CN114123353B - 基于安全防护的智慧能源系统及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种基于安全防护的智慧能源系统及其控制方法。所述系统包括能源控制模块、调度模块、分布式供电集群模块、负荷单元和控制逻辑确定模块，调度模块，用于向控制逻辑确定模块发送携带负荷需求功率的发电功率指令；控制逻辑确定模块，用于获取分布式供电集群模块的发电功率，根据发电功率和负荷需求功率确定分布式供电集群模块、负荷单元之间的控制逻辑，得到对应控制指令，输出控制逻辑和控制指令至能源控制模块；能源控制模块，用于对控制逻辑进行恶意攻击检测；当检测通过时，根据控制指令控制分布式供电集群模块中目标分布式供电模块向负荷单元提供电力。采用本系统能够提高智慧能源系统的安全性。

Description

基于安全防护的智慧能源系统及其控制方法

技术领域

本申请涉及能源技术领域，特别是涉及一种基于安全防护的智慧能源系统及其控制方法。

背景技术

随着５Ｇ、物联网、大数据、人工智能、云计算、区块链和机器人等新技术的发展，提升了能源工业在节能减排、多能互补和集成优化等方面的实施能力，从不同领域与不同维度全面推动了智慧能源产业的创新发展，开启了互联网＋智慧能源的新生态。

然而现阶段，针对一般处于用户侧智慧能源系统，现阶段还没有非常严格的安全防护标准，智慧能源系统中的分布式电源、储能和负荷的控制存在恶意的攻击行为。比如：控制分布式电源进行不合理的操作，以及在高峰期大功率从电网买电、低谷期大功率放电等现象。导致智慧能源系统的安全性低。

发明内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够提高智慧能源系统的安全性的基于安全防护的智慧能源系统和控制方法、装置、计算机设备、计算机可读存储介质和计算机程序产品。

第一方面，本申请提供了一种基于安全防护的智慧能源系统。所述系统包括能源控制模块、调度模块、分布式供电集群模块、负荷单元和控制逻辑确定模块，其中：

所述调度模块，用于向所述控制逻辑确定模块发送携带负荷需求功率的发电功率指令；

所述控制逻辑确定模块，用于获取所述分布式供电集群模块的发电功率，根据所述发电功率和所述负荷需求功率确定所述分布式供电集群模块、负荷单元之间的控制逻辑，得到对应控制指令，输出所述控制逻辑和所述控制指令至所述能源控制模块；

所述能源控制模块，用于对所述控制逻辑进行恶意攻击检测；当检测通过时，根据所述控制指令控制所述分布式供电集群模块中目标分布式供电模块向所述负荷单元提供电力。

在其中一个实施例中，所述系统还包括控制逻辑预设模块，所述控制逻辑预设模块，用于确定所述分布式供电集群模块和负荷单元的预设控制逻辑，输出所述预设控制逻辑至所述控制逻辑确定模块；所述分布式供电集群模块包括光伏发电模块、燃料电池供电模块、风力发电模块、储能供电模块、柴油/燃气发电模块。

在其中一个实施例中，所述控制逻辑确定模块，用于基于所述预设控制逻辑，在离网模式下，当所述光伏发电模块的第一发电功率、所述风力发电模块的第二发电功率大于所述负荷需求功率时，确定所述光伏发电模块和所述风力发电模块发电，以及将超出所述负荷需求功率的功率存储在所述储能供电模块，分别得到所述光伏发电模块和所述风力发电模块的发电控制指令和储能控制指令。

在其中一个实施例中，所述控制逻辑确定模块，用于基于所述预设控制逻辑，在离网模式下，当所述光伏发电模块的第一发电功率、所述风力发电模块的第二发电功率小于所述负荷需求功率时，确定所述储能供电模块发电，得到所述储能供电模块的发电控制指令；当所述储能供电模块的电容量低于预设值时，确定所述储能供电模块停止放电和所述燃料电池供电模块发电，得到所述储能供电模块的停电控制指令和所述燃料电池供电模块的发电控制指令。

在其中一个实施例中，所述控制逻辑确定模块，用于基于所述预设控制逻辑，在并网模式下，当所述光伏发电模块的第一发电功率、所述风力发电模块的第二发电功率大于所述负荷需求功率时，确定所述光伏发电模块和所述风力发电模块发电，将超出所述负荷需求功率的电量上网，分别得到所述光伏发电模块和所述风力发电模块的发电控制指令以及电量上网控制指令。

在其中一个实施例中，所述控制逻辑确定模块，用于基于所述预设控制逻辑，在并网模式下，当所述光伏发电模块的第一发电功率、所述风力发电模块的第二发电功率小于所述负荷需求功率时，确定所述储能供电模块发电，得到所述储能供电模块的发电控制指令；当所述储能供电模块的电容量低于预设值时，控制所述储能供电模块停止放电并从电网购电，得到所述储能供电模块购电控制指令。

