智能电网信息安全技术

智能电网信息安全技术（精选10篇）

智能电网信息安全技术 篇1

1智能电网信息安全技术的作用

信息安全是智能电网高效稳定运营发展的重要保障基础,是电力通信安全技术研究的一个重要课题。智能电网配电自动化系统信息安全体系可有效提高智能电网信息安全水平,促进智能电网的高效稳定、节能经济的运营发展。我们所谓的智能电网信息安全技术,主要是保证信息的安全性,在保证安全性的同时,也提出了相应的技术要求,比如应用电网核心部件、建设业务系统安全、研究电网基础信息、安全保障技术等,另外,它也负责研究和开发安全存储和防范攻击以及防范网络病毒等方面,这些方面也需要高度重视。

2智能电网信息安全体系的组成部分

2.1基础硬件设备

发电、输电、配电、用电这四个环节中包括基础硬件。其中,发电所覆盖的范围极广,比如电源接入、电源光伏等,输电所覆盖的范围包括网架、超导、高压等;配电所涵盖的范围包括高级电表设备、 虚拟电厂、配电微网等;用电所涵盖的范围包括电力供应站、自动控制设备、电力存储设施等。

2.2感知测量层的组成

感知测量层必须在应用智能测控设备后,才能成功实现智能感知,进一步评估电网是否稳定和是否存在堵塞状况以及监控设备是否处于正常运行状况中。感知测量层主要由电磁信号测量系统、分析系统、数字继电器、智能读书系统等组成。通常情况下,上述所讲的仪器表都是运用射频加以识别,与智能电网进行连接。

2.3信息通信层的组成

在信息通信层中,所使用的技术覆盖配电自动化、能量管理、数字移动通信、采集数据、光纤通信等领域范畴之内,真正实现交换数据和信息以及进行相应的控制,保证系统的稳定性和可靠性,充分运用资产利用率,实现信息的安全共享。

2.4调度运维层的组成

智能电网还涉及其他方面很多因素,比如社会因素、自然因素、经济因素等,因此想要精确控制和管理,需要结合人工智能技术。为保证整个系统有序运行,并更好地进行协调控制管理,可将网状控制结构形式以及分布式智能化代理等设计理念与系统建设相结合。系统既可集中协调,也可实施分布式决策控制。

3应用智能电网信息安全技术所涉及的内容

3.1智能电网物理安全

智能电网系统在正常运行情况下,所需要的安全硬件设备称之为智能电网的物理安全。其中这些硬件设备通常包括测量仪器和智能流量计等类型的传感器,在通信系统中,各种计算机和网络设备以及存储数据等各种类型的存储介质。其所谓的物理安全实际指保证与智能电网系统有关的硬件安全以及硬件设备本身的安全等,这也是智能电网安全信息控制的主要工作内容。物理安全主要是指防止人为因素破坏业务系统的安全性,同时也防止有人通过各种方式入侵系统中,这就需要无论在信息事件发生前,还是在信息事件发生后,都应审查所有物理设备的接触行为。

3.2网络的安全性

智能电网所具有的可靠性也就是指网络方面的安全性,这就要求通信网络应完善的二次系统防护措施。安全分区、横向隔离、 纵向认证等是网络安全防护的标准。我国目前网络安全方面遭遇到黑客攻击,且黑客攻击的技能技术也在不断提高,传统的网络安全手段和方法已不能满足现代网络发展的要求。如果在这时应用大量的智能电网设备将十分困难,有可能面临电网瘫痪的局面。因此,在选择安全加密算法时和建设整个网络体系时,都要具有充足的前瞻性,做好设计以及计划工作。在网络信息系统正常运行中, 要充分运用虚拟专用网和防火墙以及网络病毒查杀等技术进一步保证网络安全运行。

3.3数据传送的安全

在应用智能电网过程中,一定要保证信息数据的传送安全,也需要掌握好数据的保密性、正确性、防复制等重要指标。对于整个数据的安全认证以及管理中心数据都要进行备份,防止数据库数据的丢失。恢复数据库以及备份数据库都需要系统管理员操作。一些经常变动的数据每天既要做好记录,也要做好备份。一些不常变化的数据,可定期或者不定期进行备份。另外,数据库中所存储的密钥信息和加密信息以及关键信息等,都需要进行加密存储。

3.4业务安全的任务

保证智能电网业务应用的可靠性、稳定性、完整性、科学性等是应用业务安全的重要任务,也更加要保证业务工作流程的可操作性和完整性。对于电力系统安全防护方面的特征,可运用强制性的控制技术来提高网络信息的安全性,防止网络信息被损坏或者操控, 进一步加强电网信息业务系统的安全性。

3.5加强网络通信的安全

支撑智能电网基础平台运行的是信息安全通信。一方面既需要有计划和有目标部署对应的安全通信产品,做到通信技术与通信管理的要求相统一,另一方面也要提高网络通信管理的安全性,规范管理员工的各项操作行为。通过对信息通信和重要网络所进行的主动控制,比如网络边界保护系统、防御系统、数据传输系统等重要技术,实现对网络数据的交换和控制,加强网络数据通信的安全。

4结语

在智能电网的快速发展下,虽然网络信息的安全性得到进一步保证,但还存在很多问题,这需要深入分析和研究信息安全技术,在研究的同时,也需要与智能电网信息系统相结合,建立健全信息安全系统,保证网络通信的安全,提高网络业务的可信性和操作性。

摘要：智能电网与传统电力系统对比来讲,智能电网如果出现失控,将比传统电力系统出现失控后果要严重得多,不但会造成经济和信息上的损失,甚至会危及到用户的生命安全。因此,在智能电网中,建立健全的信息安全技术十分重要。

关键词：智能电网,信息安全技术,应用

智能电网信息安全技术 篇2

本文对目前电厂信息建设中若干核心系统安全事故进行了分析，阐述了内网核心系统信息安全防护解决方案及技术原理，介绍了S-NUMEN系统的技术特点及在电厂MIS中应用情况。

一、目前电力行业核心系统安全事故及原因分析

(1)某电厂，电脑高手入侵MIS主机，更改主机配置，造成2台MIS数据库服务器同时宕机。(电厂内部人通过UNIX学习，攻击内部核心服务器，并且获得管理员权限。试图修改双机热备主副机配置，造成业务宕机，为了掩盖自己的入侵行为退出时删除系统日志。)

(2)A某电厂，电脑高手多次入侵MIS主机，更改重要的生产数据。

(3)B某电厂，多次发现内部人员误操作，并且非法入侵MIS主机。

(4)某市电力调度，安全区I通信服务器由于厂家(KD公司)开发的软件系统出现缓冲区溢出漏洞，造成核心服务器宕机(重启等现象)，并且无法与南网公司进行数据通讯，造成特大事故。

(5)某省电力某营销，电脑高手入侵主机的计费系统，更改电费数据。

通过大量的行业事故可以看出，这些事故主要是针对于核心系统的攻击或者破坏。并且每一次成功的入侵都会对系统造成极大的损失，其中业务终止或数据库系统被入侵造成的损失更是巨大。

发生这些事故的主要原因是：在核心的主机系统没有做安全防护：①美国出口中国的操作系统的安全级别低，只是C2级别的，更高级别的操作系统不出口中国，这种C2级别系统本身就有很多的漏洞，入侵者很容易通过这些系统漏洞侵入主机。②很多用户的核心业务服务器，由于本身业务原因，不能及时安装由操作系统厂商提供的补丁，造成利用漏洞攻击核心系统的风险增加。

