智能電動汽車電網系統與智能電網的安全集成

智能電動汽車電網系統與智能電網的安全集成

電動汽車充電基礎設施與現有電網或今后智能電網的安全集成仍有一些問題需要解決。首先，電動汽車的充電功率較一般家庭電網功率大很多，因此減小負荷尤為重要。其次，電動汽車作為移動負荷和分布式電源，電網運營商希望其在電網用電低谷時充電，用電高峰時為電網回饋電力，對電網起到削峰填谷作用。這種運行模式很大程度上依賴于它們之間的信息交流與協調，以及安全可靠的計費系統。因此，電網系統的安全性非常重要。

對于電網安全，一方面，由于惡意攻擊者可偽造并注入虛假協調信息，使電動汽車以最大功率在電網用電高峰時刻充電，或使負荷削減命令無響應，從而使電網失穩或停運；另一方面，由于電網的保護主要是通過隱匿和物理隔離，困此充電設施和電網的整合可能會暴露出新的電網攻擊途徑。

為智能電動汽車的充電設施和需求響應機制提出了一套可擴展的縱深防御網絡安全架構。首先，構建了一個快速時間響應系統，其可以啟動廣泛的需求響應模型，使電網運營商可實時控制電動汽車充電負荷。其次，提出了一套可擴展的縱深防御網絡安全架構，來確保電動汽車電網系統的安全運行。

試驗結果表明，不管是能源利用效率還是虛擬旋轉儲備，該電網系統都實現了智能負荷在滿足各種需求響應模型下的時序要求，并有一個通用接口來支持廣泛的需求響應模型。此外，還為電動汽車電網系統制定了一個全面的網絡安全體系結構，這種輕量級的安全機制為電網與充電車輛間通信及智能電網的網絡安全控制提供了基于需求的設備身份認證，且足以覆蓋全部現有需求響應模型。

刊名：IEEE Transactions on Intelligent Transportation Systems（英）

刊期：2015年第6期

作者：Aldar C.-F.Chan et al

編譯：張志陽