電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)安全技術(shù)理念及前景展望

陳暉

【摘 要】電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)是電力監(jiān)控系統(tǒng)的專用網(wǎng)絡(luò)。近年來(lái)，隨著智能電網(wǎng)建設(shè)全面提升電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化覆蓋率，調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)作為變電廠站與調(diào)度中心進(jìn)行數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)交換的專用網(wǎng)絡(luò)，正加速應(yīng)用到電力網(wǎng)絡(luò)的各環(huán)節(jié)中。網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)雖然給電力調(diào)度帶來(lái)了更加自動(dòng)化的服務(wù)，但實(shí)際運(yùn)行中存在的安全隱患和缺陷也不斷暴露出來(lái)。因此，探討電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)安全技術(shù)，促進(jìn)安全技術(shù)在電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)中的應(yīng)用，以提高電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)的安全性已經(jīng)成為了當(dāng)前電力企業(yè)的一項(xiàng)重要任務(wù)。本文主要分析了電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)現(xiàn)狀及其發(fā)展策略。

【關(guān)鍵詞】電力調(diào)度；數(shù)據(jù)網(wǎng)；安全技術(shù)；前景展望

科技水平的提高和計(jì)算機(jī)技術(shù)迅猛發(fā)展，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)在電力調(diào)度工作中發(fā)揮了積極的作用?，F(xiàn)階段，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和城市化進(jìn)程加快，人們對(duì)電能的需求量增長(zhǎng)迅猛，這就要求電力企業(yè)加大對(duì)電力調(diào)度工作進(jìn)行細(xì)致規(guī)劃，做好電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)的維護(hù)工作，促進(jìn)安全技術(shù)在電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)中的應(yīng)用，以提高電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)的安全性。筆者結(jié)合實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，探討了電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)作用、結(jié)構(gòu)特性、創(chuàng)建程序及其發(fā)展前景。

1電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)

1.1電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)現(xiàn)狀

隨著社會(huì)科技水平不斷提升，計(jì)算機(jī)與互聯(lián)網(wǎng)在人們的日常工作和生活的應(yīng)用廣泛，這使國(guó)家電網(wǎng)智能化和數(shù)字化的水平得到了顯著提高，在保證安全性的同時(shí)提升了電網(wǎng)的工作效率。近年來(lái)，國(guó)家電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)漸漸形成從縣級(jí)、市級(jí)、省級(jí)、地區(qū)級(jí)、國(guó)家級(jí)這5個(gè)級(jí)別的電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)，從而將我國(guó)電力網(wǎng)連成了一個(gè)緊密的整體，使電力調(diào)度工作通過(guò)電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)，將電力調(diào)度中心、變電站及發(fā)電廠三者相互關(guān)聯(lián)，從而在提高電力調(diào)度安全性的同時(shí)，提升電力調(diào)度的質(zhì)量效率，為廣大用電用戶帶來(lái)更快更好的服務(wù)。

1.2電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)的作用

（1）通過(guò)電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)的構(gòu)建，能夠有效提高電力管理企業(yè)對(duì)電力調(diào)度工作的把控管理水平。（2）在電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)的運(yùn)行中，必須依照管理原則來(lái)進(jìn)行，這是為了進(jìn)一步確保電力數(shù)據(jù)網(wǎng)的實(shí)時(shí)性、穩(wěn)定性與安全性能。因此，電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)能夠進(jìn)一步對(duì)電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)的數(shù)據(jù)傳輸工作起到積極作用，確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。（3）電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)有利于各層級(jí)電力系統(tǒng)的信息交流和數(shù)據(jù)傳輸，從而提升電力企業(yè)的工作效率，推動(dòng)電力系統(tǒng)進(jìn)一步發(fā)展。