③网络级(防火墙、入侵检测)或应用级(杀毒、网管)安全产品只能实现网络边界处或应用层的保护，不能保护核心系统。④在信息化建设的过程中，接触主机的外部人员多(如设备的调试安装)，对信息安全造成一定威胁。⑤主机上运行的是用户的重要数据、文件和关键的业务、进程，对系统可靠性要求更高。

二、核心系统安全防护解决方案

(一)技术原理

Unix操作系统有一个系统调用表，包含指向每个系统调用的内存地址的指针。应用程序对资源的访问、对硬件设备的使用、进程间的通讯都是通过系统调用接口在操作系统内核中实现的。安全内核保存了该表中与安全有关的系统调用的指针，并把这些系统调用重定向到S-NUMEN的相应代码。当用户或程序执行一个与安全有关的系统调用时，S-NUMEN系统调用代码会检查S-NUMEN数据库。如果调用是被授权的，S-NUMEN调用原来的Unix系统调用。否则，安全内核返回权限错误，禁止该请求。

这种实现方式与应用级的安全产品比较有着明显的优势。系统入侵检测产品作为应用层产品出于本身安全性考虑以及功能上无法到达系统保护的功能。网络级入侵检测产品和防火墙作为网络级安全产品从技术原理上讲不具备内网核心安全的要求。

同时，S-NUMEN产品与其他系统保护产品的优势在于它不需要修改操作系统内核并且无需重启系统，这种方式完全满足现有高端服务器的要求。而其它系统保护产品不但使系统管理和支持复杂了，也会违背操作系统的供应商授权-使操作系统维护更困难，增加了巨大的开支。

(二)S-NUMEN技术特征

当防火墙、入侵检测、VPN等网络级安全产品不能满足日益受到威胁的内网核心安全时，S-NUMEN作为系统级系统保护产品可以保证内网核心服务器的安全。由于来自于内、外部的网络入侵事件频频发生，企业的网络和其他重要的服务器前所未有地暴露在电脑高手及非授权内部人员的侵入和攻击的威胁下。S-NUMEN能够防止非授权的访问，使内网核心服务器安全运行。

S-NUMEN是系统级安全产品，在加强操作系统安全的同时，并不对系统的内核进行修改，从而保证了关键业务服务器的稳定运行。除此之外，在服务器安装S-NUMEN后，系统无需重启，避免了服务器重启所产生的不必要损失。

操作系统访问控制以及操作系统漏洞的最佳策略是任务分离和最小权限原则。S-NUMEN通过RBAC(角色访问控制)、MAC(强制访问控制)将安全管理员的权限分离。严格分开系统管理员和安全管理员的权限，以控制系统管理员的权限，来防止内外人员通过非法获得系统管理员权限破坏文件系统信息。

三、S-NUMEN产品功能

(1)数字签名认证功能：为了达到内网核心安全的目的，S-NUMEN采用了数字签名证书为基础并结合访问控制的技术。当安全内核安装后，没有通过数字签名证书认证的用户，即使获得了管理员权限，也不能访问被安全内核保护的资源。S-NUMEN通过接管系统所有访问控制权限，实际上取消了“超级用户”(root)权限，通过使用数字签名证书认证机制，达到用户认证目的`。用户或者其他非法入侵者即使获得了超级用户口令也无法访问系统重要资源。

(2)帐号管理功能：S-NUMEN提供远程站点的unix用户帐户及组管理功能。S-NUMEN在内核层基于证书进行认证，提高安全强度，所以为控制安全管理员配置的文件要用安全管理员发行的证书得到认证。

(3)口令质量控制功能：S-NUMEN为管理员提供了口令质量控制的功能，管理员可以利用这项功能实现密码的质量控制，如：设置密码的最大长度和最小长度，密码中出现的特殊字符的最少数量，当口令更改后，该密码的使用期限等。通过S-NUMEN与系统结合，S-NUMEN提供了对用户登录口令的管理，S-NUMEN 将口令质量控制分为两部分：密码更改期限&密码登录限制和密码格式。

(4)网络控制服务： S-NUMEN网络控制具备了系统防火墙功能，该功能控制远程对服务器IP或服务的访问。通过功能强大的网络服务及IP地址控制，可以很好的限制用户访问系统资源。S-NUMEN 提供的系统防火墙功能允许对TCP、UDP以及ICMP等数据包进行内外访问的控制，并且可以对以用户为主体进行网络访问控制。

此外，S-NUMEN还具有程序自动权限设置、Setuid 控制-特权程序控制、日志系统及设置等功能。

四、S-NUMEN系统在某电厂的应用

智能电网信息安全技术 篇3

【关键词】电网安全 智能技术 技术应用

在国家电网公司推进电网智能化建设、加快城乡配电网改造的同时，对投入电网运行的智能技术进行研究，对构筑确保安全的“布局合理、标准统一、技术先进、节能高效”的电网，提升电网智能水平有一定的指导意义，对建立科学的安全培训教育也具有针对性和实用性。

1 安全电网的主要特征

1.1坚强：在电网发生大扰动和故障时，电网仍能保持对用户的供电；在极端气候条件下仍能保证电网的安全运行；具有确保信息安全的能力和防计算机病毒破坏的能力。

1.2自愈：能在线自我评估电网的运行状态，利用智能技术，快速有效地发现并消除各种隐患和隔离故障；自我恢复，避免发生大面积停电。

1.3互动：电网运行可实现资源配置优化，提升电网的安全运行。

1.4集成：通过信息整合、流程优化，达到调度自动化的决策支持体系，保证电网的安全。

1.5兼容：电网能够同时适应集中发电与分散式发电模式，实现与负荷侧的交互，标准化了的电力和通讯的界面接点将使得用户可以接连燃料电池、可再生能源发电及其他分散的电源，并以简单的“即插即用”方式来实现。

2 保证电网安全的智能应用技术

2.1智能调度准确掌握电网“心跳”，电网调度中心和监控中心的合并重组工作（即调控一体化），有效提高了设备运行集约化程度和推动调度运行与设备运行的整合，实现了从传统分散的调度技术支持系统向横向集成、纵向贯通的智能电网调度技术支持系统的升级过渡。大集中监控模式运行，使调度人员能够即时、直观、全面地掌握电网的各类信息，更快速地捕捉信号，更精确地掌握电网的‘心跳，从而有力地保障电网的安全稳定运行。

2.2在线监测诊断系统（OMDS）使智能主网输变电更“聪明”， 输电线路上存在污闪、杆塔振动幅度过大、线路出现覆冰等通过OMDS下的各个子系统便可详细了解到输电线路上出现的各种情况，这些在线监测装置子系统有杆塔振动、风偏角、导线弧垂、线路气象站等十几种类型，各类子系统从现场发回的实时的效的监测数据和状态信息均可在OMDS平台上交互、展示，并集中处理或统一管理。智能生产管理系统（GPMS）、OMDS与状态检修辅助决策模块（CBM），形成了设备状态检修管理信息平台。由OMDS系统在线监测各种变电设备的状态参数，CBM则综合运用GPMS的基础数据和OMDS的在线监测数据，通过计算分析得出设备的健康状况，及时发现设备运行中的异常征兆，发出报警，并将结果反馈给GPMS系统作为制定检修策略的依据。

