合约等特点，构建“区块链+电网三道防线”的主动防误体系，提升电网安全稳定运行水平。
在区块链上进行智能合约一致性校验，基于哈希值巡检，核查关键业务数据的发布态与装置实际运行数据的一致性。依托区块链的底层通信环境，构建点对点的信息传输通道，将源端、受端信息通过区块链建立第二条确认通道，同时依托区块链技术的不可篡改、可追溯等特征，保障了源、受端数据可信。基于区块链上的智能合约对双方数据进行一致性校验，并与现有系统连接，和现有系统中的数据进行智能比对校验，直接返回给用户真实可信的“双确认”结果。同时可对链上数据进行实时检测与记录，当数据不一致时可追溯到原始数据进行校验。通过构建继电保护装置运行中的真实数据有效核验体系，满足继电保护定值一致性核验需求，提升关键数据的管控水平，使关键数据防伪可溯，保障电网安全运行。
结合图2所示，在本发明中，区块链系统安装在安全Ⅲ区的调控云平台上，与OMS应用、一致性核查应用和二次设备在线监视分析系统/综合智能告警系统连接。继电保护装置安装在生产控制大区，生产控制大区和Ⅲ区中的设备通过隔离装置进行数据交互。
在本发明中，保护处下发第一定值文件数据至OMS应用，通过OMS应用将保护处下发的第一定值文件数据存储到区块链上，区块链系统接收到第一定值文件数据后，在链上通过SM3算法将第一定值文件数据加密转化为256位的第一哈希值，同时将所述第一哈希值结果上链存证，以保障发布的第一定值文件数据(源端数据)的真实性。
在步骤102，获取现场继电保护装置中实际运行的第二定值文件数据，将所述第二定值文件数据存储到区块链中，并在链上按照预设的加密算法对所述第二定值文件数据进行加密转化处理，以获取第二哈希值，并将所述第二哈希值存储到区块链中。
在本发明中，在生产控制大区完成定值信息修改后的数据采集及传输功能。通过区块链一体机/区块链硬件设备，从现场继电保护装置直接采集修改后的实际运行的第二定值文件数据，并直接上链存证。同时，在链上通过SM3算法将所述第二定值文件数据加密转化为256位的第二哈希值，并将所述第二哈希值结果上链存证。通过区块链技术将现场继电保护装置实际运行的第二定值文件数据(受端数据)直接采集上链存证，能够为后续的“双确认”机制提供有效受端数据保障，并实现数据的可溯源、不可篡改，当确认结果不一致时，可追溯到异常数据进行校验。
在步骤103，利用一致性核查应用对所述第一哈希值和第二哈希值进行一致性校验，以获取第一校验结果，并将所述第一校验结果存储到区块链中。
在步骤104，利用区块链上的智能合约对所述第一哈希值和第二哈希值进行一致性校验，以获取第二校验结果。
在本发明中，所述第一哈希值和第二哈希值会同时存储在调度云平台中，供一致性核查应用获取。一致性核查应用对获取的第一哈希值和第二哈希值进行一致性校验，以获取第一校验结果，并将所述第一校验结果存储到区块链中。同时，在区块链上，通过智能合约对存储在区块链上的第一哈希值和第二哈希值进行一致性校验，检验发布定值与运行定值的一致性，获取的第二校验结果。
在步骤105，利用区块链上的智能合约对所述第一校验结果和第二校验结果进行对比，并当对比结果指示校验结果一致时，确定所述第二定值文件数据通过一致性校验。
优选地，其中所述方法还包括：
当对比结果指示校验结果不一致时，根据不一致结果在区块链上进行元数据的溯源，准确定位异常情况发生原因，并根据所述异常情况发生原因发送异常告警信息至告警系统。
在本发明中，在区块链上，利用智能合约将接收到的安全Ⅲ区的一致性核查应用的第一校验结果与区块链上通过智能合约进行一致性校验的第二校验结果进行对比，并当对比结果指示校验结果一致时，确定所述第二定值文件数据通过一致性校验。
