摘要：电力网络作为保障国计民生的一项基础设施，其信息安全关系着国家能源安全和国民经济的命脉。智能电网的信息安全为经济社会发展提供了坚强的智能电网保障。电网由电力供电单元、电力传输单元和电力分配单元组成。智能电网承载着大量的电力资源信息和电力用户信息。
关键词：计算机技术；智能电网；信息安全；应用；分析
引言：智能电网的信息资源分布具有多源性和随机性，网络内置的安全结构是保障电网稳定可靠性运行和保障用户用电安全的关键。电网信息安全保障是电网数据管理和调度中的重要环节。电力网络由大量电力传输路由分发节点组成，具有资源受限、节点失效的可能，威胁电网信息安全。随着计算机智能处理和计算机网络技术的发展，基于计算机技术实现智能电网的信息安全保障具有重要的应用前景。研究基于计算机技术的智能电网信息安全保障机制和系统，对提高智能电网的可靠度具有重要意义。相关模型和算法的研究也受到了人们的极大重视。
1.智能电网特点
智能电网包含了电力系统的发电、输电、变电、配电以及调度等各个环节，属于电力、信息与业务的融合。智能电网具有强健性，可以实现电网运行数据的实时掌控，对于故障可以自动预警并且做出判断。此外，还可以将故障及时进行隔离，并且尝试自我修复，减小了大面积停电发生的概率；智能电网具有集成的特点，可以实现从发电到调度各个环节的数据采集、传输、存储以及利用，实现更加标准化、规范化的管理，大大的提高了工作效率；智能电网具有经济的特点，智能电网可以实现地区间的电力分配以及能源流动，科学控制成本，在提高了电力设备的使用效率同时，还可以降低电能损耗，做到经济性；智能电网具有人性化的特点，与传统电网服务方式不同的是智能电网建立了与用户之间的互动服务模式，用户可以实时了解到电价状况、供电信息情况，之后对自己的用电设备合理使用。
2.物理层信息安全技术
智能电网的物理层安全技术主要是指保证电网正常运转的物理设备的信息安全，这些物理设备通常包括传感器设备、变电设备、网络传输设备、控制设备以及传输线路。物理层安全技术是智能电网建设的基础，在现代电网的发展趋势下，将会有越来越多的物理设备接入。若不能保证这些设备的安全，将会给电网的建设造成极大影响。物理层面信息安全主要受两方面的影响，一是系统内部主导的，由于电流、电压过载等产生的，有可能造成线路烧毁，传感设备损坏。插入式车辆对现有的主要和二次配电网络来说将是一个重要的新负载，其中许多电路没有任何剩余容量而且没有监控和自动化功能，这将使电网承受更大的压力。当下额外的充电负载通常将落在住宅区内的现有二次配电变压器或连接到配电馈线的电路/变压器之后。30-40英里的行车费用将需要7-10度的电力，因为大多数插电式车辆需要0.2-0.3kWh的充电电力才能行驶一英里。它们的电池范围容量从16 kWh到53 kWh。可以看出，在合理的时间内（例如，小于3-4h）内的完全充电将需要具有6.6kW或16kW容量的插头。解决这一问题的关键不仅在于提高新增输电线路的质量，增强线路的载流能力，还要提高电路的控制能力，计算并协调处理好各用电设备的关系。这无疑对发电厂、变电站及代理商有效。物理层信息安全还受到系统外部影响，包括冰冻、洪涝、台风等自然因素对电网的影响以及人为因素对电网的影响。覆盖铁路、医疗、电网在内的新一代基础设施正在逐步进化与完善，在这些基础设施建设的同时，均考虑了自然灾害的破坏。房屋的建设着重注意防震部分的建设，而对于电网系统来说，不仅需要考虑传统自然灾害的影响，还应考虑现在自然灾害，例如太阳风暴的影响。这不仅事关智能电网的信息安全，在高度依靠电能电网的今天，还关系着社会发展与稳定。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