2.3“一次设备+智能组件”模式实现变电站智能化。智能变电站具有信息传输网络化、数据化、光纤化的特点，各装置之间如同电脑一样，只需电源和网络线，就能将变电站所有信息由模拟信息转化为数字信息进行采集、传输、处理和输出，控制中心可根据实际需要通过信息指令来控制、调节变电站的相关操作，实现标准遥控操作，避免误操作。

2.4“一网三体系一平台”供用双方“互动” 的智能用电，在全部智能电网项目中，与广大用电客户关系最紧密的就是智能配电和智能用电了。 “一网三体系一平台”，即建设灵活、可靠、自恢复的智能坚强安全配电网，建设一体化智能调控体系、智能配电管理体系、智能用电服务体系，建设面向智能配电网、用電网的多层次信息通信支撑平台，以满足分布式电源、电动汽车等新设备接入电网的需要，保证用电安全。

3 电网安全建设的技术需求和发展方向

3.1电网安全建设的技术需求

智能电网安全技术需求主要包括：1）基于电网业务系统的安全防御技术；2）电网基础信息网络和信息系统的安全保障技术；3）主动防护安全存储规避网络病毒和恶意侵犯的密码技术。

3.2 保证电网安全的智能技术发展方向

3.2.1安全管控技术

安全管控技术主要是软件全周期安全管理，代码安全性测试，软件安全测试，技术安全评测等，这是实现电网安全智能系统构建的关键环节。

3.2.2安全支撑技术

电网安全支撑技术主要涉及到安全统一认证管理技术，综合安全审计技术，安全风险动态评估技术和安全技术标准建设技术等内容，并且在此基础上构建完善的信息安全技术体系，使得智能电网安全等级得以全面提升的同时，安全技术管控朝着标准化的方向发展。

3.2.3主机终端安全技术

主机终端安全主要是针对于计算机终端设备而进行的安全防御技术体系，一般情况下，主要涉及到服务器，终端计算机，智能移动接入设备和智能电表等。对于此部分的安全保护，主动防御技术使得主机终端始终处于动态安全性提升和前摄的状态，避免出现各种侵害行为的同时，检测出安全缺陷，并主动采取措施进行消除，以保证主机终端的安全性。

三、结束语

面对当前严峻的电力安全形势，智能电网对信息化安全防护工作提出了更高更严的要求，迫切需要建立一套信息安全主动防御体系，全面保障智能电网安全集约化管控与核心业务系统安全，是电力工作者需要不断探析的问题。

参考文献：

[1]王春璞，卢宁，侯波涛.智能电网的信息化技术特征[J].河北电力技术.2009.B（11）：6-7.

[2]孟凡超，高志强，王春璞.智能电网关键技术及其与传统电网的比较[JJ.河北电力技术，2009，B（11）：4—5.

[3]施婕，艾芊.智能电网实现的若干关键技术问题研究[J].电力系统保护与控制，2009，37（19）；1-4.

智能电网的信息安全技术探讨 篇4

1 智能电网信息安全建设内容

1.1 智能电网信息安全方面面临的挑战

(1) 智能电网信息系统及其运行环境的复杂, 包括更多类型的不同利益主体、更大规模、更复杂的信息系统、更加开放的系统环境、更加复杂多样的系统接口、业务流及信息流, 这都对现有智能电网信息安全防护体系提出了严峻挑战。

(2) 信息安全防御策略方面, 信息系统的高度集成、数据广泛、及时交换电网和用户的双向互动的需求等方面都需要进一步优化以适应智能电网应用效能。大量智能终端的广泛应用, 成为新的攻击目标。

(3) 众多新的信息技术的应用, 伴随的是更加多样化和智能化的攻击手段。

(4) 智能电网将引入海量的数据, 对数据的安全管理带来新挑战。包括数据的识别、验证、准确性、数据更新、时间标记和数据库一致性等问题。

1.2 智能电网信息安全技术需求

智能电网信息安全技术需求主要是针对以上面临的挑战方面, 提出的一些技术需求, 如面向电网核心应用及业务系统安全防御建设、重点研究开发电网基础信息网络和重要信息系统的安全保障技术, 同时开发复杂大系统下的主动实时防护、安全存储、网络病毒防范、恶意攻击防范、网络信任体系与新的密码技术也是需要考虑的重要方面。

1.3 智能电网信息安全技术体系总体架构

建设智能电网的体系架构从设备功能上可以分为4个层次, 分别是基础硬件层、感知测量层、信息通信层和调度运维层[3]。

(1) 基础硬件层。基础硬件主要分布在“发、输、配、用”4个环节中。发电涵盖风电、分布式电源、光伏电源、接入电源等;输电涵盖互济、超导、特高压、网架等;配电涵盖微网、虚拟电厂、高级电表设施等;用电涵盖电器、用电自动控制设备、分布式电力供应站、电力储能设备等。

(2) 感知测量层。感知测量层主要通过智能测控设备来实现智能感知, 以评估阻塞情况和电网稳定性, 监控设备健康情况, 防止窃电, 以及实现控制策略支持等。该层由智能计读数装置、相角测量单元、广域测量系统、动态线路定级系统、电磁信号测量与分析系统、用电时间实时定价设备、数字继电器等组成。通常, 这些仪器仪表采用射频识别、传感器和短距离高速无线通信技术, 实时与智能电网相连接。

(3) 信息通信层。信息通信层采用的技术涵盖变电站自动化、配电自动化、监控和数据采集、需求响应、能量管理、无线网络、数字移动通信以及光纤通信等领域, 能够实现实时控制、信息和数据交换, 以保障达到最佳的系统可靠性、最好的资产利用率, 实现最高的安全性。

(4) 调度运维层。智能电网的灾备能力除面对电力系统外, 还涉及自然和社会诸多因素, 必须精确管理控制, 因此需要与人工智能技术相结合。为了实现整个系统范围内的协调控制, 分布式智能代理及网状控制结构等形式的设计将融入到系统建设中。系统可以被用来实施分布式决策控制, 也可以进行集中协调。信息通信层将为调度运维中心的运行提供坚实的技术支撑。

2 智能电网信息安全技术主要内容

智能电网的开放性和包容性也决定了它不可避免地存在信息安全隐患。和传统电力系统相比较, 智能电网的失控不仅会造成信息和经济上的损失, 更会危及到人身和社会安全。因此, 智能电网的信息安全问题在智能电网部署的过程中必须充分考虑。针对智能电网的运营特点, 信息安全方面的需求主要包括物理与环境、网络、数据、业务应用、网络通讯方面的安全及备份恢复方面[4,5]。

(1) 物理与环境安全。智能电网的物理方面的安全是指智能电网系统运营所必需的各种硬件设备的安全。主要包括防止硬件设备被物理非法进入、防止未经过授权的物理访问和机房建设严格遵循国家标准等方面。这些硬件设备主要包括智能流量计、测量仪器等各类型传感器, 通信系统中的各种网络设备、计算机以及存储数据的各种存储介质。物理安全主要指保证硬件设备本身的安全和智能电网系统中其他相关硬件的安全, 是智能电网信息安全控制中的重要内容。物理安全的防护目标是防止有人通过破坏业务系统的外部物理特性以达到使系统停止服务的目的, 或防止有人通过物理接触方式对系统进行入侵。要做到在信息安全事件发生前和发生后能够执行对设备物理接触行为的审核和追查。