在其中一个实施例中，所述能源控制模块，用于对所述控制逻辑中是否存在所述储能供电模块的容量小于第一预设值时未停止继续放电、所述储能供电模块的容量大于第二预设值时未停止继续充电、所述光伏发电模块、燃料电池供电模块、风力发电模块、储能供电模块、负荷单元和柴油/燃气发电模块的启动和停止操作超过预设操作频次、在用电高峰期买电的第一时长不能超过第一预设时长、在用电谷期卖电的第二时长不能超过第二预设时长中任意至少一种恶意攻击行为进行检测。

在其中一个实施例中，所述系统还包括报警模块，所述报警模块，用于当所述能源控制模块对所述控制逻辑进行恶意攻击检测，当检测未通过时，生成报警信息。

第二方面，本申请还提供了一种基于安全防护的智慧能源系统的控制方法。所述方法包括：

获取携带负荷需求功率的发电功率指令；

获取所述智慧能源系统中分布式供电集群单元的发电功率；

根据所述发电功率和所述负荷需求功率确定所述分布式供电集群单元、充电单元之间的控制逻辑，得到对应控制指令；

对所述控制逻辑进行恶意攻击检测，当检测通过时，根据所述控制指令控制对应的分布式供电单元向所述智慧能源系统的充电单元提供电力。

第三方面，本申请还提供了一种计算机设备。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以下步骤：

获取携带负荷需求功率的发电功率指令；

获取所述智慧能源系统中分布式供电集群单元的发电功率；

根据所述发电功率和所述负荷需求功率确定所述分布式供电集群单元、负荷单元之间的控制逻辑，得到对应控制指令；

对所述控制逻辑进行恶意攻击检测，当检测通过时，根据所述控制指令控制对应的分布式供电集群单元向所述智慧能源系统的负荷单元提供电力。

第四方面，本申请还提供了一种计算机可读存储介质。所述计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：

获取携带负荷需求功率的发电功率指令；

获取所述智慧能源系统中分布式供电集群单元的发电功率；

根据所述发电功率和所述负荷需求功率确定所述分布式供电集群单元、负荷单元之间的控制逻辑，得到对应控制指令；

对所述控制逻辑进行恶意攻击检测，当检测通过时，根据所述控制指令控制对应的分布式供电集群单元向所述智慧能源系统的负荷单元提供电力。

第五方面，本申请还提供了一种计算机程序产品。所述计算机程序产品，包括计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：

获取携带负荷需求功率的发电功率指令；

获取所述智慧能源系统中分布式供电集群单元的发电功率；

根据所述发电功率和所述负荷需求功率确定所述分布式供电集群单元、负荷单元之间的控制逻辑，得到对应控制指令；

对所述控制逻辑进行恶意攻击检测，当检测通过时，根据所述控制指令控制对应的分布式供电集群单元向所述智慧能源系统的负荷单元提供电力。

上述基于安全防护的智慧能源系统及其控制方法、计算机设备、存储介质和计算机程序产品，通过调度模块，用于获取携带负荷需求功率的发电功率指令，输出发电功率指令至控制逻辑确定模块；以及通过控制逻辑确定模块，确定分布式供电集群模块、负荷单元之间的控制逻辑，得到对应控制指令；并通过能源控制模块对控制逻辑进行检测，确定是否存在恶意攻击行为，当不存在时，根据控制指令控制对应的分布式供电集群模块向负荷单元提供电力供给，避免了智慧能源系统被攻击，提高了智慧能源系统的安全性。

附图说明

图1为一个实施例中基于安全防护的智慧能源系统的示意图；

图2为另一个实施例中基于安全防护的智慧能源系统的示意图；

图3为另一个实施例中基于安全防护的智慧能源系统的控制方法的流程示意图；

图4为一个实施例中基于安全防护的智慧能源系统的控制方法的应用场景图；

图5为一个实施例中计算机设备的内部结构图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

在一个实施例中，如图1所示，提供了一种基于安全防护的智慧能源系统，本实施例以该系统应用于终端进行举例说明，可以理解的是，该系统也可以应用于服务器。本实施例中，该系统包括能源控制模块、调度模块、分布式供电集群模块、负荷单元和控制逻辑确定模块，其中，能源控制模块、调度模块、分布式供电集群模块、负荷单元和控制逻辑确定模块通过通讯线相连。

调度模块，用于向控制逻辑确定模块发送携带负荷需求功率的发电功率指令。其中，调度模块还可以向控制逻辑确定模块发送启动或者停止指令，通过对控制逻辑确定模块进行启动或者停止控制，来启动或停止智慧能源系统。

控制逻辑确定模块，用于获取分布式供电集群模块的发电功率，根据发电功率和负荷需求功率确定分布式供电集群模块、负荷单元之间的控制逻辑，得到对应控制指令，输出控制指令和控制逻辑至能源控制模块。