3.网络层信息安全技术
3.1智能电网网络安全系统总体架构
一是使用自主系统的多代理框架实现网格范围内的智能分配；二是利用PMU技术实现更快，时间戳，更高精度，亚秒扫描的更好遥测；三是通过主动和适应性调整广域控制的保护和控制设置，超越现行特设计划，进行更强大的控制；四是基于开放标准的集成和安全通信，以允许所有代理商之间的灵活可配置性和故障保护通信；五是增强的计算能力，例如用于防故障和安全系统的云计算，以支持运营商决策和自主智能代理。
3.2网络层具体层面安全技术
分布式网络安全系统监控整个架构的安全性，以保持数据的完整性、保密性。对电网可靠性和效率至关重要的数据仅传递给授权代理商，防止未经授权的修改，并保证所传递的信息在通过基础架构时可靠。通过以下机制提供深度安全。一是使用防火墙，网关等进行分段，用于快速隔离安全漏洞的组件和/或应用程序和服务类别；二是基于角色的身份认证，访问和指挥级过滤管理；三是不断发展的安全生命周期，通过足够频繁的安全远程更新来应对不断变化的威胁和基础设施组件；四是有效和可扩展的策略和密钥加密机制，在活跃对手存在的情况下具有弹性。
4.智能电网信息安全保障建议
4.1完善管理制度
建立智能电网资产配置与管理，定期开展信息安全检查，积极响应信息安全管理机制。制定安全策略与条例，为了保证智能电网的正常建设，定期组织各类智能电网运行工作人员进行信息安全培训，以便更好的参与智能电网的建设，并且为了保证信息安全，应该定期开展信息检查工作，有效解决发现的安全隐患，做好排查工作。此外，先进的技术和工具是硬件支撑，所以引进先进的技术和硬件设备对于维护电网系统的安全运行是重要的。
4.2物理安全保障
智能电网的建设离不开硬件作为支撑，因此在对其信息安全进行防护时也需要加强对硬件设备的物理安全关注，主要针对通信系统中各类传输设备以及数据存储的各类媒介。做好硬件设备的物理安全保障，可以防止有人因为物理接触的方式对硬件设备造成入侵，同时做好物理设备的安全防护工作也有利于提高智能电网建设的可靠性。
4.3加强数据安全管理
数据安全工作包含两点内容：一是指数据本身的安全。二是指数据防护的安全，数据本身安全的管理工作可以通过设置密码的方式进行，例如数据加密以及数据完整性保护等工作；数据防护安全是指用过数据存储手段主动对数据进行防护，常见的方式有数据备份、磁盘阵列等。
总结：电力网络由大量电力传输路由分发节点组成，具有资源受限、存在节点失效的可能，威胁着电网信息安全。传统的电网信息安全保障机制采用同态加密的可重构电网信息安全保护模型存在较大缺陷，于是提出了一种基于无向图安全承载能力等级融合的智能电网信息安全保障模型。仿真结果表明，采用该模型能有效实现对电网信息的安全保障，具有较好的最大负载和平均负载的改善效益。
参考文献：
[1]唐龙.关于电网信息安全风险分析与防护措施建设的研究[J].通讯世界，2018（02）：157-158.
[2]祝婷.智能电网信息安全标准化工作探究[J].企业改革与管理，2017（17）：219.
[3]李保杰，刘岩，李洪杰，何维晟，曾祥峰，陈硕.从乌克兰停电事故看电力信息系统安全问题[J].中国电力，2017，50（05）：71-77.
[4]陈春霖.面向智能电网的信息安全主动防御保障体系建设[J].中国信息安全，2016（11）：54-57.
[5]陈建业，余勇.智能电网应用全生命周期安全保障框架[J].信息安全研究，2016，2（09）：850-855.
论文作者:刘艳琰
论文发表刊物:《电力设备》2019年第5期
论文发表时间:2019/7/8
标签：电网论文; 信息安全论文; 智能论文; 电力论文; 设备论文; 数据论文; 物理论文; 《电力设备》2019年第5期论文;