(2) 网络安全。网络方面的安全主要指智能电网应具有较高的可靠性, 该通信网络必须具备比较完善的二次系统安全防护方案。网络安全防护的基本原则是:安全分区、网络专用、横向隔离、纵向认证。由于目前网络安全方面黑客攻击和破解网络方面的能力不断提升, 原来安全的加密算法和安全手段可能会使智能电网的网络瞬间变得不堪一击。此时再想更换已经投入使用的海量的智能电网设备如智能电表、采集器, 将会非常困难, 甚至面临电网瘫痪的窘境。因此对安全加密算法的选择以及整个信任体系的建设必须有足够的前瞻性, 做好规划和设计工作。信息系统网络运行过程中要充分利用防火墙、虚拟专用网, 采用加密、安全隔离、入侵检测以及网络防杀病毒等技术来保障网络安全[5]。

(3) 数据安全及备份恢复。在智能电网中, 必须确保双向传送的数据安全, 即把数据的正确性、保密性、防复制、防篡改、防抵赖作为信息安全的关键指标。对整个数据安全认证证书认证系统数据库和密钥管理中心数据库进行完全备份。且对数据库的备份和恢复规定只能由系统管理员完成。对于经常变化的动态数据应每天做备份, 备份为每日覆盖。对于不常变化的静态或准静态数据, 可每星期进行一次备份。具体备份时间根据证书认证系统机构的政策来决定。同时对数据库中存储的密钥信息、用户的加密密钥信息、关键配置信息、用户证书的相关信息等关键、敏感信息采用高强度的加密方式进行存储。

(4) 业务应用安全。保障智能电网业务应用的连续性、完整性和可靠性是业务应用安全的重中之重, 同时也要确保业务工作流程的稳定性和应用操作的实时性。针对电力系统业务应用和安全防护的特点.采用基于业务应用安全的强制运行控制 (MRC) 技术防止外部网络侵入或内部网络恶意操控, 保证网络关键业务的可信性与操作不可抵赖性, 大幅增强电网重要信息系统业务应用的安全防御水平。

(5) 网络通信安全。信息的通信安全是智能电网的基础支撑平台, 一方面要强化网络通信管理的安全意识, 规范员工操作行为;另一方面要有规划, 并成体系的部署相应的网络通讯安全产品, 做到通信管理与通讯技术并重的方针。通过实现对重要网络和信息通信的主动可控, 如部署入侵防御系统 (IPS) 、网络边界保护系统、数据传输加密等关键性技术, 有效地对网络边界数据流的通信交换进行安全检测和访问控制, 实现网络数据通信安全。

3 结语

随着智能电网的发展, 未来的信息安全可能要面临新的问题, 信息安全技术研究是一个不断更新和发展的课题, 必须要与智能电网信息通信系统相互融合, 而不仅仅是简单的集成。未来智能电网将会融合更多的先进的信息安全技术, 如可信计算、云安全等。本文提出的一些建议期望对智能电网信息安全防御起到一定的参考作用。

参考文献

[1]陈树勇, 宋书芳, 李兰欣, 等, 智能电网技术综述[J].电网技术, 2009, 33 (8) :1-7

[2]宋永华, 杨霞, 孙静.低碳高效安全可靠的智能电网[J].中国能源, 2009, 31 (10) :23-27

[3]国家电网.关于加快推进坚强智能电网建设的意见[N].国家电网报, 2010-1-12

[4]黄国强.智能电网关键技术的分析与探讨[J].陕西电力, 2009, 37 (11) :44-47

智能电网信息安全技术 篇5

传统电网在环保性能与利用率等方面存在的问题较为严重。目前，电力系统在运行过程中对环境污染较大。因此，为了对这一问题进行解决，未来智能电网将得到不断的改进和完善，基于新能源构建的大量分布式发电点设施合理的引入到电网系统中，电力的供应将多元化。科技的高速发展，会使未来智能电网表现出与许多分布式计算系统相似的特性，将会使智能电网的研究与计算机网路之间联系变得更紧密。目前，传统电力系统面临着许多问题，例如在处于峰值时，出现“电荒”、在电力系统运行过程中，如果获取信息不及时，将会导致设备利用率降低。智能电网解决的问题

智能电网解决的问题体现在以下几个方面。

2.1 确保电网稳定、安全、可靠性，提高设备利用率电网系统具有较高的耦合度，如果系统在运行过程中存在调控不当的情况，单一故障可能会引起连锁反应，情况严重时将会导致大面积设备损坏和停电故障。从而将会导致不可估量的损失。因此，电网系统对可靠性的要求很高，智能电网的智能调度主要是确保调度的安全性和可靠性。

2.2 发电与用户的良好互动

电网的一项主要特征就是用电与发电两者的平衡。从终端用户角度对问题进行分析，用户通过智能电力终端能够获取到电网在运行过程中的具体参数，从而适当的调整自身的用电情况。对于电网系统来说，则可以依据用电信息构建准确的负荷模型，使供电效率得到进一步提高。传统电网建设主要基于发—输—变—配的单相思维，这种思维方式会引起大量的冗余，坏造成资源浪费，智能电网则是在较高实时性的测量通信系统，在系统运行过程中，可以通过动态控制发电负荷平衡，适当减少热备用，使系统的稳定性得到进一步提升。

2.3 接入可再生能源

新能源主要指的是光伏发电和风力发电。在对可再生能源的利用过程中，需要不断优化发电配置。同时，由于新能源具有间歇性和随机性，因此，在对其进行应用过程中，如果直接将其接入到电网中，可能会对系统的稳定性造成不良影响。例如，利用风力发电，可能会因为气象原因，导致大范围脱网，致使电力系统的平衡瞬间遭到破坏，从而将会使系统的稳定性遭受破坏。由此可见，要想确保电网系统的安全性和可靠性，就必须要做好信息的采集、传输、处理等。因此，加强对智能电网信息系统的研究具有现实意义。智能电网信息系统体系结构

3.1 基础设施

基础设施主要有以下三点组成：①控制设备，指的是控制电网系统中的频率、电压、相位等多项参数。控制设备主要包括远程终端单元，智能电子设备等。②测量设备，测量设备包括用户测量设备，主要指的是智能电表，对其进行应用的主要目的是量测用户用电的具体情况，实现用户信息与电网信息的良好互动，主动获取用电设备的数据，并且能够实现断电、计费等方面的管理工作，可以为节电提供良好的建议。电网维护测量系统主要收集电厂、输配线路的数据。③通信网络，目前我国电网通信并未形成统一的体系架构，在具体应用中主要将信息通信网络技术融入到电网系统建设中，从个人实现对电力状态和用户单元的监测。

3.2 智能网的支撑平台

传感测量系统，信息量和信息计算为电网决策奠定了基础，依据测量系统所得到的结果对数据进行监管与收集。因此，在收集用户数据时，主要的表现形式为测量系统收集。对设备之间的通信模式、关联性进行整体式描述。

智能电网中进行数据的表示与存储系统，系统必须要具备采集数据和命名两项功能，数据具有模型标准与联动性。例如，在不同的协议下，数据的存储方案的种类也有会所不同，主要的几种存储方式包括：分布式、关键词句、集中式等。近几年，随着科技的飞速发展，云计算平台这一模式逐渐被人们所掌握，该方式同时具有可靠、安全、存储空间大等诸多优势于一身，从目前的发展情况来看，该方式在未来将会成为电网数据的主要存储形式。

