淺析智能電網(wǎng)中網(wǎng)絡(luò)安全關(guān)鍵技術(shù)

薛峰 鄔超慧 邢煒

摘要：隨著社會(huì)的發(fā)展，我國(guó)的智能化建設(shè)的發(fā)展也有了改善?？茖W(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，帶動(dòng)了社會(huì)經(jīng)濟(jì)的進(jìn)步，也使得社會(huì)對(duì)于電能的需求持續(xù)增長(zhǎng)，電力不僅是國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要支撐，更是與人們的日常生活息息相關(guān)。智能電網(wǎng)時(shí)代，以自動(dòng)化智能化技術(shù)為支撐，電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性和安全性得到了充分保障，不過(guò)對(duì)于系統(tǒng)內(nèi)部的信息傳輸質(zhì)量也提出了更高的要求，需要借助電力信息通信技術(shù)的來(lái)保證信息的高效傳遞。

關(guān)鍵詞：智能電網(wǎng);網(wǎng)絡(luò)安全;關(guān)鍵技術(shù)

引言

智能電網(wǎng)時(shí)代之下，電力信息通信網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)與運(yùn)營(yíng)，應(yīng)該遵循可靠性、數(shù)字化的原則，合理采用通信技術(shù)與安全防護(hù)技術(shù)開(kāi)展電力信息通信網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)工作，通過(guò)組建基礎(chǔ)通信系統(tǒng)與配電通信網(wǎng)絡(luò)框架等形式促進(jìn)相關(guān)電力信息通信網(wǎng)絡(luò)的良好運(yùn)營(yíng)，改善當(dāng)前的發(fā)展現(xiàn)狀，全面增強(qiáng)電力信息通信網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行效果，達(dá)到預(yù)期的工作目的。

1相關(guān)概念

1.1智能電網(wǎng)

智能電網(wǎng)即電網(wǎng)智能化，也被稱為電網(wǎng)2.0，主要是在高速雙向通信網(wǎng)絡(luò)的支持下，結(jié)合先進(jìn)傳感技術(shù)、設(shè)備技術(shù)、決策支持技術(shù)及先進(jìn)控制方法等，確保電網(wǎng)運(yùn)行的安全性、可靠性、高效性、環(huán)保性和經(jīng)濟(jì)性，其主要特征包含了自愈、抵御攻擊、激勵(lì)和保護(hù)用戶等。智能電網(wǎng)的主要目的是實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)配電、輸電等操作的智能化，對(duì)各個(gè)環(huán)節(jié)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行整理和分析，以完善的數(shù)據(jù)庫(kù)為支撐，智能電網(wǎng)能夠全面把控電力系統(tǒng)的整體運(yùn)行情況，及時(shí)對(duì)電力系統(tǒng)運(yùn)行中存在的問(wèn)題進(jìn)行分析和處理，做好自身的優(yōu)化調(diào)整，以保證電力系統(tǒng)運(yùn)行的安全性和高效性。

1.2電力信息通信技術(shù)

電力系統(tǒng)運(yùn)行中，涉及的環(huán)節(jié)眾多，如發(fā)電、送電、配電、用電等，電力通信貫穿整個(gè)過(guò)程，無(wú)論是輸電自動(dòng)化控制還是電力的商業(yè)化運(yùn)營(yíng)，都需要借助電力信息通信技術(shù)實(shí)現(xiàn)。在電力系統(tǒng)中，電力信息通信技術(shù)發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，其本身也是實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)自動(dòng)化和智能化運(yùn)行、遠(yuǎn)程操控的核心手段之一，需要得到足夠的重視。新的發(fā)展環(huán)境下，電力通信技術(shù)飛速發(fā)展，不再單純的局限于光纖通信和電力智能設(shè)施，還包含了網(wǎng)絡(luò)通信、無(wú)線通信等，而且相關(guān)技術(shù)得到了優(yōu)化和完善，在面對(duì)不同的情況時(shí)，可以發(fā)揮出不同作用，推動(dòng)電力信息傳輸方式的多樣化，更好的滿足電力系統(tǒng)的運(yùn)營(yíng)需求。