本发明通过实现链上定值文件校验，构建一条新的确认路径，与原有业务确认路径一并形成了“双确认”机制，从而真实有效的做到了“双确认”，再依托链上智能合约将“双确认”结果返回给用户，满足了《安规》规定的操作后的位置检查，至少有两个非同样原理或非同源的指示才能确认该设备已操作到位的要求。构建了继电保护装置运行中的真实数据有效核验体系，满足继电保护定值一致性核验需求，提升关键数据的管控水平，使关键数据防伪可溯，保障电网安全运行。
另外，当“双确认”结果不一致时，能够将异常结果直接告警到二次设备在线监视分析系统/综合智能告警系统，起到有效警告功能，同时依靠区块链多方共识、可溯源、不可篡改的特性，可帮助准确追溯到异常数据，及时发现问题，解决问题。
本发明的基于区块链的继电保护定值一致性核验方法，可有效解决数据公开透明的问题。定值文件数据上链存证后，区块链上的其他节点将保存同样的数据，实现了数据的分布式存储，多主体可实现数据共享。利用区块链的智能合约技术，可将定值文件的一致性核验通过智能合约在链上自动完成，实现数据的真实可信、公开透明和开放共享，有助于构建高效的调度数据全生命周期管理机制，增强电力调度数据的公信力。区块链数据具有去中心化、可溯源等特点，支持基于智能合约开发复杂系统的需求。通过区块链技术，构建维护一个公平、公正、共享、共赢的公共服务平台，实现用户及各类业务资源的引流和汇集，提高用户黏度，优化电力调度模式，加快推动新能源电力与分布式电力调度发展。
另一方面，基于区块链的继电保护设备管理应用能促使参与各方电网中生产运行、调度等系统，按照一定原则，安全有序运转，保障电网的安全、优质、经济运行。基于区块链技术，为电力调度数据提供稳定、可信、可追溯的服务，有效打通信息壁垒，实现数据价值，营造良好电力调度协同环境，提高发电企业和用电企业灵活协同的积极性，提升电网企业“三公”调度公信力，推动调度业务数字化、智能化，促进电力调度业务发展。提供技术保障，提升电力利用效率、为各方节约电力输配电、存储成本，对市场经济的发展起到积极的推动作用，保障电力系统安全可靠运行，促进电力行业的发展。
图3为根据本发明实施方式的基于区块链的继电保护定值确认系统300的结构示意图。如图3所示，本发明实施方式提供的基于区块链的继电保护定值确认系统300，包括：第一计算单元301、第二计算单元302、第一校验单元303、第二校验单元304和确认单元305。
优选地，所述第一计算单元301，用于将调度管理应用OMS上传的第一定值文件数据存储到区块链中，并在链上按照预设的加密算法对所述第一定值文件数据进行加密转化处理，以获取第一哈希值，并将所述第一哈希值存储到区块链中。
优选地，其中所述预设的加密算法为SM3加密算法。
优选地，所述第二计算单元302，用于获取现场继电保护装置中实际运行的第二定值文件数据，将所述第二定值文件数据存储到区块链中，并在链上按照预设的加密算法对所述第二定值文件数据进行加密转化处理，以获取第二哈希值，并将所述第二哈希值存储到区块链中。
优选地，所述第一校验单元303，用于利用一致性核查应用对所述第一哈希值和第二哈希值进行一致性校验，以获取第一校验结果，并将所述第一校验结果存储到区块链中。
优选地，所述第二校验单元304，用于利用区块链上的智能合约对所述第一哈希值和第二哈希值进行一致性校验，以获取第二校验结果；
优选地，所述确认单元305，用于利用区块链上的智能合约对所述第一校验结果和第二校验结果进行对比，并当对比结果指示校验结果一致时，确定所述第二定值文件数据通过一致性校验。
优选地，其中所述区块链位于调控云平台中，所述现场继电保护装置和调控云平台通过隔离装置进行数据交互。
优选地，其中所述系统还包括：
告警单元，用于当对比结果指示校验结果不一致时，根据不一致结果在区块链上进行元数据的溯源，准确定位异常情况发生原因，并根据所述异常情况发生原因发送异常告警信息至告警系统。
本发明的实施例的基于区块链的继电保护定值确认系统300与本发明的另一个实施例的基于区块链的继电保护定值确认方法100相对应，在此不再赘述。