在分析与决策智能电网系统时，要对涉及到的大量数据进行容量处理，通过对电网运行情况的动态监控，完成对计费数据的合理分析。此外，还需要详细记录电网在运行期间的存遇到问题，并通过合理的方式对问题进行分析，避免系统在日后运行过程中出现相同的问题，同时，还应当通过合理的方式提高系统的安全性和稳定性，最大程度降低停电事故和用电路故障的发生几率。

3.3 智能电网信息系统的应用体系

3.3.1 发电侧的应用

随着人们环保意识的不断提高，新能源逐渐被应用到发电系统中，如水能、太阳能、风能等。但是，在发电过程中如何利用风能，因为风的时间和强度都是无法控制的，这将会对系统的稳定性造成不良影响，为了解决这一问题，在具体处理上可以采用以下方式：①预测风场出的风力输出信息，合理的与负载测能源信息结合，实现发电的稳定输出。②实时控制电网负荷，平衡风力发电输出和负载功率两者之间的关系，这样在风机输出降低时，减少负荷使用，通过这种处理方式，可以适当缩小存储设备的规模，降低成本。

3.3.2 电网侧应用

电网侧应用主要表现在能源管理上，就是在具体操作过程中需要传统的不可再生能源与新能源合理的结合在一起，并全要实现对电力系统的分析、检查、调度、控制，保证电网侧的安全性。

3.3.3 用电侧应用

电力部门对一段时间内电力系统负荷情况进行收集，实现对用户用电行为的预测，从而为电力部门制定合理的电价提供准确的依据。例如，电力系统在分级电力系统中的负荷信息后，可依据具体情况采用相应的激励电价措施，实现间接的负荷管理，也可以针对用户的用电设备采取直接控制。例如，在电力系统运行过程中，电力部门可以直接对电力系统设备进行控制，通过降低功率和控制电压等方式实现对用户用设备的控制。此外，电力系统运行过程中，如果可以终段负荷，要计算中断成本，也就是能计算因停电给客户造成的损失，以便制定相应的补偿策略，最大程度降低因为停电引起的不满。结语

信息安全技术在智能电网中的应用 篇6

1.1 智能电网信息安全方面面临的挑战

(1) 智能电网信息系统及其运行环境的复杂, 包括更多类型的不同利益主体、更大规模、更复杂的信息系统、更加开放的系统环境、更加复杂多样的系统接口、业务流及信息流, 这都对现有智能电网信息安全防护体系提出了严峻挑战。

(2) 信息安全防御策略方面, 信息系统的高度集成、数据广泛、及时交换电网和用户的双向互动的需求等方面都需要进一步优化以适应智能电网应用效能。大量智能终端的广泛应用, 成为新的攻击目标。

(3) 众多新的信息技术的应用, 伴随的是更加多样化和智能化的攻击手段。

(4) 智能电网将引入海量的数据, 对数据的安全管理带来新挑战。包括数据的识别、验证、准确性、数据更新、时间标记和数据库一致性等问题。

1.2 智能电网信息安全技术需求

智能电网信息安全技术需求主要是针对以上面临的挑战方面, 提出的一些技术需求, 如面向电网核心应用及业务系统安全防御建设、重点研究开发电网基础信息网络和重要信息系统的安全保障技术, 同时开发复杂大系统下的主动实时防护、安全存储、网络病毒防范、恶意攻击防范、网络信任体系与新的密码技术也是需要考虑的重要方面。

2 智能电网信息安全技术主要内容

(1) 物理与环境安全。智能电网的物理方面的安全是指智能电网系统运营所必需的各种硬件设备的安全。主要包括防止硬件设备被物理非法进入、防止未经过授权的物理访问和机房建设严格遵循国家标准等方面。这些硬件设备主要包括智能流量计、测量仪器等各类型传感器, 通信系统中的各种网络设备、计算机以及存储数据的各种存储介质。物理安全主要指保证硬件设备本身的安全和智能电网系统中其他相关硬件的安全, 是智能电网信息安全控制中的重要内容。物理安全的防护目标是防止有人通过破坏业务系统的外部物理特性以达到使系统停止服务的目的, 或防止有人通过物理接触方式对系统进行入侵。要做到在信息安全事件发生前和发生后能够执行对设备物理接触行为的审核和追查。

(2) 网络安全。网络方面的安全主要指智能电网应具有较高的可靠性, 该通信网络必须具备比较完善的二次系统安全防护方案。网络安全防护的基本原则是:安全分区、网络专用、横向隔离、纵向认证。由于目前网络安全方面黑客攻击和破解网络方面的能力不断提升, 原来安全的加密算法和安全手段可能会使智能电网的网络瞬间变得不堪一击。此时再想更换已经投入使用的海量的智能电网设备如智能电表、采集器, 将会非常困难, 甚至面临电网瘫痪的窘境。因此对安全加密算法的选择以及整个信任体系的建设必须有足够的前瞻性, 做好规划和设计工作。信息系统网络运行过程中要充分利用防火墙、虚拟专用网, 采用加密、安全隔离、入侵检测以及网络防杀病毒等技术来保障网络安全。

(3) 数据安全及备份恢复。在智能电网中, 必须确保双向传送的数据安全, 即把数据的正确性、保密性、防复制、防篡改、防抵赖作为信息安全的关键指标。对整个数据安全认证证书认证系统数据库和密钥管理中心数据库进行完全备份。且对数据库的备份和恢复规定只能由系统管理员完成。对于经常变化的动态数据应每天做备份, 备份为每日覆盖。对于不常变化的静态或准静态数据, 可每星期进行一次备份。具体备份时间根据证书认证系统机构的政策来决定。同时对数据库中存储的密钥信息、用户的加密密钥信息、关键配置信息、用户证书的相关信息等关键、敏感信息采用高强度的加密方式进行存储。

(4) 业务应用安全。保障智能电网业务应用的连续性、完整性和可靠性是业务应用安全的重中之重, 同时也要确保业务工作流程的稳定性和应用操作的实时性。针对电力系统业务应用和安全防护的特点.采用基于业务应用安全的强制运行控制 (MRC) 技术防止外部网络侵入或内部网络恶意操控, 保证网络关键业务的可信性与操作不可抵赖性, 大幅增强电网重要信息系统业务应用的安全防御水平。

(5) 网络通信安全。信息的通信安全是智能电网的基础支撑平台, 一方面要强化网络通信管理的安全意识, 规范员工操作行为;另一方面要有规划, 并成体系的部署相应的网络通讯安全产品, 做到通信管理与通讯技术并重的方针。通过实现对重要网络和信息通信的主动可控, 如部署入侵防御系统 (IPS) 、网络边界保护系统、数据传输加密等关键性技术, 有效地对网络边界数据流的通信交换进行安全检测和访问控制, 实现网络数据通信安全。

3 结语

随着智能电网的发展, 未来的信息安全可能要面临新的问题, 信息安全技术研究是一个不断更新和发展的课题, 必须要与智能电网信息通信系统相互融合, 而不仅仅是简单的集成。未来智能电网将会融合更多的先进的信息安全技术, 如可信计算、云安全等。本文提出的一些建议期望对智能电网信息安全防御起到一定的参考作用。

参考文献

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[4]黄国强.智能电网关键技术的分析与探讨[J].陕西电力, 2009, 37 (11) :44-47.