2人工智能在電網(wǎng)領(lǐng)域的應(yīng)用

人工智能是一種基于人類行為與思考方式而賦予機(jī)器智能機(jī)械思維的一種未來(lái)性技術(shù)。隨著各國(guó)研究人員對(duì)其研究的深入，人工智能在很多領(lǐng)域已經(jīng)進(jìn)行了大量的實(shí)驗(yàn)性應(yīng)用，如醫(yī)學(xué)、哲學(xué)、智能操作與駕駛領(lǐng)域等。在電力系統(tǒng)中，如果將人工智能與電力系統(tǒng)結(jié)合起來(lái)，不僅能夠提高電網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)作的智能性與能動(dòng)性，而且保證了我國(guó)電網(wǎng)系統(tǒng)的快速發(fā)展。目前，在電網(wǎng)與人工智能技術(shù)的結(jié)合研究過(guò)程中，開(kāi)發(fā)項(xiàng)目主要有人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、遺傳算法、專家系統(tǒng)以及模糊控制等。若能夠在電網(wǎng)控制系統(tǒng)中高度運(yùn)用這些技術(shù)，電網(wǎng)系統(tǒng)將更適合我國(guó)復(fù)雜的電網(wǎng)分布系統(tǒng)和電力調(diào)配工作，降低電網(wǎng)操作的復(fù)雜性與危險(xiǎn)眭，減少投入資源成本。最初，人工智能技術(shù)主要診斷電網(wǎng)出現(xiàn)故障的地方，有效預(yù)測(cè)電路負(fù)荷，并且控制電網(wǎng)的部分領(lǐng)域。隨著該技術(shù)的深入發(fā)展與進(jìn)步，我國(guó)人工智能技術(shù)已與發(fā)電、輸電、變電、配電、用電和電力調(diào)動(dòng)等多個(gè)電力應(yīng)用環(huán)節(jié)進(jìn)入了高度協(xié)調(diào)工作模式。在電力發(fā)電環(huán)節(jié)，通過(guò)人工智能技術(shù)可以檢測(cè)發(fā)電設(shè)備的工作情況，以預(yù)先檢測(cè)出故障，降低設(shè)備的故障率，整體提升發(fā)電設(shè)備的生產(chǎn)效率，同時(shí)可應(yīng)用于水電發(fā)電設(shè)備的電力調(diào)動(dòng)。在輸電環(huán)節(jié)，通過(guò)人工智能技術(shù)和自動(dòng)巡檢輸電網(wǎng)絡(luò)，可有效監(jiān)控輸電網(wǎng)絡(luò)，也可以診斷整體的輸電網(wǎng)絡(luò)故障，提高輸電的穩(wěn)定性。

3智能電網(wǎng)時(shí)代電力信息通信網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)措施

3.1合理使用先進(jìn)的通信技術(shù)

在智能電網(wǎng)的時(shí)代之下，建設(shè)相關(guān)的電力信息通信網(wǎng)絡(luò)，需要?jiǎng)?chuàng)建高速化、雙向化、集成化的信息通信系統(tǒng)。目前的信息通信系統(tǒng)具有多元化的特點(diǎn)，如電力線類型、無(wú)線類型與光纖類型的通信系統(tǒng)，在實(shí)際建設(shè)的過(guò)程中，各自具有相應(yīng)的優(yōu)勢(shì)，應(yīng)該予以重視，并合理應(yīng)用在電力線信息通信網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)工作中。近年來(lái)，在電力信息通信網(wǎng)絡(luò)實(shí)際建設(shè)的工作中，已經(jīng)開(kāi)始廣泛應(yīng)用光纖以太網(wǎng)通信技術(shù)，并且開(kāi)始向著用戶端進(jìn)行推進(jìn)。這就需要在智能電網(wǎng)建設(shè)過(guò)程中，加快電網(wǎng)與電力信息通信系統(tǒng)的升級(jí)速度，借助光纖線路、光纖技術(shù)等實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的升級(jí)優(yōu)化，增強(qiáng)系統(tǒng)的建設(shè)工作效果。