其中，分布式供电集群模块包括不同类型的供电模块，分布式供电集群模块中包括光伏发电模块、燃料电池供电模块、风力发电模块、储能供电模块、柴油/燃气发电模块；其中，分布式供电集群模块中的模块之间存在供电优先级，供电优先级可以是根据能源的环保程度来确定的；例如，在需要供电的情况下，分布式供电集群模块中的光伏发电模块和风力发电模块的优先级高于储能供电模块供电；在光伏发电模块和风力发电模块功率小于需求功率时，储能供电模块优先于燃料电池供电模块供电。控制指令包括各分布式供电模块的放电控制指令、启动控制指令、停止控制指令和功率限制控制指令等。负荷单元支持不同类型的负荷，可以与不同类型负荷提供电力；例如，负荷单元可以用于给电动汽车充电的电动汽车充电单元，也可以是其他类型负荷单元（如，工业用电的负荷单元和民用电的负荷单元）。

控制逻辑确定模块中预先存储了预设控制逻辑，在接收到调度模块发送携带负荷需求功率的发电功率指令时，确定分布式供电集群模块中分布式供电模块的类型以及获取分布式供电集群模块中各分布式供电模块的发电功率，根据各分布式供电模块的发电功率和负荷需求功率，确定分布式供电集群模块中各分布式供电模块和负荷单元之间的控制逻辑，并生成控制逻辑对应的控制指令。

进一步地，基于安全防护的智慧能源系统不同工作模式下的智慧能源控制策略是不同的；其中，工作模式包括离网模式和并网模式，在离网模式下，智慧能源系统与电网无法实现电量交易；也就是说，智慧能源系统不能实现电量上网和买电。在并网模式下，智慧能源系统与电网可以进行电量交易，也就是说智慧能源系统可以电量上网和买电。

例如，分布式供电集群模块中包括光伏发电模块、燃料电池供电模块、风力发电模块、储能供电模块、柴油/燃气发电模块，负荷单元以电动汽车充电单元为例进行说明。在离网模式下，当接收到调度模块发送携带负荷需求功率的发电功率指令时，根据智慧能源控制策略确定光伏发电模块和风力发电模块的发电功率，若确定光伏发电模块和风力发电模块的发电功率大于负荷需求功率时，生成光伏发电模块和风力发电模块的启动控制指令和放电控制指令，以及储能供电模块的储能控制指令，将多余的功率存储在储能供电模块中。

具体地，控制逻辑确定模块，用于确定智慧能源的工作状态，在不同的工作状态下，获取分布式供电集群模块中各分布式供电模块的发电功率，根据发电功率和负荷需求功率确定分布式供电集群模块、负荷单元之间的控制逻辑，得到对应控制指令，输出控制指令和控制逻辑至能源控制模块。

能源控制模块，用于对控制逻辑进行恶意攻击检测，当检测通过时，根据控制指令控制对应的分布式供电集群模块向负荷单元提供电力。

其中，恶意攻击检测是指对智慧能源系统进行检测，包括：检测储能供电模块在容量小于n%时是否允许继续放电（例如，储能供电模块在容量小于10%时不允许继续放电）、储能供电模块在容量高于m%时是否允许继续充电（例如，储能供电模块高于90%时不允许继续充电）、检测分布式供电集群中的各分布式供电模块在预设时长中的启动和停止的频次是否超过预设频次（例如，不能连续3次以上并在10秒内频繁的启动和停止光伏发电模块、燃料电池供电模块、风力发电模块、储能供电模块、电动汽车充电单元、柴油/燃气发电模块），以及在用电高峰期买电的第一时长是否超过第一预设时长（例如，不能连续30分钟以上在用电高峰期买电）、在用电谷期（即，用电低谷期）卖电的第二时长是否超过第二预设时长（例如，不能连续30分钟以上在用电谷期卖电）等。

具体地，能源控制模块在执行控制逻辑对应的控制指令时，对控制逻辑进行恶意攻击检测，当检测到分布式供电集群中的各分布式供电模块在预设时长中的启动和停止的操作频次没有超过预设操作频次、在用电高峰期买电的第一时长没有超过第一预设时长、在用电谷期卖电的第二时长没有超过第二预设时长时，则确定检测通过时，根据控制指令控制对应的分布式供电集群模块向负荷单元提供电力。

上述基于安全防护的智慧能源系统中，通过调度模块，获取携带负荷需求功率的发电功率指令，输出发电功率指令至控制逻辑确定模块；以及通过控制逻辑确定模块，确定分布式供电集群模块、负荷单元之间的控制逻辑，得到对应控制指令；并通过能源控制模块对控制逻辑进行检测，确定是否存在恶意攻击行为，当不存在时，根据控制指令控制对应的分布式供电集群模块向负荷单元提供电力供给，避免了智慧能源系统被攻击，提高了智慧能源系统的安全性。

