智能电网信息和通信技术关键问题探讨

信息和通信技术是智能电网的核心技术之一,是实现智能电网的基础.提出智能电网信息流包括电网设备层、通信网架层、数据存储管理层和数据应用层4个层次.介绍了国外智能电网信息和通信技术的标准,指出用电环节的标准体系应加强研究.论述了国内电力通信网络存在的主要问题,提出了智能电网信息及通信体系架构.针对智能电网的信息安全进行了探讨,特别指出应注意无线网络的安全防护.     

电网智能化通信的业务特点与关键技术

国内外正在重新探索研究未来通信网络体系架构,为了更好地指导规划智能电网通信系统,文章介绍国内外下一代网络全新体系的研究进展、建设目标和研究思路,针对电网发展趋势,分析面向智能电网的通信需求,重点探讨了虚拟化、数据覆盖和安全防护3个智能通信的关键技术,并总结归纳出电网虚拟化通信结构和智能通信安全防护体系架构,以为智能电网通信平台的研究与建设提供借鉴.     

工业控制系统信息安全防护

阐述了ICS系统区别于传统IT信息系统的特点,分析了ICS系统所面临的信息安全风险,针对这些风险从技术和管理2个层面提出了相应的安全防护体系。在技术层面上,设置防火墙防护、隔离工程师站、开展系统安全测试、部署网络监控;在管理层面上,实时维护并更新现有管理制度与安全技术标准等。上述安全防护体系已在某省电力公司工控机安全防护试点得到验证,证明其可行性,对电网工控机的安全防护具有一定借鉴意义。     

电力物联网的风险分析及安全措施研究

电力物联网覆盖了智能电网的状态感知、信息传输及智能处理各个环节,全面提高了电网的信息感知深度、广度以及密度。但是,由于网络应用模式的演变、应用环境的复杂化以及新的网络技术的广泛应用,给电力物联网带来新的安全问题。文章深入分析和研究电力物联网特征及各个层次面临的安全威胁和攻击模式,提出了相应的安全防护措施,给出了电力物联网安全防护架构及其体系,为电力物联网安全提供有力支撑。     

构筑电力企业ISO信息安全防护体系

信息通信作为电网的中枢神经系统,是电网安全生产和企业经营管理的重要保障和技术支撑,构筑信息通信安全防护体系是建设坚强智能电网,保证电力安全生产运行的不可或缺的强大技术保障。随着信息通信地市县一体化体系建设的不断向纵深推进,信息通信专业迎来了新的发展机遇,依照国家电网公司提出"信息应用以通信为平台,通信管理以信息为支撑"的务实路线,依据ISO 27001国际信息安全管理体系标准,通过部署技术措施、健全管理制度、开展风险评估和系统加固、加强系统运行维护、开展安全教育和培训等方面的工作,从而加固信息安全边界管理,构筑信息安全屏障,确保电力企业信息系统网络安全。     

下一代互联网技术在智能电网中的应用

通过介绍下一代互联网具体定义及特点,分析在智能电网中IPv6应用方面的需求,通过对IPv6应用技术、实验网络、试点网络、示范应用以及信息安全防护五部分内容进行研究,在现有电力数据网中建立试点IPv6网络,选择智能电网相关的统一视频监控重要应用进行示范建设,全面推动下一代互联网技术在电力行业的应用,并为国家推动智能电网战略提供坚强的信息通信平台支持。     

配电自动化系统信息安全防护设计

随着新型信息通信技术的应用和能源互联网建设的深入推进,配电自动化系统呈现智能化发展趋势,面临新的信息安全威胁。文章首先分析了配电自动化系统面临的安全风险,接着介绍了国家对电力监控系统的安全防护要求,最后设计了配电自动化系统信息安全防护体系。     

