基于区块链技术的电动汽车充电桩共享检测

为解决电动汽车产业发展中电动汽车充电桩面临的检测维护、通信、数据安全等问题,文中提出了以电动汽车交直流充电桩技术为基础,将区块链技术应用于RFID无线通信技术的数据安全与管理中,形成了基于区块链技术的电动汽车充电桩共享检测的技术方案。方案实现了充电桩检测技术中射频通信机制与数据共享区的互斥管理,且保证了无源状态下的数据存储与通信安全。该方案对未来电动汽车充电桩共享检测系统的可行性、安全性、降低成本和功耗等都有一定的参考意义。     

基于区块链生态系统的充电桩共享经济模式

充电桩共享是解决充电难的创新服务模式。分析了中心化共享平台在信用体系、信息安全、收益分配以及数据共享等方面的弊端,指出具有分布式点对点、去中心化、共识信任机制和信息不可篡改等特点的区块链技术是实现共享系统的理想选择。由于单项技术难以满足复杂应用系统的多样化需求,所以需要多项技术相互作用,互为补充。提出基于区块链、闪电网络和智能合约技术,形成区块链生态系统,构建安全、高效和自动化的共享平台。结合电动汽车充电场景,说明基于闪电网络的支付网络的建立和基于哈希密钥逐级验证的智能合约的实现过程。最后,展望了该方案在售电管理、需求响应管理及新能源消纳等方面构建能源区块链的应用可能性。     

雷电网络在电动汽车充电交易中的技术前景

针对区块链(block chain)生态系统为能源领域带来的新契机,初步研究了基于区块链技术的电动汽车(electric vehicle,EV)充电交易方案。在分析了区块链技术内涵、交易特征的基础上,提出建立基于雷电网络的电动汽车充电交易管理体系。借助智能合约与中介转账机制,建立了基于雷电网络的链下交易管理通道,并给出了电动汽车用户与充电桩进行链下交易的流程框架,该架构有助于减少链上交易压力,促进交易频率和交易速度的提升、降低区块链交易网络中的管理成本和运行风险等。结合充电桩使用场景,说明了基于雷电网络的交易方式与智能合约的实现过程。最后对区块链在能源交易管理方面的拓展性和可用性做了展望。     

一种移动终端在充电桩运维方面的应用

针对电动汽车充电桩运维工作信息化程度不高、工作效率低的情况,提出应用于充电桩运维管理的便捷式移动作业终端方案,介绍移动终端作为整个系统的支撑平台,分析系统开发的总体框架设计构思,对应用的技术重点进行说明,并通过实际应用,证明该系统缩短了充电桩维护维修周期,节省了运维成本,提高了充电设施运营效率,保证了充电桩的稳定运行,实现了充电设施运维的高质量、高效率、智能化管理。     

基于Oracle机制的电力5G可信数据上链技术

针对电力区块链系统中数据上链效率和可信性问题,研究了基于5G和Oracle机制的可信数据上链技术。首先讨论了区块链系统中数据上链方式,分析了适用于电力5G区块链应用的Oracle数据上链方法;其次提出了基于分布式Oracle的电力5G业务系统数据可信上链机制,设计了基于云-边-端一体化的系统总体架构,以及数据源注册、评估、上链的工作流程。其中,电力业务应用中分布式数据采集共享通过区块链系统实现,数据源评估采用基于门限签名算法和可验证随机函数实现,将分布式Oracle的评估过程卸载到位于边缘侧的边缘物联代理节点上,确保系统的安全性和可用性。通过基于对5G切片的任务划分和优化,实现认证数据和业务数据的高效传输。最后在基于区块链的5G电力用电信息采集系统中部署所提方案,从通信性能、业务性能、系统开销等方面进行了实验验证。验证结果表明,所提方案在高负载压力测试下数据平均传输时延约为10ms,丢包率小于0.9%,一次认证成功率高于90%。在100量级并发业务请求情况下,较已有方案性能最高提升80%,因而具有良好的可行性和推广价值。     

基于区块链技术的园区级综合能源系统能量交互

针对园区级综合能源系统分散式能量交互模式存在的参与主体不忠诚,外部攻击的问题,结合区块链技术的特点、结构和类型,分析了区块链技术在综合能源系统能量交互中应用可行性。以各运营商运营成本最小为目标,成本增量为一致性变量,利用区块链技术中的智能合约、分布式记账以及数字签名,提出了基于区块链技术的综合能源系统分散式能量交互方法,建立起能量交互双层结构。在物理层上,建立了基于拉格朗日乘子法的分散式能量交互模型,在信息层上,建立了基于区块链技术的信息传递构架。通过算例验证,该方法保障了园区级热-电综合能源系统分散式能量交互过程的公平公开和安全可靠。     