智能电网信息安全技术 篇7

1 智能电网信息安全概述

智能电网是一个开放性较强的新型电力系统, 控制范围较大, 一旦出现安全隐患, 可能不仅仅是信息的损失, 更有可能会对人身造成一定的伤害。所以, 智能电网在建设之初就应该考虑它的信息安全问题。通过分析智能电网, 发现其信息安全主要集中在系统的物理安全、网络安全和数据安全等方面。

1.1 物理安全

对于智能电网来说, 其物理安全主要是指维持智能电网正常运转所需要的各种仪器、设备的安全。在智能电网中, 主要包括智能电网的各种精密的数据传感器, 实现各种性能的计算机以及其他设备, 以维护它们的正常运转。

1.2 网络安全

智能电网的智能就在于信息传输和处理的智能化。相较传统的电网系统, 智能电网的通信系统可靠性应该更高, 它的通信网络应该有各种安全防护措施, 确保智能电网在遭受意外的情况下能够正常运行。

1.3 数据安全

对于智能电网的各种数据, 应该应用各种先进的数据保护方法, 如数据加密、身份验证等, 保护数据在传输和处理过程中的可靠性。另外, 对于那些关键的数据, 应该提前进行备份。图1 是智能电能安全技术体系的示意图。

2 智能电网信息安全技术的发展趋势

从智能电网信息安全技术的发展来看, 其发展的趋势将朝向安全防护技术的自主化、多元化以及核心化, 主要包括以下几个方向。

第一, 当前研发人员需根据实际的安全需要设计安全系数高的软件。计算过程中能够实现计算过程的保密性和可靠性, 通信的过程将应该是安全的。因此, 要不断提高企业的研发能力, 提高企业的核心竞争力。

第二, 考虑客户需求, 打造核心竞争力。要不断整合现有的技术资源, 将客户的安全需求作为研发方向, 不断根据市场需求实现企业研发能力的提高, 从而将传统的智能电网信息安全技术提高一个层次。

第三, 重点关注智能电网网络信息安全中的一些关键技术, 努力创造一个可靠的电力网络, 同时建立合适的网络安全技术保障体系。在该体系下, 能够及时对各种智能电网潜在发生的危险进行预警, 有效提升智能电网的网络防护能力。

第四, 不断研发智能电网信息安全相关技术的同时, 要重视智能电网安全体系的经济性、可扩展性等, 针对实际需求, 不断进行技术上的创新, 争取掌握更多的核心技术, 拥有自己的知识产权。

第五, 保证智能电网中的数据安全性。在信息采集时, 信息的加密应尽量通过硬件设施去实现。同时, 在选择秘钥算法的时候, 应该在加密信息中同时运用对称密钥和非对称密钥, 以提高信息的安全等级。

第六, 对于智能电网来说, 其信息安全技术都是根据计算机指令完成的, 所以操作系统的安全性至关重要。要应用自主的操作系统, 并且运用各种先进的系统防御措施, 以保护整个计算机系统的正确运行。

3 智能电网信息安全技术的分析

3.1 本地安全

针对智能电网来说, 它的安全主要是指物理和环境安全。具体来说, 其物理安全就是指智能电网系统所应用的所有相关设施都能够安全地正常工作, 主要硬件的存储机房要严格根据国家规定进行建设, 且机房应该有专人进行管理。要保持好硬件的使用环境, 争取硬件能够在一个合适的环境里工作, 这是智能电网信息技术安全的基础。

3.2 信息安全

对于智能电网来说, 其核心就是信息的处理。针对信息安全技术来说, 保证信息也就是智能电网的数据的安全无疑是最重要的。应该保证智能电网中传输的数据能够按照预先的设想, 及时、安全地进行数据传输, 同时要保证传输过程中相关数据的准确性、可靠性等关键信息的安全参数。一些关键数据应该有专人进行管理, 一些经常发生变化的数据应该及时进行备份。

3.3 业务安全

对于智能电网的信息安全技术来说, 其相关业务的安全性无疑是重点, 因此应该确保业务的安全性。但是, 在保证安全性的同时也应该确保整个工作过程的流畅性, 针对不同的安全要求, 应该采取相匹配的安全措施来保证业务的安全, 确保业务的相关数据和流程不受外界的干扰。尤其是核心业务, 要格外重视, 不断增强智能电网中的业务安全能力。

3.4 通信过程的安全性

对于智能电网来说, 数据是基础。但是, 数据需要传输, 传输就要用到通信, 而通信系统是智能电网的基础性平台。要重视通信技术的不断突破, 实现对智能电网信息通信的可控性和安全性, 从而确保数据能够安全、准时地完成预定的传输。

3.5 网络安全

智能电网网络应该具备良好的安全性能, 因为智能电网有时会遭到一些非法人员的攻击, 如果网络的安全性能不理想, 那么就可能导致智能电网网络被攻破, 从而可能影响整个智能电网系统的正常工作。所以, 一定要选择可靠性高的加密算法, 构筑安全系数高的智能电网网络。

4 结语

在未来, 随着智能电网应用的进一步推广, 必然会面临越来越多的信息安全问题。这就要求在电网的建设过程中, 要应用先进的信息安全技术。信息技术安全是一个没有终点的课题, 要想保证智能电网的信息安全, 就必须将智能电网信息通讯系统和信息安全良好结合。

参考文献

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[2]刘佳.智能电网中的信息安全技术探究[J].中国科技投资, 2012 (30) :148.

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[4]党仲魁.智能电网中的信息安全技术探讨[J].网络安全技术与应用, 2014 (11) :218.

智能电网信息安全问题的探讨 篇8

随着信息化技术在我国各领域的普及和应用, 我国电网领域行业的信息化构建步伐进入高速发展的阶段。在我国第十一个五年计划期间至今, 以《国家信息化发展战略》为方针进行指导, 信息化对现代化的管理进行辅助, 从全局着眼进行信息化构建的不断推进, 针对管理需求进行集约和精细化的发展, 在信息化的推进过程中坚持统一与通用相结合、安全与时效相辅助的策略。在不断推动信息化建设的规范化和统一化的过程中, 信息系统已经大范围的对电网事业的建设、人事部门的设置、营销策略的制定以及财务的管理等诸多业务进行了覆盖, 对电网行业的运行过程全面的支撑。

1 智能电网信息安全风险分析

随着智能电网迅速的发展, 其安全问题也受到了广泛的聚焦和关注。尽管基于其安全问题, 国际上诸多国家已经对此提出了相关的安全对策, 但是体系化的、规范化的智能电网的安全标准体系始终没有走向统一的运行[1]。安全标准的规范化体系统一性、完整性的缺失, 将使智能电网在未来的发展中得不到安全性的有效保障, 这将使智能电网所要面临的最为严重的一个问题。在建设智能电网的过程中, 电力行业企业和电力的用户在获得实惠与收益的同时, 安全性的新风险也悄然而至。

1.1 实现物理隔离的安全性

在智能电网的诸多安全方面中, 物理安全非常重要, 其内涵意义是指运营智能电网的系统过程中所必备的各类硬件设施的安全性。其中最主要的有对硬件设备方面被物理非法性的入侵的防范、对无授权物理的访问的防止以及严格按照国家的标准构建机房等。其中, 主要的硬件设施有, 流量的智能统计器、各类测量的仪器以及各种类型的传感设施, 在通信体系中各类网络应用设施、主机和数据存储的空间。

