[发明专利]一种基于实时电价的计费方法及相关设备

说明书

本申请涉及电力系统领域，具体涉及一种基于实时电价的计费方法及相关设备。该计费方法可包括每隔预设时间段，电表向集中器发送电量密文；电表接收密钥服务器发送的收费周期内的电表的电费；电表的电费由密钥服务器采用域私钥解密电费密文得到；电费密文为集中器将收费周期内的每一预设时间段的电单价和电量密文乘积并求和得到；电表按照电表的电费进行扣费。本申请实施例中，集中器中没有存储域私钥，仅能对电表发送的电表密文进行操作，而对应的电表域内的每个电表的电量并不知晓，实际解密的是密钥服务器，从而充分采用同态加密方式，使得将电表或者集中器破解也无法得到计费过程中的完整数据，从而大大提高实时计费方式的安全性。

技术领域

本申请涉及电力系统领域，具体涉及一种基于实时电价的计费方法及相关设备。

背景技术

分时电价是指根据电网的负荷变化情况，将每天24小时划分为高峰、平段、低谷等几个时段，对各时段分别制定不同的电价水平。实时电价是在分时电价基础上进一步发展来的，实时电价是随时间持续波动的定价机制，也是目前电力市场中最理想的电价机制。通过价格杠杆来实时调整用户的电力需求，提高电能资源的使用率和利用率，达到实现节能减排、绿色环保的目的。

智能电网建立在集成的、高速双向通信网络的基础之上，是一个能源供求互动的网络，这就使实时电价成为一种可能。如果能够将实时电价体系全面的应用到生产生活当中，通过供电公司与用户的互动交流，实时地发布电价，用户可根据自己的能耗需求结合当前的电价，按自己的意愿来制定用电策略，选择合适的用电方式，可实现用户主动参与到电力市场的调节当中，鼓励用户更明智更有效地消费电能，实现削峰填谷和资源的优化配置。

然而，在电力计费系统中，存在着大量的用户隐私数据，攻击者一旦拿到这些隐私数据，便可轻易地分析出用户的生活习惯、作息规律等。而且在目前的计费系统中，要么采用人工抄表，要么采用明文传输或者简单的加密、解密方式汇总用电情况并计算电费，安全性较低。

发明内容

本申请实施例提供了一种基于实时电价的计费方法及相关设备来解决目前计费系统中的安全性较低的问题。

本申请实施例第一方面提供一种基于实时电价的计费方法，该方法中，每个电表都被划分到一个电表域，每个电表域对应一个集中器；每隔预设时间段，电表向集中器发送电量密文，该电量密文为该电表采用该电表域的域公钥将该电表在预设时间段内所用电量数据进行加密得到的密文；接着，该电表会接收密钥服务器经所述集中器发送的收费周期内的该电表的电费；其中，该收费周期包括至少一个预设时间段，该电费由密钥服务器采用该电表所在电表域的域私钥解密集中器发送的电费密文得到，该密钥服务器对应至少一个集中器，至少一个集中器中任一集中器对应一个电表域；而该电费密文为所述集中器将所述电表在所述收费周期内的每一预设时间段的电单价和所述每一预设时间段对应的电量密文乘积并求和得到的密文；而任一预设时间段的电单价为分析服务器根据上一预设时间段内所有电表域的总电量计算得出的单价，且该上一预设时间段为所述任一预设时间段的上一预设时间段，任一预设时间段的电单价还会由分析服务器发送至集中器；在该电表接收到电费后，该电表按照所述电表的电费进行扣费。

可以看出，本申请实施例中，电表在将自身在预设时间段的用电量数据采用电表所在电表域的域公钥进行加密，电表本身仅知晓自身在每个预设时间段的用电量以及由分析服务器下发的每个预设时间段的电单价，而不知道其他电表的用电量；集中器中没有对应的域私钥，仅能对电表发送的电表密文进行操作，如集中器在计算电费密文时，将每一预设时间段的电单价与该预设时间段对应的电量密文乘积，并将每一预设时间段的电量密文与电单价的乘积相加得到电费密文，从而整个计算过程中，从而集中器仅知晓每一预设时间段的电单价，而对应的电表域内的每个电表的电量并不知晓；而分析服务器仅知晓总电量和电单价。因此，本申请实施例中，充分采用同态加密方式，使得将电表或者集中器破解也无法得到计费过程中的完整数据，从而大大提高实时计费方式的安全性。