在另一个实施例中，如图2所示，提供了一种基于安全防护的智慧能源系统，本实施例以该系统应用于终端进行举例说明，可以理解的是，该系统也可以应用于服务器。本实施例中，该系统除包括能源控制模块、调度模块、分布式供电集群模块、负荷单元和控制逻辑确定模块之外，还包括控制逻辑预设模块和报警模块；其中，负荷单元为电动汽车充电单元。能源控制模块、调度模块、分布式供电集群模块、负荷单元、控制逻辑确定模块、控制逻辑预设模块和报警模块通过通讯线相连；分布式供电集群模块包括光伏发电模块、燃料电池供电模块、风力发电模块、储能供电模块、柴油/燃气发电模块。

其中，系统还包括控制逻辑预设模块，控制逻辑预设模块，用于确定分布式供电集群模块和负荷单元的预设控制逻辑，输出预设控制逻辑至控制逻辑确定模块；分布式供电集群模块包括光伏发电模块、燃料电池供电模块、风力发电模块、储能供电模块、电动汽车负荷单元、柴油/燃气发电模块；对应的预设控制逻辑包括离线模式下的预设控制逻辑和并网模式下的预设控制逻辑。离线模式下的预设控制逻辑包括当光伏发电模块的第一发电功率、风力发电模块的第二发电功率大于负荷需求功率时，确定光伏发电模块和风力发电模块发电，以及将超出负荷需求功率的功率存储在储能供电模块。当光伏发电模块的第一发电功率、风力发电模块的第二发电功率小于负荷需求功率时，确定储能供电模块发电；当储能供电模块的电容量低于预设值时，确定储能供电模块停止放电和燃料电池供电模块发电。

例如，在离线模式下，当光伏发电模块和风力发电模块的发电功率大于电动汽车充电所需功率（即负荷需求功率），此时将多余的能量存储到储能供电模块中；当储能供电模块的电池容量大于90%，光伏发电模块和风力发电模块限功率到电动汽车充电所需功率。当光伏发电模块和风力发电模块的发电功率小于电动汽车充电所需功率，储能供电模块优先放电，当储能供电模块的容量低于10%时，储能供电模块停止放电，燃料电池供电模块发电；当燃料电池供电模块、光伏发电模块和风力发电模块无法满足电动汽车充电功率，启动柴油/燃气发电模块。

并网模式下的预设控制逻辑包括当光伏发电模块的第一发电功率、风力发电模块的第二发电功率大于负荷需求功率时，确定光伏发电模块和风力发电模块发电，将超出负荷需求功率的电量上网。当光伏发电模块的第一发电功率、风力发电模块的第二发电功率小于负荷需求功率时，确定储能供电模块发电；当储能供电模块的电容量低于预设值时，控制储能供电模块停止放电并从电网购电。

例如，当光伏发电模块和风力发电模块的发电功率大于电动汽车充电所需功率（即负荷需求功率），此时将多余的能量存储到储能供电模块中；当储能供电模块的电池容量大于90%，多余的电量上网。当光伏发电模块和风力发电模块的发电功率小于电动汽车充电所需功率，储能供电模块优先放电，当储能供电模块的容量低于10%时，储能供电模块停止放电，从电网购电。

具体地，通过控制逻辑预设模块确定分布式供电集群模块和负荷单元的预设控制逻辑，输出预设控制逻辑至控制逻辑确定模块；调度模块向控制逻辑确定模块发送携带负荷需求功率的发电功率指令；基于预设控制逻辑，在离网模式下，当光伏发电模块的第一发电功率、风力发电模块的第二发电功率大于负荷需求功率时，确定光伏发电模块和风力发电模块发电，以及将超出负荷需求功率的功率存储在储能供电模块，分别得到光伏发电模块和风力发电模块的发电控制指令和储能控制指令，输出控制逻辑和控制指令至能源控制模块。

可选地，基于预设控制逻辑，在离网模式下，当光伏发电模块的第一发电功率、风力发电模块的第二发电功率小于负荷需求功率时，确定储能供电模块发电，得到储能供电模块的发电控制指令；当储能供电模块的电容量低于预设值时，确定储能供电模块停止放电和燃料电池供电模块发电，得到储能供电模块的停电控制指令和燃料电池供电模块的发电控制指令，输出控制逻辑和控制指令至能源控制模块。

通过能源控制模块对控制逻辑中是否存在储能供电模块的容量小于第一预设值时未停止继续放电，储能供电模块的容量大于第二预设值时未停止继续充电，光伏发电模块、燃料电池供电模块、风力发电模块、储能供电模块、电动负荷单元和柴油/燃气发电模块的启动和停止操作超过预设操作频次，在用电高峰期买电的第一时长不能超过第一预设时长，在用电谷期卖电的第二时长不能超过第二预设时长中任意至少一种恶意攻击行为进行检测；当检测通过时，根据控制指令控制分布式供电集群模块中目标分布式供电模块向负荷单元提供电力；当能源控制模块对控制逻辑进行恶意攻击检测，当检测未通过时，通过报警模块生成报警信息。

