“云大物移智”与泛在电力物联网融合的安全风险分析及安全架构体系设计

随着泛在电力物联网建设进程的推进,"云大物移智"与泛在电力物联网在融合应用过程中所面临的信息安全风险亟待解决。针对"云大物移智"与泛在电力物联网融合应用的安全问题展开研究,从泛在电力物联网的多层级架构入手,分析了"云大物移智"在该架构中的融合应用场景,并探究了可能面临的安全风险问题;在此基础上,设计提出了适用于泛在电力物联网的多层级安全架构,以期为泛在电力物联网的安全风险防范提供思路借鉴和决策支撑。     

用电顾问

<正>泛在电力物联网基本概念问:泛在电力物联网的基本概念和组成是什么?答:泛在电力物联网就是围绕电力系统各环节,充分应用移动互联、人工智能等现代信息技术、先进通信技术,实现电力系统各环节万物互联、人机交互,具有状态全面感知、信息高效处理、应用便捷灵活特征的智慧服务系统。泛在电力物联网各级分层如图所示。     

泛在电力物联网体系架构及实施方案初探

为应对能源互联网发展对电力系统海量数据全面感知、广泛互联的要求,物联网技术与智能电网深度融合而来的泛在电力物联网概念被提出,成为能源互联网电力领域信息共享网络发展的新思路、新模式、新焦点。首先论述了泛在电力物联网的基本概念与主要特征,构建了由感知层、边缘层、网络层及平台层构成的泛在电力物联网体系架构;其次深入剖析了泛在电力物联网与坚强智能电网、能源互联网之间的协同发展关系;最后从功能模块与建设时序2方面,提出了适应多维业务场景需求的泛在电力物联网实施方案建议。     

基于生物免疫学方法的泛在电力物联网安全技术

由于泛在电力物联网融入了社会的不可预知因素,导致互联环境复杂多样,终端设备接入类型与数量激增,时刻面临网络攻击和非安全数据入侵等安全隐患。因此,已有的安全检测与防护技术不再完全适用于如今的泛在电力物联网,文中从生物免疫学新视角探讨了泛在电力物联网安全技术。首先,类比病原体入侵生物体时免疫系统的免疫过程,阐述了生物免疫学与泛在电力物联安全防护的关联;其次,分析了感知层、网络层、平台层和应用层面临的安全挑战,并基于免疫学归纳了抗原识别、免疫响应和免疫记忆3方面的关键技术;最后,构想了泛在电力物联网全方位智能联动的安全免疫体系,并对研究方向进行了展望。     

泛在电力物联网发展建议及关键技术展望

为实现电力系统各环节互联、人机交互、状态全面感知、信息高效处理,国家电网有限公司提出了发展泛在电力物联网的战略目标。构建泛在电力物联网是信息融合的发展趋势,也是承载能源数据流的最佳途径。以能源技术发展趋势为依托,对泛在电力物联网的定义及特点进行了阐述,依据中国能源发展规律,提出了泛在电力物联网的发展建议。结合电力系统实际现状,提出了建设泛在电力物联网需要突破的关键技术。通过梳理泛在电力物联网的基本概念,聚焦下一步重点研究工作。     

泛在电力物联网的发展分析

泛在电力物联网对于我国电网未来绿色健康发展意义重大。为阐明泛在电力物联网的意义,首先详细分析了泛在电力物联网的概念、建设目标和目前存在的问题。继而研究了其所运用的大数据、云计算、区块链和人工智能等技术及其在电力系统中的应用。最后,总结分析了泛在电力物联网的应用场景,并针对泛在电力物联网的未来发展提出了相关的建议。     

泛在电力物联网背景下变电站整体架构设计

提出了具备感知终端海量接入、网络计算集成协作和业务应用按需定制等特点的泛在电力物联网概念,设计了泛在电力物联网背景下包含感知设备层、网络传输层和平台应用层的变电站基本架构,并结合变电站常规业务与发电企业、电网等新业态的实际发展需求,从感知设备层、网络传输层、平台应用层提出了泛在电力物联网涉及的关键技术。     

物联网技术在特高压变电站中的应用

随着物联网技术的发展,物联网在电力系统中的应用越来越受到重视。首先介绍了泛在电力物联网分层体系架构,概述了感知层、网络层、平台层和应用层4个层级的构成和基本功能,然后分析了特高压变电站设备的运行特性和运维监测的要求,从状态在线监测、安全风险评估、故障智能诊断分析控制处理、作业人员安全管控、主辅设备联动、智能化运行管理、备品资产精益化管理等方面,阐述了特高压变电站物联网典型的应用前景。变电站物联网建设,大大提升设备管理智能化水平,确保特高压系统长期安全稳定运行。     

泛在电力物联网通信需求及技术适用性分析

针对泛在电力物联网的业务需求,分析了带宽、传输时延及可靠性等方面对现有通信技术的适用性;从本地业务和远端业务两方面,探讨了泛在电力物联网网络层通信组网模式、骨干层和接入层代表性通信技术的特点及未来泛在电力物联网的接入组网方式;并给出加强感知层的覆盖建设,推广智能终端、高速载波技术的应用,以及促进电力网与信息网的深度融合等建议。     