区块链在能源互联网中应用现状分析和前景展望

能源互联网建设是促进我国能源转型的重要手段,而区块链技术已被广泛认可为能源互联网建设的重要支持技术。在此背景下,该文在系统总结区块链在能源互联网中应用现状的基础上,对区块链在能源领域中未来可能的应用场景进行了分析。首先从区块链典型特征入手,分析了区块链的技术架构和区块链网络的交易过程;然后基于国内外区块链和能源系统的研究热点,从新兴货币、技术产业和典型应用等方面对区块链在能源系统中的应用进行了系统总结。最后对区块链技术在我国能源互联网建设和电力体制改革中的应用前景进行了展望。     

基于区块链的光伏微电网交易的博弈模型研究

建立能源互联网交易体系能有效促进新能源特别是分布式能源大力推进,有利于促进我国能源转型结构升级。区块链技术作为一种新兴技术,在金融领域的初步应用显示出的灵活、开放、去中心化的特点可转接到新能源领域。为实现分布式光伏电站的区块链电力交易,结合分布式光伏发电非随机平稳特性、分散性特点,引入不完全信息博弈模型,搭建光伏微电网的区块链交易模型。综合考量用电成本,根据现实运维的光伏微电网,率先引入实际算例进行分析,为能源互联网,特别是研究基于区块链的分布式发电交易模型提供参考。     

区块链技术在智能电网中的应用分析

随着能源需求的不断增长和能源供给的不断变化,区块链技术在智能电网领域得到了广泛的应用。给出了区块链技术的支撑框架,研究了其在智能电网中的应用,通过基于区块链的电力交易系统和基于区块链的能源管理系统两个应用案例,分析了区块链技术在智能电网中的应用效果与影响评价,并针对智能电网中区块链技术面临的一些挑战,提出了对应的解决方案,为智能电网的发展提供一些思路。     

基于区块链技术的智能变电站配置版本管理

变电站的数字化配置是一个复杂过程,其频繁修改的配置文件存在管理效率低、监管难、过分依赖人员素质、风险高等风险。在深入分析区块链技术对于解决变电站配置问题的适应性的基础上,设计了基于区块链的变电站配置文件版本管理框架。对其中数据层区块结构、网络层组织、共识层机制、智能合约层实现、业务流程、存储空间回收、统计和监视等关键技术应用进行了详细设计。最后对所设计方案进行了性能和安全性分析。基于区块链的变电站数字化配置版本管理,提供了一个分布式系统方案,实现了基于智能合约的自动化更新,实现了不可篡改和可追溯的客观化监管。其效率和安全性有一定技术保障,为智能变电站的工程应用提供了一种新的解决思路。     

基于区块链的电动汽车充电桩两阶段交易优化

为了解决电动汽车大规模发展带来的充电交易主体之间的信任问题,提出了基于区块链的电动汽车充电桩两阶段交易优化方法。首先,设计电动汽车充电桩两阶段交易优化框架;然后,为了避免电网负荷过载给电网的安全稳定运行带来影响,以电网容量裕度为约束,引入双向交易市场、P2P交易市场,在各个充电站之间进行充电权交易,构建电网与电动汽车充电桩交易优化模型;其次,为了降低充电站的偏差惩罚成本以及引导电动车车主有序充电,构建了基于需求响应的电动汽车充电桩与车主交易优化模型;最后,以某一仿真场景为例进行算例分析,验证模型的有效性。算例结果表明:基于区块链的两阶段交易优化模型,能提高充电站的收益,降低系统峰谷差。     

基于CNN和LSTM混合网络的电动汽车充电桩运行状态预测方法

随着电动汽车的大规模发展,公共充电桩运行数量和充电量逐年增长。然而,充电桩运行始终存在故障频发、运维难度大和维修成本高等问题,并且传统故障检测方法效率低下。因此提出了一种基于卷积神经网络(CNN)和长短期记忆(LSTM)网络的混合网络电动汽车充电桩运行状态预测方法,可以实现对电动汽车充电桩运行状况的综合评估。在特征数据输入阶段,对充电桩运行状态的关键指标进行分析,通过CNN提取运行状态影响因素的特征量,再利用LSTM判断和预测充电桩运行状态,从而实现对充电桩潜在故障的预警。试验结果表明,该方法预测准确率高、实用性强,能较准确地反映和预测充电桩的运作状态,可实际用于充电桩故障预测与运维检修。     

电动汽车充电桩轻量级密钥管理方案

充电桩通信系统作为“泛在电力物联网”通信网络的重要组成部分,其密钥管理是信息安全防护措施成功实施的关键。为保证管理控制中心、电气控制柜、电动汽车充电桩三层架构的通信安全,兼顾电动汽车充电桩通信效率,提出一种轻量级的充电桩密钥管理方案（charging pile key management scheme,CPKMS）,并给出了详细的密钥管理实现流程;分析了该方案的密钥安全性、前向与后向安全性、抗攻击能力及其运算负荷和密钥存储数量。分析结果表明：该方案具有抗伪造攻击、抗中间人攻击与抗重放攻击的能力,兼顾了安全性与效率,能够满足充电桩密钥管理的安全需求。     