可选地，在一个实施例中，基于安全防护的智慧能源系统的工作模式为并网模式，通过智慧能源系统中的控制逻辑预设模块确定分布式供电集群模块和负荷单元的预设控制逻辑，输出预设控制逻辑至控制逻辑确定模块；调度模块向控制逻辑确定模块发送携带负荷需求功率的发电功率指令；基于预设控制逻辑，在并网模式下，当光伏发电模块的第一发电功率、风力发电模块的第二发电功率大于负荷需求功率时，确定光伏发电模块和风力发电模块发电，将超出负荷需求功率的电量上网，分别得到光伏发电模块和风力发电模块的发电控制指令以及电量上网控制指令。

可选地，在并网模式下，当光伏发电模块的第一发电功率、风力发电模块的第二发电功率小于负荷需求功率时，确定储能供电模块发电，得到储能供电模块的发电控制指令；当储能供电模块的电容量低于预设值时，控制储能供电模块停止放电并从电网购电，得到储能供电模块购电控制指令。

通过能源控制模块对控制逻辑中是否存在储能供电模块的容量小于第一预设值时未停止继续放电，储能供电模块的容量大于第二预设值时未停止继续充电，光伏发电模块、燃料电池供电模块、风力发电模块、储能供电模块、负荷单元和柴油/燃气发电模块的启动和停止操作超过预设操作频次，在用电高峰期买电的第一时长不能超过第一预设时长，在用电谷期卖电的第二时长不能超过第二预设时长中任意至少一种恶意攻击行为进行检测；当检测通过时，根据控制指令控制分布式供电集群模块中目标分布式供电模块向负荷单元提供电力；当能源控制模块对控制逻辑进行恶意攻击检测，当检测未通过时，通过报警模块生成报警信息。

进一步地，控制逻辑预设模块还可以对能源控制模块中，对控制逻辑进行恶意攻击检测的范围进行更新；包括对储能供电模块继续放电和继续充电的容量进行更新、对各分布式供电模块的预设频次、在用电高峰期买电的第一预设时长和在用电谷期卖电的第二预设时长进行更新。

上述基于安全防护的智慧能源系统中，通过调度模块，用于获取携带负荷需求功率的发电功率指令，输出发电功率指令至控制逻辑确定模块；以及通过控制逻辑确定模块，根据智慧能源系统的不同工作模式，确定分布式供电集群模块、负荷单元之间的控制逻辑，得到对应控制指令；并通过能源控制模块对控制逻辑进行检测，确定是否存在恶意攻击行为，当不存在时，根据控制指令控制对应的分布式供电集群模块向负荷单元提供电力供给，避免了智慧能源系统被攻击，提高了智慧能源系统的安全性。

上述基于安全防护的智慧能源系统中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。

基于同样的发明构思，本申请实施例还提供了一种用于实现上述所涉及的基于安全防护的智慧能源系统的基于安全防护的智慧能源系统的控制方法。该控制方法所提供的解决问题的实现方案与上述方法中所记载的实现方案相似，故下面所提供的一个或多个控制方法实施例中的具体限定可以参见上文中对于智慧能源系统的限定，在此不再赘述。

在一个实施例中，如图3所示，提供了一种基于安全防护的智慧能源系统的控制方法，以该方法应用于终端进行说明，包括以下步骤：

步骤302，获取携带负荷需求功率的发电功率指令。

步骤304，获取智慧能源系统中分布式供电集群单元的发电功率。

步骤306，根据发电功率和负荷需求功率确定分布式供电集群单元、负荷单元之间的控制逻辑，得到对应控制指令。

步骤308，对控制逻辑进行恶意攻击检测，当检测通过时，根据控制指令控制对应的分布式供电集群单元向智慧能源系统的负荷单元提供电力。

可选地，在一个实施例中，根据发电功率和负荷需求功率确定分布式供电集群单元、充电单元之间的控制逻辑，得到对应控制指令之前，预先确定分布式供电集群单元中各分布式供电单元和充电单元之间的预设控制逻辑；进一步地，分布式供电集群单元中包括光伏发电单元、燃料电池供电单元、风力发电单元、储能供电单元和柴油/燃气发电单元。

可选地，在一个实施例中，预先确定分布式供电集群单元中各分布式供电单元和充电单元之间的预设控制逻辑，获取携带负荷需求功率的发电功率指令；基于所述预设控制逻辑，在离网模式下，当所述光伏发电单元的第一发电功率、所述风力发电单元的第二发电功率大于所述负荷需求功率时，确定所述光伏发电单元和所述风力发电单元发电，以及将超出所述负荷需求功率的功率存储在所述储能供电单元，分别得到所述光伏发电单元和所述风力发电单元的发电控制指令和储能控制指令。