《湖南电力》“泛在电力物联网”征稿启事

<正>国家电网有限公司提出,建设泛在电力物联网,围绕电力系统各环节,充分应用移动互联、人工智能等现代信息技术、先进通信技术,实现电力系统各环节万物互联、人机交互,具有状态全面感知、信息高效处理、应用便捷灵活特征的智慧服务系统。为加快推进泛在电力物联网建设,助力泛在电力物联网相关研究,《湖南电力》设"泛在电力物联网"专栏,诚邀各专业领域领导、技术专家开展"泛在电力物联网"专题征稿。     

共识机制的身份认证算法研究*

共识机制是区块链的核心,实现整个区块链网络中高度分散节点对数据快速地达成共识,确保全网数据的一致性。随着泛在电力物联网的建设,海量终端接入系统的同时,给泛在电力物联网信息安全带来挑战。因此,文章基于区块链共识机制应用于泛在电力物联网,首先分析区块链整体架构的特性,将其应用于泛在电力物联网身份认证环节,构建基于区块链的身份认证算法,解决了终端(SM)与数据聚合器(SP)之间的身份认证问题,提高了认证的效率及安全,将认证的安全性与可靠性和区块链的安全性与可靠性保持一致。采用哈希算法签名及验签,提高区块链在泛在电力物联网认证的效率及认证过程的可扩展性,认证过程应用RSA算法进行非对称加密。最后,进行了安全分析和效率方面分析论证,指出了未来泛在电力物联网身份管理系统建设的趋势,并阐述了如何构建泛在电力物联网完整身份认证系统,论文的研究成果可为区块链在泛在电力物联网身份认证领域的应用提供参考。     

泛在电力物联网释义与研究展望

能源互联网是以电力能源为中心,多种能源协同,消费协同,集中式、分布式协同,大众广泛参与的新型生态化能源系统,主要表现为坚强智能电网与泛在电力物联网深度融合。其中,泛在电力物联网还处于起步阶段,是能源互联网建设的关键一步。泛在电力物联网的建设对提升用户体验、提升电网运营水平、促进新能源消纳和培育新兴业务有明显的积极意义。从物联网概述、泛在电力物联网特征、支撑泛在电力物联网的关键技术以及典型应用场景几个层面对泛在电力物联网进行释义,最后对泛在电力物联网的发展进行了分析和展望。     

泛在电力物联网的技术架构与关键技术研究

介绍了泛在电力物联网的概念与技术架构,泛在电力物联网的核心是利用智能芯片、人工智能、大数据、云计算及无线通信等先进技术对电力信息等进行可靠、高效、实时地传输与利用。并从信息采集、信息识别、信息传输与信息处理4个方面阐述了泛在电力物联网的关键技术,分析了泛在电力物联网建设中存在的信息采集的准确性、信息传输的安全性、可再生能源消纳等难点,并提出未来展望。     

支撑泛在物联的电力无线专网性能评估

针对无线通信技术受电磁干扰和通信安全限制在电力系统中的应用相对缓慢的情况,介绍了可支撑泛在物联的电力无线专网,根据电力新兴业务的通信需求,比较1.8 GHz和230 MHz TD-LTE系统的技术指标,选择前者作为工作频率构建无线专用网,并根据地形和通信需求设计了电力无线专网的建设方案。实测数据表明,任何1个基站发生故障后,信号覆盖率均能达到1 Mbit/s的要求,所建无线专网可为泛在电力物联网的发展提供有力的支撑。     

泛在电力物联网环境下的售电侧电力市场商业模式研究

分析了泛在电力物联网对售电侧电力市场的影响,对售电侧电力市场成员进行了分类和价值目标分析,阐明了市场成员在售电侧电力市场中的主要目的和利益需求。通过对我国售电侧市场发展的分析,对泛在电力物联网环境下建立售电侧电力市场商业模式进行了探索:第一阶段是售电公司逐渐形成竞争性的商业模式;第二阶段是形成需求侧介入售电市场的商业模式,认为该模式可为泛在电力物联网在售电侧的发展提供参考方向。     

基于泛在电力物联网技术的配电网故障诊断方法优化

现有的泛在电力物联网下的配电网故障诊断方法属于灾后处理方法,在极端恶劣天气大范围影响配电网稳定运行情况下,不能满足配电网发展需求。为此从泛在电力物联网的感知层、网络层、平台层、应用层4个方面对配电网故障诊断方法进行了优化,实现在极端恶劣天气下对配电网故障进行预判,进而能够主动防御,保证配电网的安全稳定运行。     

基于智能算法的煤改电用户负荷识别

建设泛在电力物联网使得为用户提供更加多样化和个性化的服务成为可能,近两年来煤改电工程发展迅速,如何通过用户负荷曲线对煤改电用户进行识别成为一个研究热点。论文首先深入剖析了现阶段煤改电工程取得的成绩以及存在的问题,运用大数据技术与泛在电力物联网技术可以很好地解决煤改电进程中存在的矛盾与问题。以某地区煤改电用户负荷特性为例描述了在采用蓄热式电锅炉取暖后的用电负荷特性的变化,通过构建粒子群优化后的支持向量机模型,对某地区电网冬季典型日用电负荷数据进行识别与分类,通过测试集的验证,论文建立的模型具有较高的识别精度,平均准确率达到98%,具有一定的实际价值。