1.2 网络的安全

网络安全需要智能电网应该具备高可靠性。当前智能网络的发展规模急剧膨胀, 互联网电网体系逐步形成, 复杂的电力系统的结构对电网的安全性和稳定性进行了加强, 但其脆弱的防线也成为重大的问题。尤其当前网络的环境复杂性增强, 智能化的攻击手段防不胜防。个人用户的网络信息也不断受到威胁。智能的终端始终存在漏洞。

1.3 数据的安全保障弱、备份能力低

当前尽管对数据的保护以及数据自身安全性的软件很多, 但网络的复杂化使得风险市场存在。数据被破坏、被盗取, 数据库被侵犯的现状依然存在。智能电网的数据对于整个国家电力系统的运行都是至关重要的, 因而必须制度化的、规范化的进行数据的安全措施, 以改善当前的状况。

2 解决智能电网安全的方案

2.1 边界的安全防护

边界的安全防护着力于有效的的控制与监测该边界中进出的数据流。检测的有效机制是以网络入侵的检测为基础, 在网络的边界进行检测与清除恶意的代码, 并对网络进出的信息内容加以滤化。以此来真正实现过滤诸多协议的命令并进行有效的控制, 同时对网络的最大流量以及网络的连接数进行限制, 提升智能电网的安全性和节约性[2]。以会话的状态和信息为基础进行安全性分析, 提升对不良信息的拒绝能力, 以单位对允许或者拒绝信息对网内资源的访问进行决策。其中, 实现这一功能最有效的软件即建设边界的防火墙。因而, 必须明确的找出网络区域的安全边界, 以此来在各个点设置防火墙。

2.2 网络环境的安全保护

对于我国的电网公司而言, 其网络点安全问题产生于各个单位的网点。这样网络的大环境下, 必须进行安全的防护以保证智能电网的安全性和不断的发展。

2.2.1 从结构上

提高各网络设备的性能, 提升其对电网业务的处理力度并始终存有大量的空间。这样, 在智能电网面临高峰期的业务阶段时, 线路和设备的设置能够满足其繁杂而大量的业务需求[3]。

2.2.2 安全的接入方面

必须有效的控制安全的接入控制, 运用当前最主要的协议类型, 实现全网络的控制。对非注册的主机进行控制, 使其无法对网络进行使用, 有效的保护主机。实现资源的安全存储, 避免外来信息的非法访问。

2.2.3 安全的管理设备

在网络的设备登录中, 必须设置身份的验证, 限制管理员的网络设备登陆地址。设置的口令必须要更强、更长、更复杂, 同时定时进行变更。对同一用户进行连续登录实行失败次数记录, 超过一定次数变进行锁定。

2.2.4 对安全弱点进行扫描

在智能电网内部网络中, 进行漏洞的扫描系统设定, 对网络系统、相关的设备以及数据资料库定期扫描, 及时发现钱富裕系统中的漏洞, 防范攻击。

3 结束语

信息技术革命推动着智能电网不断的发展, 在这个过程中, 其信息安全将会面临不断更新的隐患与问题。在整体上而言, 智能电网是复合型的网络, 其内质构成是相互依赖的电力网络与信息网络。由此可知, 信息网络安全性的问题会对电力网络系统安全的运行带来重大的影响, 其风险是不容小觑的。在未来的发展中, 智能电网会不断的与更先进的、更新的信息安全技术相结合, 如技术性加密、防火墙设置以及对风险的检测系统等。本文基于智能电网的信息安全问题提出了相关参考性的建议, 以期对智能电网中信息安全的隐患和风险的防御起到一些作用。

参考文献

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[2]陈涛, 王旭.智能电网信息安全风险分析与思考[J].电力信息化, 2013 (12) :97-100.

面向智能电网的信息安全防护 篇9

智能电网具有信息化、自动化、互动化特征, 电网和用户的双向互动增强, 大量用户侧的接入访问为安全管理带来更多的风险, 信息内网与众多智能采集和智能终端设备间的数据通信和安全接入, 大批配网、用户双向智能终端设备很有可能通过无线公共网络相连, 都对智能电网发展提出了新的安全问题。同时, 随着计算机技术和网络通信技术广泛应用于智能电网生产控制系统中, 从而带来面向智能电网的工业控制网络的安全问题。近年来, 国内外工业控制系统信息安全引发的重大事件仍常有发生。在国外, 美国、南美等国家和地区均出现电网控制系统被病毒感染影响其稳定运行的重大安全事件。在国内, 近年来针对发电、输电等众多环节的电网控制系统因漏洞发生过黑客攻击事件, 给电力的安全稳定运行带来重大影响和损失。

因此, 为切实加强工业控制系统信息安全, 国家工信部于2011年9月29日印发《关于加强工业控制系统信息安全管理的通知》, 通知中要求国家各部门和大型企业单位充分认识加强工业控制系统信息安全管理的重要性和紧迫性, 明确相应管理要求, 建立工控系统安全测评制度, 并进一步加强工控安全的组织领导。鉴于外部信息攻击威胁的严峻形势, 已有战略专家指出电网就是未来信息战的战场。因此, 迫切需要采用先进的安全防护技术, 确保电网运行控制系统的安全, 以保障电网安全稳定运行。

近年来, 美国、欧盟等国家和地区均开展了面向智能电网的信息安全研究工作。美国多数电力公司生产控制系统和管理信息系统与互联网未进行网络隔离, 通过防火墙连接, 其智能电网信息安全防护以监管机构制定的信息安全防护标准和指南为指导, 重点对输电、配电、计量设备、智能家居网络、分布式能源等进行防护设计, 已形成了美国智能电网信息安全防护策略》等草案。同时, 加强智能电网组件和系统的全面风险评估, 并从智能电网逻辑接口分析、智能电网隐私保护以及高级测量基础设施系统的机密性、完整性等方面进行了充分考虑, 确保智能电网组件和系统的安全稳定运行。2011年4月, 欧盟委员会发布《智能电网:从创新到部署》报告, 在原有的“超级智能电网”构想基础上对智能电网建设进行了全面的部署规划。基于对智能电网信息安全性的重视, 欧盟将解决信息隐私和安全问题也纳入到了智能电网部署中考虑, 据此提出被称作“局部隐私”的解决措施, 并整合到正在开展的标准制定中。另外在发展和维护安全网络方面, 欧盟从整合人才方面入手, 继续集合能源和信息通信技术领域人才, 确立了以“人才支撑安全”的相应措施, 亦可看作是欧盟在智能电网部署中的一个“独到”思路。

智能电网信息安全技术 篇10

关键词：知识网格,智能电网,信息安全

0 引言

网格是一种分布式的高性能计算和数据处理的底层支持框架,能够进行众多地理、组织上异构资源的管理,来实现Internet上的计算机资源、存储资源、通信资源、软件资源、信息资源和知识资源的连接和整合、跨平台间的互操作及资源与服务共享,具有异构性、自治性、动态性、结构不可预测性等特点。

知识网格由Fran Berman较早提出,是一个智能互联环境,它能使用户或虚拟角色有效地获取,发布,共享和管理知识资源,并为用户和其他服务提供所需要的知识服务,辅助实现知识创新,协同工作,问题解决和决策支持。它以网格只能作为支撑,能够很好把握知识的动态变化态势。近年来我国一些人在此方面也作了一定的研究,诸葛海提出的知识网格模型为我国此方面的研究开了先河,史忠植在大量研究语义网格的知识发现理论、方法与技术的基础上,提出语义网格知识模型,实现本体驱动的网格知识管理。