当光伏发电模块的第一发电功率、风力发电模块的第二发电功率小于负荷需求功率时，确定储能供电模块发电，得到储能供电模块的发电控制指令；当储能供电模块的电容量低于预设值时，确定储能供电模块停止放电和燃料电池供电模块发电，得到储能供电模块的停电控制指令和燃料电池供电模块的发电控制指令。

基于预设控制逻辑，在并网模式下，当光伏发电单元的第一发电功率和风力发电单元的第二发电功率均大于负荷需求功率时，确定光伏发电单元和风力发电单元发电，将超出负荷需求功率的电量上网，分别得到光伏发电单元和风力发电单元的发电控制指令以及电量上网控制指令。

当光伏发电单元的第一发电功率、风力发电单元的第二发电功率小于负荷需求功率时，确定储能供电单元发电，得到储能供电单元的发电控制指令；当储能供电单元的电容量低于预设值时，控制储能供电单元停止放电并从电网购电，得到储能供电单元购电控制指令。

对控制逻辑中是否存在储能供电单元的容量小于第一预设值时未停止继续放电，储能供电单元的容量大于第二预设值时未停止继续充电，光伏发电单元、燃料电池供电单元、风力发电单元、储能供电单元、电动汽车充电单元、充电单元和柴油/燃气发电单元的启动和停止操作超过预设操作频次，在用电高峰期买电的第一时长不能超过第一预设时长，在用电谷期卖电的第二时长不能超过第二预设时长中任意至少一种恶意攻击行为进行检测。

可选地，在一个实施例中，当能源控制单元对控制逻辑进行恶意攻击检测，当检测未通过时，生成报警信息。

以下为基于安全防护的智慧能源系统的控制方法的应用场景图，如图4所示。智慧能源系统包括控制逻辑预设单元、能源控制单元、调度单元、分布式供电集群单元、负荷单元和控制逻辑确定单元；分布式供电集群单元中包括光伏发电单元、燃料电池供电单元、风力发电单元、储能供电单元、柴油/燃气发电单元；负荷单元为电动汽车充电单元。

当检测智慧能源处于离网模式下，获取电动汽车充电所需功率的发电功率指令，当光伏发电单元和风力发电单元的发电功率大于电动汽车充电所需功率，此时将多余的能量存储到储能供电单元中；当储能供电单元的电池容量大于90%，光伏发电单元和风力发电单元限功率到电动汽车充电所需功率；当光伏发电单元和风力发电单元的发电功率小于电动汽车充电所需功率，储能供电单元优先放电，当储能供电单元的容量低于10%时，储能供电单元停止放电，燃料电池供电单元开启；当燃料电池供电单元和光伏发电单元还有风力发电单元无法满足电动汽车充电功率，启动柴油/燃气机发电单元；通过控制能源控制单元对上述控制逻辑进行恶意攻击检测，检测是否满足以下要求：存在储能供电单元在容量小于10%时不允许继续放电，储能供电单元容量高于90%时不允许继续充电，不能连续3次以上并在10秒内频繁的启动和停止光伏发电单元、燃料电池单元、风力发电单元、储能供电单元、电动汽车充电单元和柴油/燃气发电单元，不能连续30分钟以上在用电高峰期买电和不能连续30分钟以上在用电谷期卖电；当检测通过时，根据控制指令控制分布式供电集群单元中目标分布式供电单元向电动汽车充电单元提供电力；当检测未通过时，生成报警信息。

当检测智慧能源处于并网模式下，若光伏发电和风力发电功率大于电动汽车充电所需功率，此时将多余的能量存储到储能供电单元中；当储能供电单元的电池容量大于90%，多余的电量上网。当光伏发电和风力发电功率小于电动汽车充电所需功率，储能供电单元优先放电，当储能供电单元的容量低于10%时，储能供电单元停止放电，此时从电网买电来填补缺额。通过控制能源控制单元对上述控制逻辑进行检测，当检测通过时，根据控制指令控制分布式供电集群单元中目标分布式供电单元向电动汽车充电单元提供电力；当检测未通过时，生成报警信息。

上述基于安全防护的智慧能源系统的控制方法，通过根据携带负荷需求功率的发电功率指令确定分布式供电集群单元、负荷单元之间的控制逻辑，得到对应控制指令；并通过对控制逻辑进行检测，确定是否存在恶意攻击行为，当不存在时，根据控制指令控制对应的分布式供电集群模块向负荷单元提供电力供给，避免了智慧能源系统被攻击，提高了智慧能源系统的安全性。

应该理解的是，虽然如上的各实施例所涉及的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，如上的各实施例所涉及的流程图中的至少一部分步骤可以包括多个步骤或者多个阶段，这些步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤中的步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。

