發布日期：2022-04-17 點擊率：139
智能電網的信息安全問題必須在智能電網部署的過程中充分考慮。智能電網的信息安全主要包括物理安全、網絡安全、數據安全及備份恢復等方面;智能電網還會面對由多網融合引發的新的安全問題，如智能電網感知測量節點的本地安全問題、智能電網感知網絡的傳輸與信息安全問題、智能電網業務的安全問題。文章基于智能電網在信息采集、信息傳輸和信息處理3個層面所采用的信息安全技術，指出未來智能電網將會融合更多的先進的信息安全技術，如可信計算、云安全等。 通過數字化信息網絡系統將能源資源流通的各個環節、終端用戶的各種電氣設備和其他用能設施連接在一起，通過智能化控制，提高能源利用效率和保障能源供應安全，這就是智能電網思想的起源。 關于智能電網，目前國際上尚無統一明確的定義。美國電力科學研究院將智能電網定義為：一個由眾多自動化的輸電和配電系統構成的電力系統，以有效和可靠的方式實現所有的電網運作，具有自愈功能;能快速響應電力企業業務需求;具有智能化的通信架構，以實現實時、安全和靈活的信息流管理，并為用戶提供可靠、經濟的電力服務。 智能電網是一種高度自動化的數字化電網。位于其中的用戶端以及各個節點均可實現實時監控，采集到的雙向功率流信息貫穿在整個發、輸、配、用過程當中。智能電網在開放系統和共享信息模式的基礎上，可以通過寬帶通信系統、自動控制系統以及分布式智能設備等，實現電網中各部門的協調和實時互動，以及實時市場化交易，以達到優化電網的管理和運營目的。 整合后的智能電網的體系架構從設備功能上可以分為4個層次，分別是基礎硬件層、感知測量層、信息通信層和調度運維層。 (1)基礎硬件層 基礎硬件主要分布在“發、輸、配、用”4個環節中。發電涵蓋風電、分布式電源、光伏電源、接入電源等;輸電涵蓋互濟、超導、特高壓、網架等;配電涵蓋微網、虛擬電廠、高級電表設施等;用電涵蓋電器、用電自動控制設備、分布式電力供應站、電力儲能設備等。 (2)感知測量層 感知測量層主要通過智能測控設備來實現智能感知，以評估阻塞情況和電網穩定性，監控設備健康情況，防止竊電，以及實現控制策略支持等。該層由智能計讀數裝置、相角測量單元、廣域測量系統、動態線路定級系統、電磁信號測量與分析系統、用電時間實時定價設備、數字繼電器等組成。這些儀器儀表采用射頻識別、傳感器和短距離高速無線通信技術，實時與智能電網相連接。 (3)信息通信層 信息通信層采用的技術涵蓋變電站自動化、配電自動化、監控和數據采集、需求響應、能量管理、無線網絡、數字移動通信以及光纖通信等領域，能夠實現實時控制、信息和數據交換，以保障達到最佳的系統可靠性、最好的資產利用率，實現最高的安全性。 (4)調度運維層 智能電網的災備能力除面對電力系統外，還涉及自然和社會諸多因素，必須精確管理控制，因此需要與人工智能技術相結合。為了實現整個系統范圍內的協調控制，分布式智能代理及網狀控制結構等形式的設計將融入到系統建設中。系統可以被用來實施分布式決策控制，也可以進行集中協調。信息通信層將為調度運維中心的運行提供堅實的技術支撐。 在智能電網中，數字化、網絡化、信息化技術主要分布于感知測量層、信息通信層和調度運維層中，因此本文對智能電網的信息安全技術的分析將主要圍繞這3層展開。 1 智能電網的信息安全需求 智能電網作為物聯網時代最重要的應用之一，將會給人們的工作和生活方式帶來極大的變革，但是智能電網的開放性和包容性也決定了它不可避免地存在信息安全隱患。和傳統電力系統相比較，智能電網的失控不僅會造成信息和經濟上的損失，更會危及到人身和社會安全。因此，智能電網的信息安全問題在智能電網部署的過程中必須充分考慮。針對智能電網的運營特點，其安全需求主要包括物理安全、網絡安全、數據安全及備份恢復等方面。
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