坚强智能电网的安全运行将建立在设备的安全运行和信息的安全维护基础上,同时应注意信息的安全性在很大程度上意味着电网控制系统的安全性。信息和技术在实现坚强智能电网“电力流、信息流、业务流”高度一体化融合的同时,其负面影响不可避免地也波及到了电力系统。目前,电网信息化“SG186”计划在大部分区域已经基本完成,形成了纵向贯通,横向集成的“1”体化企业级信息集成平台,“8”大业务应用和“6”大保障体系。华东电网制定出具体规划体系方案中将安全列于举足轻重的地位,可见,构建安全可靠的信息化电网通信网络已经成为建设只能电网的重要内容。

计算机在电力通信技术中的灵活应用,传感器检测技术的硬件技术支持,集合了各类设备资源特性功能参数信息、运行状态信息、需求侧信息和需求响应信息的数据库为智能电网的建设提供着重要的软件技术支持。各类数据信息的安全性直接关系到智能电网能否高效稳定、节能经济的运营。

各类数据信息的安全性直接关系到智能电网能否高效稳定、节能经济的运营。电网信息安全等级评估可以作为识别现有供配电系统中各类信息安全的等级的判别系统,便于根据信息的安全等级结果制定完善的安全防范措施,提高信息系统的整体安全性能,保障电网系统健康稳定的运营发展。采用电网信息安全等级评估系统,还可以为智能电网的规划建设提供科学合理的参考决策依据。

1 知识网格的组织结构

作为分布式、问题解决与协同决策的服务支持平台,其资源节点的地理上分布广泛,归属于多个不同组织,具有异构特性的软硬件资源通过网络连接,在不同任务引擎驱动下,资源之间可以通过临时组合实现灵活的调度、分配和聚合,进一步实现数据的交换、信息的交流和知识的共享等功能,进行协同的数据分析和处理。具体要点如下:

1.1 人们能够通过单一语义入口获取和管理各地分布的知识,而无需知道知识的具体分布位置。

1.2 不同地域的相关知识智能地聚合,通过后台的推理与解释机制为其提供知识服务。此目标实现的方法是提供元知识。统一的资源管理模型对知识服务的动态聚合有大的促进作用。

1.3 在一个单一语义空间人或虚拟角色能映射,通过各个元素的重构和抽象,进行知识的共享并享用推理服务,使得其中的理解没有任何障碍。

1.4 知识网格能够快速高效地在全球范围搜索解决问题所需的知识,并找出较为合适的知识闭包(即最小完备知识集)。

1.5 知识网格环境下,知识不是静态而是动态演化的。这意味着知识网格中的知识服务在使用过程中可以不断自动地演化改进。

知识网格基本组织结构图如图1所示。

用户通过入口访问信息系统,不同的用户根据其身份特点设有不同的权限,以此来保障信息的安全性。有能力的用户可以提出服务请求通过动态加入的方式作为资源节点进入网格平台。统一编程接口是用户访问的出入口,功能主要包括程序的识别、提交和结果返回。该服务器能够为用户提供友好的界面支持,以便于响应用户服务请求并返回结果。中间件的应用使得基于网格技术的服务和故障诊断系统平台的构建更为顺畅,通过统一管理资源为用户提供各种服务。目录树是网格系统管理网格资源的有效途径,使得各种资源在系统中表示能够统一起来,从而方便资源的使用,使得在远程服务和故障诊断过程中,能够有效计算分析网格节点资源、实现节点资源优化调度,保证系统工作质量。

2 基于知识网格的信息安全系统

2.1 系统内容研

究智能电网具有信息化、自动化和互动化的特征,其信息安全研究主要内容包括:基础信息网络安全和重要业务系统安全保障、复杂大系统下网络的正常运行、防御、安全存储备份、入侵防御、攻击防范、信任体系和新型密码技术。

随着信息技术的快速发展,各种信息的更新更快,周期更短,相应的信息量也呈现出爆炸式剧增态势,导致电网中出现数据越多信息越匮乏的现象。智能电网相关信息表现出海量、多源、多类型、多格式和实时性特征,这些特征不仅要求信息系统达到其处理这些信息的目的,同时进一步体现其选择的存储和处理是否合理、高效。面对海量的实时数据,迅速定位并寻找到所需信息对于提高实务处理能力尤为重要。但是仅仅依靠人力和人为的传统做法已经很难达到要求,这就需要建立一个能够使得资源共享、远程讨论、动态交互智能分析的远程协同决策支持系统来达到及时、高效地处理庞杂的信息,从而保证信息系统安全、稳定地运行。

2.2 系统构建

知识网格是一个智能互动的环境,能使用户(或虚拟角色)有效地获取、发布、共享和管理知识资源,为用户提供其所需要的知识服务,以实现知识创新、工作协同、问题解决和决策支持。基于知识网格的智能电网信息系统是在知识网格这个灵活、互动环境下获取电网信息并将其共享和管理以进行有效利用达到系统目标。为了提高信息的传递速度和使用效率,各个子系统之间的调用、融合及互通程度的加深,构建统一的信息系统来显得尤为重要。统一信息系统作为知识网格信息系统的核心部分担任其中间件的角色,包括以下4个独立存在又相互依赖的信息处理子系统:(1)分布和分层的数据库群子系统,负责存储和管理电网的全部信息数据;(2)一个分布和分层的应用子系统,用于电网的控制与管理;(3)一个用于电网状态检查和监视的分布和分层式应用子系统;(4)一个电网全域可达(accessible)的人机信息交互子系统。由它们进行数据的筛选、整理、加工、利用和生成以实现理想的解决方案。

基于知识网格的智能电网信息安全系统体系结构如图2所示。

该体系包含3个大的部分:(1)信息汇集层:主要完成信息的收集。(2)中间件层:该层是整个体系结构的核心部分,它包括各个子系统和多种应用工具,各个子系统发挥不同的功能,比如数据库群子系统发挥着存储、管理电网中的所有信息数据。它们通过各自的功能来实现对信息的处理、加工和生成。同时客户端可以通过应用这些工具方便地运用知识服务网格中的知识服务来完成复杂的活动事项,使得整个系统成为一个有机的协同工作整体,实现跨平台、分布式操作和应用。(3)服务层:该层主要是将经过中间件层过滤后的信息所生成的不同解决方案进行分类,界定不同的单元对象。根据不同单元其自身性质和功能的不同甄别其所需的信息和方案,针对不同的对象单元分配相应的解决方案并用相应的语言进行描述,使其发挥相应的功能,完成一定的任务。

3 结语

如何统一、规范、有效地管理各种资源是现阶段信息系统所面临的关键问题。知识网格的目标正是建立基于动态的信息、知识和服务资源,进行有效共享和管理的平台。将知识网格结构应用于智能电网的信息安全系统中很好地解决了智能电网发展中的所要求的开发与建造一个能够覆盖电网全域的、统一的信息系统,这种电网的统一信息系统应当与电网现有的分布和分层式控制管理体系相适应且融为一体这一问题。很大程度调高了信息利用效率,加强了信息系统的安全性和稳定性。

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