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终端，其内部结构图可以如图5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、通信接口、显示屏和输入装置。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和计算机程序。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。该计算机设备的通信接口用于与外部的终端进行有线或无线方式的通信，无线方式可通过WIFI、移动蜂窝网络、NFC（近场通信）或其他技术实现。该计算机程序被处理器执行时以实现一种智慧能源系统的控制方法。该计算机设备的显示屏可以是液晶显示屏或者电子墨水显示屏，该计算机设备的输入装置可以是显示屏上覆盖的触摸层，也可以是计算机设备外壳上设置的按键、轨迹球或触控板，还可以是外接的键盘、触控板或鼠标等。

本领域技术人员可以理解，图5中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请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各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各方法实施例中的步骤。

在一个实施例中，提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述各方法实施例中的步骤。

需要说明的是，本申请所涉及的用户信息（包括但不限于用户设备信息、用户个人信息等）和数据（包括但不限于用于分析的数据、存储的数据、展示的数据等），均为经用户授权或者经过各方充分授权的信息和数据。

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，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、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-OnlyMemory，ROM）、磁带、软盘、闪存、光存储器、高密度嵌入式非易失性存储器、阻变存储器（ReRAM）、磁变存储器（Magnetoresistive Random Access Memory，MRAM）、铁电存储器（Ferroelectric Random Access Memory，FRAM）、相变存储器（Phase Change Memory，PCM）、石墨烯存储器等。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等。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 RandomAccess Memory，DRAM）等。本申请所提供的各实施例中所涉及的数据库可包括关系型数据库和非关系型数据库中至少一种。非关系型数据库可包括基于区块链的分布式数据库等，不限于此。本申请所提供的各实施例中所涉及的处理器可为通用处理器、中央处理器、图形处理器、数字信号处理器、可编程逻辑器、基于量子计算的数据处理逻辑器等，不限于此。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种基于安全防护的智慧能源系统，其特征在于，所述系统包括能源控制模块、调度模块、分布式供电集群模块、控制逻辑预设模块、负荷单元和控制逻辑确定模块，其中：

所述调度模块，用于向所述控制逻辑确定模块发送携带负荷需求功率的发电功率指令；

所述控制逻辑预设模块，用于确定所述分布式供电集群模块和负荷单元的预设控制逻辑，输出所述预设控制逻辑至所述控制逻辑确定模块；

所述控制逻辑确定模块，用于获取所述分布式供电集群模块的发电功率，根据智慧能源系统的不同工作模式、所述发电功率和所述负荷需求功率确定所述分布式供电集群模块、负荷单元之间的控制逻辑，得到对应控制指令，输出所述控制逻辑和所述控制指令至所述能源控制模块；所述分布式供电集群模块包括光伏发电模块、燃料电池供电模块、风力发电模块、储能供电模块、柴油/燃气发电模块；

当所述智慧能源系统的工作模式为并网模式时，基于所述预设控制逻辑，在所述并网模式下，当所述光伏发电模块的第一发电功率、所述风力发电模块的第二发电功率大于所述负荷需求功率时，确定所述光伏发电模块和所述风力发电模块发电，将超出所述负荷需求功率的电量上网，分别得到所述光伏发电模块和所述风力发电模块的发电控制指令以及电量上网控制指令；

当所述智慧能源系统的工作模式为并网模式时，基于所述预设控制逻辑，在并网模式下，当所述光伏发电模块的第一发电功率、所述风力发电模块的第二发电功率小于所述负荷需求功率时，确定所述储能供电模块发电，得到所述储能供电模块的发电控制指令；当所述储能供电模块的电容量低于预设值时，控制所述储能供电模块停止放电并从电网购电，得到所述储能供电模块购电控制指令；

所述能源控制模块，用于对所述控制逻辑进行恶意攻击检测；当检测通过时，根据所述控制指令控制所述分布式供电集群模块中目标分布式供电模块向所述负荷单元提供电力；所述恶意攻击检测是指对智慧能源系统进行检测，包括检测所述储能供电模块在容量小于10%时是否允许继续放电、所述储能供电模块在容量高于90%时是否允许继续充电、检测所述分布式供电集群中的各分布式供电模块在预设时长中的启动和停止的频次是否超过预设频次，以及在用电高峰期买电的第一时长是否超过第一预设时长、在用电谷期卖电的第二时长是否超过第二预设时长中至少一种；

所述控制逻辑预设模块用于对所述能源控制模块中进行恶意攻击检测的范围进行更新；包括对储能供电模块继续放电和继续充电的容量进行更新、对各分布式供电模块的预设频次、在用电高峰期买电的第一预设时长和在用电谷期卖电的第二预设时长进行更新。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述智慧能源系统的工作模式包括离网模式。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述控制逻辑确定模块，用于基于所述预设控制逻辑，在离网模式下，当所述光伏发电模块的第一发电功率、所述风力发电模块的第二发电功率大于所述负荷需求功率时，确定所述光伏发电模块和所述风力发电模块发电，以及将超出所述负荷需求功率的功率存储在所述储能供电模块，分别得到所述光伏发电模块和所述风力发电模块的发电控制指令和储能控制指令。

