智能电网是集传统网络与现有通信技术于一体的新电网系统,它可实现电网运行商和用户之间的最佳传输和电能分配。智能电网具有良好的可控性、互动友好、资源优化等特性,解决传统电网交互率低、能源利用率有限及安全性分析困难等问题。智能电网通过频繁的用户电力数据聚合及分析来实现对整个电网的有效监控,但电网的数据聚合及处理过程存在泄漏用户隐私的安全风险。因此,隐私保护安全问题及如何实现灵活监控成为智能电网的主流研究趋势。针对智能电网的现存问题,论文采用联盟区块链技术,借助其去中心化、分布式存储、数据不可篡改和可追溯的特点,提出智能电网多维数据聚合及灵活监控方案。因为智能设备在智能电网中起到非常重要的作用,一旦设备出现故障或运行异常,将对电力系统的安全稳定运行产生重大影响,因此本文提出智能电网设备安全诊断方案。(1)论文提出一种基于联盟区块链的智能电网多维数据聚合及监控方案。设计了一种签密算法,可实现智能电网多维数据采集并发送给多接收者。在聚合过程中,智能电表将采集的电力多维数据签密后发送到联盟区块链中。在监控过程中,各接收方利用智能合约对电网制定相应调控政策。安全分析与性能比较表明,论文在满足机密性、数据完整性等安全需求的同时在计算复杂度和通信开销方面相较于以往方案更有优势。(2)论文设计了一种去中心化设备安全诊断竞价智能合约,根据响应节点的竞标价格及信誉值采用多维反向拍卖方法确定竞标成功节点及诊断价格。论文将该竞价机制与现有竞标方案进行比较,该竞价智能合约在保证安全性的同时在性能方面也具有明显优势。(3)论文提出一种基于联盟区块链的智能电网设备安全诊断方案。故障设备发出诊断请求后,由竞价智能合约确定诊断节点。论文将设备诊断划分为保修期内和保修期外两类模式,在信息交互过程中采用Paillier加密算法来保证诊断交互信息的安全性。论文对诊断方案进行了详细的安全性分析及性能评价,证明了该方案的安全性,并且开销有限。