基于5G的需求响应通信安全问题分析与应用挑战

无线技术的升级换代带来了网络服务架构的变革,5G通过逻辑专网能够为电力等垂直行业提供更便利的服务.随着5G与电网应用深度融合,其安全影响范围扩大,因此对5G背景下需求响应(demand response,DR)通信发展的安全防护问题进行了讨论.首先,给出了电力需求响应通信架构,分析了5G技术支撑下的DR通信安全需求;其次,设计了基于5G网络切片技术的需求响应安全防护体系,在网络协议安全、设备资源安全、云和虚拟化安全及安全管理能力等方面制定了具体的安全防护策略;最后,根据5G组网策略的差异、网络切片隔离方面的不足,给出了5G应用于需求响应所要面临的挑战和解决思路.     

电力通信网的安全体系架构

大电网安全稳定控制与运行、坚强智能电网全面建设、企业管理和IP化技术渗透等,都需要构建电力通信网安全体系架构,将电力通信网的风险控制在可接受的范围内,保障电力通信网的安全.在对比信息安全与通信安全的基础上,建立电力通信网络功能模型,分析了电力通信网的安全威胁.通过总结安全体系模型、ISO与ITU安全体系结构,提出了针对攻击的电力通信网的攻防矩阵关系与攻防层次结构,建立包括安全层面、通信网络安全工程和通信网络安全管理等3个维度的电力通信网络的安全体系架构,给出了电力通信网安全在功能层次、安全机制与安全服务等方面需要关注的重点.     

面向智能电网的一种新型可信可控网络体系架构

智能电网中信息传输和通信调控的网络攻击在影响智能电网正常运行的同时,也会导致物理设备受到破坏并威胁其附近居民的生命财产安全。针对此问题,提出了一种新型可信可控网络体系架构,创建身份标签与位置标签,提出标签分离、聚类映射网络理论模型,实现身份信息与位置信息分离,研究一套全新的信息网络工作机理、原理以及协议体系,为智能电网高效、可靠和稳定运行奠定技术基础。实验结果表明,所设计网络体系架构对智能电网具有较好的支持,满足其安全可靠、可控可管的需求。     

基于信息综合判断的智能变电站网络通信故障定位技术研究

介绍了基于信息综合判断的智能变电站网络通信故障定位技术。它是以IEC61850标准中的变电站自动化拓扑结构、功能层和逻辑接口、ACSI模型的基本模型规范和信息交互模型规范、公用数据属性类型中的品质要求为基础,结合VLAN、Subnet等网络技术的应用情况,对智能变电站站控层、过程层网络状态、链路结构、网络接口位置及接口信息等进行系统组态、流程化管理,以实现对站控层、过程层设备网络信息的实时、准确管理,达到对智能变电站通信故障准确定位快速查找的目的。介绍的故障定位技术,在110 kV智能变电站进行了测试应用,测试结果表明达到了故障定位快速查找和有效评估网络故障可能带来的安全风险的目的。     

层次化保护控制系统及其网络通信技术研究

新一代智能变电站层次化保护控制系统旨在基于跨间隔、跨变电站信息,实现最优保护控制策略,其中,信息共享和高可靠的通信网络方案是其重要支撑技术。剖析了层次化保护控制系统的体系结构、功能定位,对层次化保护通信系统的网络流量和网络时延进行分析,提出了一种应用于新一代智能变电站的优化网络通信方案。它基于网络报文时延可测技术,克服了目前不同步采样报文不能进行组网传输的限制,实现了保护装置功能不依赖于全站统一对时,推进了新一代智能变电站的信息共享和网络传输技术发展。     

电能质量监测系统研究现状及发展趋势

电能质量监测系统是及时发现和评估电能质量问题的重要手段。综述了电能质量监测系统整体架构方案、电能质量监测通信体系、监测中心软件系统的研究现状。在此基础上,分析了现有电能质量监测系统所存在着的缺乏完善统一的通信标准、各相关系统间缺乏交互和重用、缺乏对海量监测数据的有效管理和利用、无法支持与电力用户的友好互动等问题。阐述了智能电网中构建电能质量信息平台的重要性。指出监测数据的深化应用、提升兼容开放性以及基于云计算的架构是未来电能质量信息平台的发展趋势。     