1.3電力數(shù)據(jù)網(wǎng)結(jié)構(gòu)特性

從電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)的實(shí)踐過(guò)程來(lái)看，進(jìn)行電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)的構(gòu)建，是為了滿足電力調(diào)度、繼電保護(hù)以及電力生產(chǎn)等方面信息內(nèi)容有效傳輸?shù)男枨?。在?duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)傳輸?shù)倪^(guò)程中，利用數(shù)據(jù)網(wǎng)的協(xié)調(diào)調(diào)度能力，有效實(shí)現(xiàn)電力的運(yùn)、送、變、配、發(fā)、用電等電力調(diào)度過(guò)程，確保電力系統(tǒng)能夠安全穩(wěn)定運(yùn)行。因此，在電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)進(jìn)行電力調(diào)度工作時(shí)，其主要是通過(guò)虛擬專用網(wǎng)絡(luò)，即VPN來(lái)進(jìn)行它們彼此間的相互關(guān)聯(lián)的，并且會(huì)在電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)的專用通道上通過(guò)IP路由進(jìn)行設(shè)備組網(wǎng)的信息交換，從而實(shí)現(xiàn)在準(zhǔn)同步數(shù)字系列，即PDH層面與同步數(shù)字體系，即SDH系統(tǒng)的電力信息數(shù)據(jù)傳輸工作。

2電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)創(chuàng)建程序

電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)的構(gòu)成要素比較復(fù)雜，因此在其實(shí)際創(chuàng)建過(guò)程也體現(xiàn)復(fù)雜性特征。電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)的創(chuàng)建程序主要有：IP規(guī)劃程序、路由設(shè)計(jì)程序、網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)專業(yè)設(shè)計(jì)程序。具體要求及步驟如下：

2.1IP規(guī)劃程序

根據(jù)我國(guó)電力調(diào)度的實(shí)際情況，在對(duì)其專用網(wǎng)址進(jìn)行編碼時(shí)，要遵循唯一性的原則，這樣方便尋找調(diào)度網(wǎng)絡(luò)專業(yè)地址。通常情況下，選擇三十位掩碼進(jìn)行編碼分配，并且可以在網(wǎng)絡(luò)鏈路上設(shè)置子網(wǎng)段。同時(shí)，供電公司還要根據(jù)自身情況進(jìn)行電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的具體設(shè)置，對(duì)數(shù)據(jù)網(wǎng)具體類型進(jìn)行恰當(dāng)?shù)倪x擇。目前，供電公司比較常采用的數(shù)據(jù)網(wǎng)類型包括兩種類型，分別是星型結(jié)構(gòu)和網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。采用星型結(jié)構(gòu)的主要構(gòu)成要素有：發(fā)電站、骨干層、數(shù)個(gè)變電站以及地調(diào)節(jié)器等。網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)與星型結(jié)構(gòu)的構(gòu)成要素在一定程度上存在相似特征，但二者相比在連接方案上卻大不相同。

2.2路由設(shè)計(jì)程序

在選擇電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)路由協(xié)議時(shí)，一般情況下選擇遵循開放最短路徑優(yōu)先協(xié)議。最短路徑優(yōu)先協(xié)議具有一定的優(yōu)勢(shì)，主要是：在支持主干網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的同時(shí)還能夠支持子域網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，這樣就能夠?qū)崿F(xiàn)路由的分散處理的目的，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)控制網(wǎng)絡(luò)整體占用率的目的。同時(shí)，在對(duì)開放最短路徑優(yōu)先協(xié)議選擇時(shí)，綜合考慮主干區(qū)域連通性，避免主干域分離情況的發(fā)生。而在進(jìn)行子域設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)將該子域的地調(diào)節(jié)點(diǎn)、省調(diào)節(jié)點(diǎn)作為重點(diǎn)設(shè)置對(duì)象，在子域邊界路由設(shè)計(jì)時(shí)，采用分布式結(jié)構(gòu)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，不僅能實(shí)現(xiàn)提升其可靠性、冗余性的目的，還可以保證電力調(diào)度網(wǎng)絡(luò)能夠保持很高的彈性。

2.3網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)專業(yè)設(shè)計(jì)程序

電力數(shù)據(jù)網(wǎng)的核心層的某個(gè)站點(diǎn)能夠匯集所有數(shù)據(jù)，而縣級(jí)電力調(diào)度數(shù)據(jù)通常匯集在骨干層上的某個(gè)站點(diǎn)，所以核心層、骨干層需要非常高的可靠性，在實(shí)際應(yīng)用中需要運(yùn)用路由器聯(lián)合交換機(jī)作為基本形式。對(duì)電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)建設(shè)時(shí)，還要考慮其遠(yuǎn)景規(guī)劃，設(shè)計(jì)時(shí)往往需要采用兩臺(tái)路由器，二者之間采用以太網(wǎng)進(jìn)行連接，其中一臺(tái)路由器進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸及數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的任務(wù)，另一臺(tái)路由器承擔(dān)數(shù)據(jù)備份的任務(wù)，從而保證電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)的正常運(yùn)行。