已经通过参考少量实施方式描述了本发明。然而，本领域技术人员所公知的，正如附带的专利权利要求所限定的，除了本发明以上公开的其他的实施例等同地落在本发明的范围内。
通常地，在权利要求中使用的所有术语都根据他们在技术领域的通常含义被解释，除非在其中被另外明确地定义。所有的参考“一个/所述/该[装置、组件等]”都被开放地解释为所述装置、组件等中的至少一个实例，除非另外明确地说明。这里公开的任何方法的步骤都没必要以公开的准确的顺序运行，除非明确地说明。
本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (4)

1.一种基于区块链的继电保护定值确认方法，其特征在于，包括：
将调度管理应用OMS上传的第一定值文件数据存储到区块链中，其中，所述区块链位于调控云平台中；并在链上按照预设的SM3加密算法对所述第一定值文件数据进行加密转化处理，以获取256位的第一哈希值，并将所述第一哈希值存储到区块链中；
获取现场继电保护装置中实际运行的第二定值文件数据，将所述第二定值文件数据存储到所述区块链中，并在链上按照预设的SM3加密算法对所述第二定值文件数据进行加密转化处理，以获取256位的第二哈希值，并将所述第二哈希值存储到区块链中；
利用一致性核查应用对所述第一哈希值和第二哈希值进行一致性校验，以获取第一校验结果，并将所述第一校验结果存储到区块链中；利用区块链上的智能合约对所述第一哈希值和第二哈希值进行一致性校验，以获取第二校验结果，并将所述第二校验结果存储到区块链中；
利用区块链上的智能合约对所述第一校验结果和第二校验结果进行对比，并当对比结果指示校验结果一致时，确定所述第二定值文件数据通过一致性校验，确认所述现场继电保护装置已操作到位，其中，所述现场继电保护装置和调控云平台通过隔离装置进行数据交互。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
当对比结果指示校验结果不一致时，根据不一致结果在区块链上进行元数据的溯源，准确定位异常情况发生原因，并根据所述异常情况发生原因发送异常告警信息至告警系统。
3.一种基于区块链的继电保护定值确认系统，其特征在于，包括：
第一计算单元，用于将调度管理应用OMS上传的第一定值文件数据存储到区块链中，其中，所述区块链位于调控云平台中；并在链上按照预设的SM3加密算法对所述第一定值文件数据进行加密转化处理，以获取256位的第一哈希值，并将所述第一哈希值存储到区块链中；
第二计算单元，用于获取现场继电保护装置中实际运行的第二定值文件数据，将所述第二定值文件数据存储到区块链中，并在链上按照预设的SM3加密算法对所述第二定值文件数据进行加密转化处理，以获取256位的第二哈希值，并将所述第二哈希值存储到区块链中；
第一校验单元，用于利用一致性核查应用对所述第一哈希值和第二哈希值进行一致性校验，以获取第一校验结果，并将所述第一校验结果存储到区块链中；
第二校验单元，用于利用区块链上的智能合约对所述第一哈希值和第二哈希值进行一致性校验，以获取第二校验结果，并将所述第二校验结果存储到区块链中；
确认单元，用于利用区块链上的智能合约对所述第一校验结果和第二校验结果进行对比，并当对比结果指示校验结果一致时，确定所述第二定值文件数据通过一致性校验，确认所述现场继电保护装置已操作到位，其中，所述现场继电保护装置和调控云平台通过隔离装置进行数据交互。
4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，还包括：
告警单元，用于当对比结果指示校验结果不一致时，根据不一致结果在区块链上进行元数据的溯源，准确定位异常情况发生原因，并根据所述异常情况发生原因发送异常告警信息至告警系统。
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