4.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述控制逻辑确定模块，用于基于所述预设控制逻辑，在离网模式下，当所述光伏发电模块的第一发电功率、所述风力发电模块的第二发电功率小于所述负荷需求功率时，确定所述储能供电模块发电，得到所述储能供电模块的发电控制指令；当所述储能供电模块的电容量低于预设值时，确定所述储能供电模块停止放电和所述燃料电池供电模块发电，得到所述储能供电模块的停电控制指令和所述燃料电池供电模块的发电控制指令。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述能源控制模块，用于对所述控制逻辑中是否存在所述储能供电模块的容量小于第一预设值时未停止继续放电、所述储能供电模块的容量大于第二预设值时未停止继续充电、所述光伏发电模块、燃料电池供电模块、风力发电模块、储能供电模块、负荷单元和柴油/燃气发电模块的启动和停止操作超过预设操作频次、在用电高峰期买电的第一时长不能超过第一预设时长、在用电谷期卖电的第二时长不能超过第二预设时长中任意至少一种恶意攻击行为进行检测。

6.根据权利要求1或5任意一项所述的系统，其特征在于，所述系统还包括报警模块，所述报警模块，用于当所述能源控制模块对所述控制逻辑进行恶意攻击检测，当检测未通过时，生成报警信息。

7.一种基于安全防护的智慧能源系统的控制方法，其特征在于，所述方法包括：

获取携带负荷需求功率的发电功率指令；

获取所述智慧能源系统中分布式供电集群单元的发电功率；

根据智慧能源系统的不同工作模式、所述发电功率和所述负荷需求功率确定所述分布式供电集群单元、负荷单元之间的控制逻辑，得到对应控制指令；所述分布式供电集群单元包括光伏发电单元、燃料电池供电单元、风力发电单元、储能供电单元、柴油/燃气发电单元；所述控制逻辑是从预设控制逻辑中获取的；

当所述智慧能源系统的工作模式为并网模式时，基于所述预设控制逻辑，在所述并网模式下，当所述光伏发电单元的第一发电功率、所述风力发电单元的第二发电功率大于所述负荷需求功率时，确定所述光伏发电单元和所述风力发电单元发电，将超出所述负荷需求功率的电量上网，分别得到所述光伏发电单元和所述风力发电单元的发电控制指令以及电量上网控制指令；

当所述智慧能源系统的工作模式为并网模式时，基于所述预设控制逻辑，在并网模式下，当所述光伏发电单元的第一发电功率、所述风力发电单元的第二发电功率小于所述负荷需求功率时，确定所述储能供电单元发电，得到所述储能供电单元的发电控制指令；当所述储能供电单元的电容量低于预设值时，控制所述储能供电单元停止放电并从电网购电，得到所述储能供电单元购电控制指令；

对所述控制逻辑进行恶意攻击检测，当检测通过时，根据所述控制指令控制对应的分布式供电集群单元向所述智慧能源系统的负荷单元提供电力；所述恶意攻击检测是指对智慧能源系统进行检测，包括检测所述分布式供电集群单元中储能供电单元在容量小于10%时是否允许继续放电、所述储能供电单元在容量高于90%时是否允许继续充电、检测所述分布式供电集群中的各分布式供电单元在预设时长中的启动和停止的频次是否超过预设频次，以及在用电高峰期买电的第一时长是否超过第一预设时长、在用电谷期卖电的第二时长是否超过第二预设时长中至少一种；

所述恶意攻击检测的更新包括对储能供电单元继续放电和继续充电的容量进行更新、对各分布式供电单元的预设频次、在用电高峰期买电的第一预设时长和在用电谷期卖电的第二预设时长的更新。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

当所述智慧能源系统的工作模式为并网模式时，在离网模式下，当所述光伏发电单元的第一发电功率、所述风力发电单元的第二发电功率大于所述负荷需求功率时，确定所述光伏发电单元和所述风力发电单元发电，以及将超出所述负荷需求功率的功率存储在所述储能供电单元，分别得到所述光伏发电单元和所述风力发电单元的发电控制指令和储能控制指令。

9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

当所述智慧能源系统的工作模式为并网模式时，基于所述预设控制逻辑，在离网模式下，当所述光伏发电单元的第一发电功率、所述风力发电单元的第二发电功率小于所述负荷需求功率时，确定所述储能供电单元发电，得到所述储能供电单元的发电控制指令；当所述储能供电单元的电容量低于预设值时，确定所述储能供电单元停止放电和所述燃料电池供电单元发电，得到所述储能供电单元的停电控制指令和所述燃料电池供电单元的发电控制指令。

10.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求7至9任意一项所述的方法的步骤。

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