3.2建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)體系

目前，智能電網(wǎng)之內(nèi)的機(jī)械設(shè)備具有多元化特點(diǎn)，系統(tǒng)的類型非常繁瑣、復(fù)雜，為確保相關(guān)系統(tǒng)與機(jī)械設(shè)備之間能夠良好協(xié)調(diào)，就應(yīng)該創(chuàng)建較為完善的信息標(biāo)準(zhǔn)體系與通信標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)。此類標(biāo)準(zhǔn)體系與輸配電等各個(gè)環(huán)節(jié)存在直接聯(lián)系，如IEEE1588相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，其可以與廣域互聯(lián)大電網(wǎng)系統(tǒng)之間相互同步，能夠確?？刂葡到y(tǒng)的準(zhǔn)確性處理，網(wǎng)絡(luò)化測(cè)量，精準(zhǔn)性符合要求。在此情況下，電力通信網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)，就應(yīng)該積極采用IEEE的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)體系，全面提升整體系統(tǒng)的建設(shè)效果與水平，打破傳統(tǒng)工作的局限性，進(jìn)而為后續(xù)工作的實(shí)施提供幫助。

3.3建設(shè)安全防護(hù)系統(tǒng)

通常，智能電網(wǎng)對(duì)信息交換具有一定的依賴性特點(diǎn)，由于需要采用電網(wǎng)機(jī)械設(shè)備，且各個(gè)單元的數(shù)量較多，很容易會(huì)出現(xiàn)安全問(wèn)題。因此，在實(shí)際建設(shè)工作中，必須要強(qiáng)化安全防護(hù)工作力度，從根本上預(yù)防電網(wǎng)故障問(wèn)題。然而，目前在電力信息通信網(wǎng)絡(luò)實(shí)際建設(shè)的工作中，只注重物理安全性，如電氣與電網(wǎng)系統(tǒng)的安全性，并未全面意識(shí)到信息安全的重要性。所以，在智能電網(wǎng)時(shí)代背景之下，在建設(shè)電力信息通信網(wǎng)絡(luò)的工作中，必須要嚴(yán)格進(jìn)行信息安全的防護(hù)，創(chuàng)建風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估系統(tǒng)，針對(duì)系統(tǒng)的脆弱性與風(fēng)險(xiǎn)問(wèn)題進(jìn)行合理的評(píng)價(jià)分析，并提出具體的安全防護(hù)措施，協(xié)調(diào)各個(gè)系統(tǒng)之間的關(guān)系，滿足當(dāng)前的安全防護(hù)工作要求，達(dá)到預(yù)期的安全管理目標(biāo)。

3.4在配電工程中的應(yīng)用

對(duì)于配電網(wǎng)絡(luò)而言，高效靈活是最大的特點(diǎn)，而從目前來(lái)看，電力信息通信網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)進(jìn)入到了穩(wěn)定可靠的發(fā)展階段，通過(guò)電力信息通信網(wǎng)絡(luò)和配電網(wǎng)絡(luò)的有機(jī)結(jié)合，能夠進(jìn)一步強(qiáng)化故障發(fā)現(xiàn)和處理的自動(dòng)化水平，促進(jìn)供電質(zhì)量的提高。良好的供電服務(wù)應(yīng)該具備幾個(gè)顯著特征：一是穩(wěn)定性，要求智能電網(wǎng)能夠在突發(fā)重大故障或者極端氣候條件下保持穩(wěn)定運(yùn)行，避免大范圍、大規(guī)模的停電事故;二是自愈性，智能電網(wǎng)系統(tǒng)必須能夠開(kāi)展實(shí)時(shí)安全評(píng)估和分析，智能啟動(dòng)預(yù)警程序的同時(shí)，配合有效的預(yù)防隔離措施來(lái)實(shí)現(xiàn)自我修復(fù);三是兼容性，智能電網(wǎng)必須能夠兼容新能源，對(duì)電網(wǎng)功能進(jìn)行持續(xù)完善，加強(qiáng)與用戶之間的溝通和交流;四是經(jīng)濟(jì)性，智能電網(wǎng)必須能夠?qū)Y源進(jìn)行優(yōu)化配置，提高能源利用率的同時(shí)，滿足節(jié)能環(huán)保的目標(biāo);五是集成性，智能電網(wǎng)需要能夠?qū)?shù)據(jù)信息進(jìn)行高度集成和共享，加快電網(wǎng)管理系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化建設(shè)。

結(jié)語(yǔ)

智能電網(wǎng)時(shí)代背景下，應(yīng)該積極建設(shè)與運(yùn)營(yíng)電力信息通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，遵循可靠性與數(shù)字化的工作原則，統(tǒng)一相關(guān)網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，制定完善的建設(shè)與運(yùn)營(yíng)方案。