关键词：IEC61850；区块链；可扩展标记语言
引言
当前，能源互联网相关技术快速发展，要求能源相关的交易信息、设备信息、人员信息等能实现快速互联互通。其中，设备信息是构成能源互联网信息的最主要组成部分，需要智能电网相关技术中的智能设备连接到互联网中。IEC61850标准作为智能变电站综合自动化标准，是保证变电站设备连接能源互联网的重要依据，该标准中对变电站智能设备及其配置参数的描述均采用可扩展标记语言（ExtensibleMarkupLanguage，XML）的形式描述，形成的XML数据集一般采用传统集中式的数据管理方式，然后通过数据中心将设备信息连接到能源互联网，当设备发生变化，如添加、删除、修改设备，或发生顺序事件、保护事件等信息，可依据传统数据库查询技术确定相关对象。
1IEC61850设备信息模型
在IEC61850信息模型中，各种设备按照面向对象的方式进行管理，其中，逻辑设备（LogicDevice，LD）是信息系统中最主要的管理对象，是其他对象的父类。逻辑设备的子类逻辑节点（LogicNode，LN）又是由许多数据类（DataClass，DC）组成的，数据类又是由许多通用数据类（CommonDataClass，CDC）组成的。利用XML技术对IEC61850信息模型进行描述，然后再利用XML数据库对其进行存储和管理。具体过程如下：首先，参照数据类型模板展开模型中的所有节点。其次，依据ACSI中的数据类型对最后一层元素（DA）的类型属性进行定义，通过编码实现DA类型到MMS类型的映射并使用编码填充DA的内容；最后，对设备变化、设备事件记录等数据的查询，依据传统的XML数据库存储技术进行检索。
2区块链技术
区块链概念最早出现在2008年比特币白皮书中，共识算法和智能合约是其核心技术。共识算法主要用来解决在分布式节点传输信息时保持数据一致的问题，即共识问题。目前常见的共识算法有工作量证明（ProofofWork，PoW）、权益证明（ProofofStake，PoS）、委托权益证明（DelegatedProofofStake，DPoS）、实用拜占庭容错算法（PracticalByzantineFaultTolerance，PBFT）、PAXOS，RAFT等，主流共识算法可大致分为3类：挑战证明、权益证明和协商证明。区块链智能合约作为数字形式的一套承诺，由合约参与者的一系列用于执行承诺的协议组成，具有以下主要特性。1）数据具有透明性：所有区块链中使用的数据都具有公开透明性，这使得智能合约对于这些数据的处理也同样具有透明性，所有参与者均可对它的数据和代码进行查看。2）数据具有不可篡改性：智能合约中的代码及其数据是部署在区块链上的，这就保证了所有节点上任何数据的非法篡改都是无效的。3）智能合约永久运行：区块链中节点数量通常是很多的，偶发的个别节点运行失效不会造成整个合约的终止，这就保证了理论上智能合约是永久运行和永久有效的。考虑到原信息节点的计算能力和网络通信能力，未采用挑战证明和协商证明的共识算法，而是采用授权股权证明机制作为共识算法，可将节点的设备数作为权益参考，进而实现电力设备XML数据的分布式存储，解决去中心化的问题。通过建立电力设备智能合约，解决设备变更信息、设备事件信息的合法性、透明性、可追溯性、不可篡改性等问题，为实现上级部门对设备变更、事件等信息的监管提供依据。
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3区块链技术应用于电力设备信息模型
当前，描述变电站设备的XML数据一般存储于中心数据库，将区块链技术应用于原有信息模型要做的第一步工作就是解决数据采集、上传、读取的问题，为了节省成本、快速实施区块链应用，考虑将原信息模型的适当节点作为区块节点，实现设备数据、配置数据、变化数据的区块生成，在原有信息模型网络内与能源互联网区块节点共同构成区块链网络，形成变电站内部与能源互联网外部的区块链使统一分布式网络，在宏观和微观角度均保证数据的安全性。
4区块链技术的原理
4.1P2P网络
P2P在区域链整体的运作中有这举足轻重的地位。P2P在每个交易环节中的地位都是平衡的。顾客也可以在登陆商家平台是对于商家的信息有这能加好的接通性。从框架来看，P2P的框架可以分内两种一种是有框架的另一种是木有框架的，有框架的P2P中就可以在建立路由表更加有这一致性，没有框架的就采用其他方法，比如通过在互联网中开始广播模式，让全网的每一个平台都能够接受到数据，对于在全网的传播中具有更加快捷和便利的情况。
4.2非对称加密与数字签名技术
两对钥匙在全网信息中互相制约的方法被人们称之为丰对称加密技术。在信息解锁中公有钥匙加密的信息需要私有早日钥匙一起进行解锁才能解开信息上的锁，而私有钥匙加密的信息也是需要公有的钥匙来进行解锁。另外还有，在互联网进行签名中也能提高数字在全网传播的安全性，所有的信息发送出去之后只有将一些信息删除掉之后，才能够继续下一步的操作，在在签名数据中的末端加入其他信息下一个接受这只有在收到完成的签名数字后才能够进行下一步的操作，以此类推进行传播，也对此才能够提高信息传播的安全性。
5发展建议
区块链技术在当今的很多行业都有着良好的发展前景，例如投资界、产业界等等，政府部分也有可能用到区块链技术，但是很多项目都是披着“区块链技术”的外衣，进行非法行动，比如利用区块链技术进行募集资金，来进行各项活动，比如，互联网发展刚开始发展起来的时候，但是其实的区块链技术存在着鱼龙混杂的情况，因此必须理性的使用区块链技术，不能够随性而为，必须科学的面对，理智的对待，区块链的优点可以带给新时代新行业新的发展机遇，有利于各个行业的发展，因此要加快区块链技术的研发，加大区块链技术的优化实施，从公司的治理层角度来看，要接受社会的监督，也要接受国家的监督，要加强人才的培养，培养该素质人才，尤其要加强全方位、复合型人才的培养。
结语
本文将区块链技术应用于IEC61850定义的变电站设备信息模型系统中，利用区块链技术去中心化、不可篡改、可信度高、安全的共识算法的特点，将原标准中基于XML的集中式的数据存储方式改进为基于区块链的去中心化的分布式存储方式，利用区块链的共识算法、智能合约解决设备变更、事件记录的可信性、安全性和可追溯性问题，为保障智能电网数据的安全性、稳定性、可信性提供了一定思路。
参考文献
[1]张勇，贾德顺，邹国惠，等.XML数据库在IEC61850装置实时数据库中的应用[J].电力系统自动化，2013（20）：132-135.
[2]朱永利，王新颖，程冬玲.基于本体的风电场信息模型的OWL描述[C].北京：北京地区高校研究生学术交流会通信与信息技术会议，2007.
论文作者:韩旭 董武
论文发表刊物:《当代电力文化》2019年13期
论文发表时间:2019/11/8
标签：区块论文; 信息论文; 数据论文; 设备论文; 技术论文; 变电站论文; 互联网论文; 《当代电力文化》2019年13期论文;