充电桩群控操作管理单元的设计与实现

利用两个充电桩同时对一辆电动汽车充电的技术,设计了充电桩群控操作管理单元对多个充电桩控制管理,既可对小功率的车单充,又可对大功率的车双充。结合"互联网+"技术提出了手机APP、在线卡和离线卡三种支付方式兼容的充电方法。在软件实现上采用模块化设计,规范充电流程,数据流通过消息总线机制在各模块间传输。在双充操作上,充电桩群中任意两个充电桩都可以组合,组合后在其中任一充电桩上可以启动和终止充电,将充电中双桩设置主桩和辅桩进行管理。通过厦门多个公交站的运营情况表明,该充电桩群控操作管理单元使用是稳定可靠的。与传统的充电装置相比,使用充电桩群控操作管理单元使充电功率选择更多元化,充电站设计成本更低。     

基于区块链的含安全约束分布式电力交易方法

随着电力体制改革的深化及分布式能源渗透率的提高，分布式能源在发电侧售电侧的有效配置面临着机遇和挑战，传统的集中式电力交易模式存在维护成本高、处理效率低、资金结算不及时等缺点，无法适应高频小额的分布式能源交易场景。首先，回顾区块链技术发展历程，深度探究区块链技术相关理论，同时结合对分布式能源发展状况的分析，总结了建设分布式能源交易市场的若干要求；然后，构建考虑安全约束的分布式电力交易的机制与模型；最后，提出基于区块链的分布式电力交易方法，确保交易的公开透明、信息对称，并设计分布式电力多边交易的智能合约。通过以太坊区块链的算例表明，所提出的分布式电力交易方法可实现潮流的越限修正、电力的多边交易，便于电力能源的数字化管理。     

考虑多充电模式的充电桩优化控制策略

出于对用户不同充电需求的考虑,市场上出现了具有多种充电模式的充电桩,增加了电动汽车充电控制的复杂性。针对区域内数量确定的充电桩,文中研究了针对具有多种充电模式的充电桩的控制策略。首先,根据充电桩和电动汽车的匹配结果,建立了充电桩的负荷状态向量;其次,根据系统是否需要考虑调峰需求响应,提出了不同的控制目标和控制策略;最后,以某实际工业园区为例,计及园区光伏出力、电池储能及分时电价等条件,进行仿真控制,对比分析了其在不受控、不考虑需求响应控制以及考虑需求响应控制3种情况下的结果,验证了文中控制策略的有效性。     

一种新型电动汽车充电桩技术方案探讨

在“互联网+”的背景下提出新型电动汽车充电桩的技术方案。方案从充电桩架构的角度入手,分析充电桩的现状与存在的问题。定义充电桩的功能需求,设计新型电动汽车充电桩架构,同时也规划了新型架构下需要支持的标准体系。通过架构设计、功能定义、标准体系、业务流程及应用案例的对比分析完成充电桩的技术方案探讨。结果表明,该技术方案在兼顾扩展和安全的前提下,利于充电桩产品的标准化,可以有效提高电动汽车充电桩充电服务能力,降低充电桩运营成本。     

基于曼哈顿距离法的充电桩远程运维系统设计

充电用户和充电行业的发展对充电设备的维护提出的要求日益增高,运营公司对充电设备的故障诊断与运维管理需求也尤为迫切。为了满足充电用户对充电设备维护提出的要求,缓解充电行业的发展对充电设备维护带来的压力,提出一种基于曼哈顿距离法的充电桩远程运维系统(以下简称远程运维系统)。远程运维系统的建立,可大大提高电动汽车充电桩运维水平,对运维人员及检修人员的行为也可以达到有效的管控,同时对检修人员的检修结果进行登记,为绩效考核提供有效依据。该系统基于曼哈顿距离法对比分析运维检修人员距离故障发生地点的距离,提供一种高效的解决方案,进一步节约人力资源,达到资源合理配置。     

电动汽车充电桩自动化渗透测试系统的研究和设计

信息物理系统（cyber physical systems，CPS）是集计算、通信与控制于一体的智能系统。电动汽车充电设施是一种典型的信息物理系统，但当前大量部署在现场的充电桩终端存在着用户入侵充电桩系统导致系统异常等安全隐患，亟须研究设计一套针对充电桩的自动化渗透测试系统。从指纹扫描、漏洞检测和漏洞挖掘3个方面对充电桩自动化渗透测试系统进行研究与设计，旨在检测已知漏洞和挖掘未知漏洞，有效地对电动汽车充电桩进行全方位的自动化安全检测，提高充电桩的安全防护等级，加强充电桩的安全防护能力，减少针对充电桩安全攻击所造成的信息泄露和经济损失。