电力用户用电信息采集远程通信系统

电力通信技术是智能电网的关键技术之一,电力用户用电信息采集远程通信系统是智能电网建设的重要组成部分,介绍了一种先进的McWILL无线宽带接入技术、网络架构和体系结构,介绍和分析了McWill无线宽带接入应用的一个实际案例,应用先进的McWILL无线宽带接入技术可实现各种通信技术的统一接入与管理.     

微网高渗透率下智能配网的MAS实现方案

为满足微网高渗透率下智能配网灵活多变的分布式信息管理需求,提出基于MAS的智能配网广域跨平台信息交互方案。介绍了单个智能体的体系结构和多智能体系统平台内和多平台间的通信机制,并以智能微网与智能配网间的信息交互为切入点,以智能配网安全、稳定、经济运行为目标,设计了基于多智能体系统的智能配网控制中心以及智能微网的信息管理架构。     

新一代智能电网技术标准体系架构设计及需求分析

坚强智能电网是国家电网有限公司实现电网高质量发展的物质基础。随着内外部形势的变化,原有的智能电网技术标准体系已经无法适应新时期标准化工作的要求,需要进行优化和完善。文中梳理了国内企业及联盟、国际标准组织和国外主要国家的标准体系研究现状,秉承继承性、创新性与实用性的原则,设计了新的智能电网标准体系分层架构和概念模型,构建了智能电网标准体系的总体框架,进行了综合与规划、智能发电、特高压输变电、智能配电、智能用电、调度控制与交易、信息通信及共性支撑技术8个专业方向的标准需求分析。最后,按照"重要性、迫切性、关联性"的原则,提出了各专业方向标准工作的重点行动计划。     

美国NIST互操作性智能电网框架分析与启示

智能电网发展至今,各国根据本国能源特点建立了不同的智能电网技术标准,较好地发展了适合于本国的智能电网。近年来泛在电力物联网的建设逐步成为我国电网智能化发展的新战略,美国国家标准与技术研究院(National Institute of Standards and Technology,NIST)公布的互操作智能电网技术框架以及智能电网网络安全标准体系对我国泛在电力物联网建设具有一定借鉴意义。分别从技术框架构成、网络安全策略角度分析了美国NIST公布的互操作智能电网技术框架以及智能电网网络安全标准体系。通过研究美国NIST互操作性智能电网技术框架及网络安全标准,分析智能电网中互操作性的设计方案,并总结美国智能电网技术对我国新阶段泛在电力物联网建设的启示。     

关于未来智能电网的特征

简要介绍3位国外电网专家对未来智能电网特征的共同评述。从十多年智能电网建设的实际经验出发,他们认为未来智能电网在设施和外观上与现有电网不会有很大的差别,但从技术上尤其控制方法上却差别很大,这些差别可概括为：增强的连接性能,更具实时性的通信能力,更先进的设备,自我修整能力和增大的控制能力。这些认识有助于加深对未来智能电网的实际了解。     

智能电网实施的紧迫性和长期性

树立智能电网实施的紧迫性和长期性的观念对智能电网持续健康地发展至关重要。首先在已有著述的基础上,简述了智能电网的本质特征、主要功能及其智能分布式体系结构等基本理念。在此基础上,指出了目前我国智能电网实施中存在的一些问题,表明了认识智能电网实施紧迫性的意义。进而论述了具有智能分布式体系结构的智能电网在提升电网韧性与和抵御赛博攻击方面的能力,从而强化了其实施的现实意义。最后,从能源转型需要接纳高比例分布式可再生能源发电的角度和智能电网的复杂性的角度,阐述了智能电网实施的长期性。