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网联电动汽车智能充电的边缘服务安全技术研究

赵瑞环  
【摘要】:电动汽车(Electric Vehicles,EV)是以电能为动力的清洁能源汽车,如果任由其大规模无序接入电网将会对电网的可靠运行产生一系列不利影响。为了应对这个挑战,本文利用电动汽车移动负荷与储能电源的双重属性,针对电动汽车通过负荷聚合技术参与电网调度控制以及通信安全问题展开研究。电动汽车接入电网(Vehicle to Grid,V2G)技术实现了电能与信息在电动汽车与电网之间的互通,缓解因电动汽车规模化应用给电网带来的消极影响,电网可以通过一定的激励手段来引导和鼓励电动汽车参与智能用电,电动汽车可以在满足自身需求前提下服从电网调度,从而实现智能充电管理。电动汽车的充放电调度是建立在EV与电网之间的通信与控制基础之上,信息通信技术在电动汽车充放电网络中的广泛应用会带来许多安全问题。因此,本文首先提出一种以分层分布式调度方式为基础,以边缘服务为支撑的电动汽车智能充电系统架构,并对其存在的安全问题进行分析;然后针对可能存在的安全问题,研究一种适用于电动汽车充放电调度应用的安全认证方法,并提出相应的信息安全解决方案。本文利用代理短签名技术,并依托PKI的证书机制,设计一个基于双线性对的代理短签名方案。此外为了提高证书验证速度,引入一种新的MHT证书状态检查机制。最后提出一种应用于电动汽车、聚合单元、控制中心各通信实体之间的安全认证机制,并对本文方案的安全和性能进行分析,通过对方案的系统仿真,验证了所提方案的安全性和有效性。


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