3電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)安全技前景展望

3.1降低人工參與

無(wú)需大量安全技術(shù)人員介入來(lái)標(biāo)注數(shù)據(jù)，利用無(wú)監(jiān)督學(xué)習(xí)將正常運(yùn)行事件聚集在一起，同時(shí)也將安全異常事件聚在一起，有利于算法識(shí)別出異常威脅，大大降低了人工參與的程度和安全工程師的人力成本。但是，這并不代表可完全脫離人工。在目前可預(yù)見(jiàn)的未來(lái)，有經(jīng)驗(yàn)的安全專家對(duì)威脅風(fēng)險(xiǎn)的識(shí)別、對(duì)算法的修正及對(duì)整個(gè)系統(tǒng)可靠性和魯棒性的維護(hù)都是非常重要的。因此，可考慮引入主動(dòng)學(xué)習(xí)算法的同時(shí)，由安全領(lǐng)域?qū)＜覍?duì)部分自動(dòng)識(shí)別出的結(jié)果進(jìn)行人工復(fù)核，對(duì)原有算法進(jìn)行持續(xù)微調(diào)直至收斂。

3.2識(shí)別隱形威脅

某些安全信息事件的威脅本身不夠直觀，如加密流量甚至不能以向量化、離散化等方式人為地直觀表述，而表現(xiàn)為只是二進(jìn)制輸入流。還有些安全事件由于關(guān)聯(lián)業(yè)務(wù)太多，很難用語(yǔ)言來(lái)表述為什么當(dāng)初這個(gè)問(wèn)題被判定為異常。對(duì)于這些問(wèn)題，因?yàn)槠脚_(tái)在運(yùn)行過(guò)程中收集了大量安全事件樣本，所以都可嘗試依靠非線性能力顯著的深度學(xué)習(xí)算法來(lái)分析，自動(dòng)為各復(fù)雜事件建立內(nèi)在關(guān)聯(lián)，提高識(shí)別的準(zhǔn)確率和預(yù)警成功率。

3.3安全技術(shù)保障

在電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)工作中最重要的核心內(nèi)容就是數(shù)據(jù)信息，要相對(duì)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進(jìn)行有效的維護(hù)，唯一有效的方法就是提高技術(shù)的安全性和穩(wěn)定性，只有在電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)中運(yùn)用TCP同步攻擊攔截技術(shù)、VPN設(shè)備、防火墻等，這些的都是高效、并得以廣泛應(yīng)用的控制技術(shù)，這些控制技術(shù)可以在限制網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上對(duì)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進(jìn)行安全的訪問(wèn)，在很大程度上可以有效對(duì)攻擊的數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的攔截，在此基礎(chǔ)上可以運(yùn)用一些具有安全性、保護(hù)性的技術(shù)，比如：備份恢復(fù)技術(shù)、身份認(rèn)證技術(shù)等，從而保證數(shù)據(jù)網(wǎng)在傳輸數(shù)據(jù)的時(shí)候可以在可靠性、安全的環(huán)境的下進(jìn)行傳輸。

3.4提高硬件技術(shù)設(shè)備與軟件網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的穩(wěn)定性

在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中，需要的具有穩(wěn)定性、可靠性的技術(shù)設(shè)備，所以在日常維修過(guò)程中一定要對(duì)軟件和設(shè)備進(jìn)行定期的維護(hù)和檢測(cè)，可以對(duì)運(yùn)行過(guò)程中電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)中存在的問(wèn)題進(jìn)行及時(shí)的發(fā)現(xiàn)，有效的解決，避免出現(xiàn)安全故障的問(wèn)題，在很大很程度上可以提高電力數(shù)據(jù)網(wǎng)的穩(wěn)定性，有助于提高它的工作效率。

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（作者單位：國(guó)網(wǎng)山西省電力公司翼城縣供電公司）