摘要:随着智能电网的发展,信息网络的安全评估影响着智能电网安全运行。利用可信性理论与改进的层次分析法,结合智能电网网络结构特征,提出安全防护策略,以提高智能电网运行可靠性,从而为电网的发展和用户用电安全提供了指导依据。
关键词:可信性理论;智能电网;信息网络;安全评估
前言
信息网络将会深入到智能电网中,电力企业的生产效率和管理水平将会有大大提高,而对于电力用户,将会有更良好的用户体验和更经济的电价。然而带来好处的同时,我们必须要考虑信息化水平在高速发展的过程中,也带来了许多安全隐患。近年,越来越多的黑客利用信息网络对企业、工业等机构进行恶意入侵,窃取机密,篡改信息等。这对于智能电网随着信息化发展,其安全风险也显著增加,甚至有可能造成大面积的连锁停电事故。因此,对智能电网信息网络安全评估至关重要。
1智能电网概述
智能电网是分布式能源与需求响应的集成,它包括了可再生能源、储能、电力交通工具和用户参与控制。通过分布式电源来减少事故风险,降低电能损耗;通过分布式储能和电力交通工具,增加可用电量;通过与用户的互动,减少用电高峰时的负荷量。智能电网把最新的信息技术和各种电力基础设施高度结合,形成一个新型智能化服务网络,实现电力系统清洁、高效、安全、可靠的目标。智能电网可以提高能源效率、有效地利用资源、减少对环境的影响、提高供电的安全性和可靠性、减少输电网的电能损耗;还通过实时掌控电网运行状态,及时发现、快速诊断和消除故障隐患,提升电网运行的可靠性。智能电网相关技术主要包括:综合通信、遥感和测量、先进的设备、控制技术、改进的界面和决策支持[1]。综合通信建立实时信息和实时控制的基础。遥感和测量技术,支持更远和更精确的响应:如远程监控、实时电价、需求侧管理。先进的设备将应用超导、储存、电力电子和诊断上最新的研究成果。先进的控制方式,监控关键部件,能够迅速地分析和恰当地解决各种问题。改进的界面和决策支持,给调度员提供可视化的监控,增强人的决策能力。根据美国联邦能源改革委员会2009年3月关于智能电网政策的报告,智能电网的目标和特性是:①增加对数字信息和控制技术的利用,提高电网的可靠性、安全性和效率。②在安全性的前提下,进行电网运行和资源的动态优化。③发展和整合分布式能源和发电,包括可再生能源。④发展和协调需求侧响应、需求侧能源和高效能源。⑤发展“智能”(“smart”)技术(优化用户设备及应用的实时、自动、交互技术),以部署与电网运行和状态及配电自动化相关的测量和通信技术。⑥用户设备和“智能”应用一体化。⑦发展和整合先进的电能存储和调峰技术,包括电动或混合动力汽车和蓄热空调。⑧向消费者提供及时的信息和控制选项。⑨为连接到电网的装置和应用制定通信和互操作标准。⑩找出和减少那些对实现智能电网不合理和不必要的障碍。欧美各国对智能电网的研究开展较早。由于各国的具体情况不同,其智能电网的建设动因和关注点也存在差异。美国主要关注电力网络基础架构的升级更新,同时最大限度地利用信息技术,实现系统智能对人工的替代。主要实施项目有美国能源部和电网智能化联盟主导的GridWise项目和EPRI发起的IntelliGrid项目。欧洲则重点关注可再生能源和分布式能源的发展,并带动整个行业发展模式的转变。
2智能电网信息网络安全性评价指标体系框架设计
综合评价依赖于被评对象的指标体系,因而所选指标体系科学与否,将直接影响到评估结果的客观性和合理性。因此,选择适用的指标来建立安全评估指标体系是保证得到合理评估结果的关键。由于电力系统在国民经济及社会生活中所处的特殊地位,各国都制定了电力系统安全稳定标准,在我国,电力系统安全稳定标准由《电力系统技术导则》、《电力系统安全稳定导则》和《电力系统安全稳定控制技术导则》等共同组成。根据《导则》,保证电力系统安全性的基本要求包括:①电网结构的合理性;②电源接入和负荷分布的合理性;③适当的备用;④充足的无功补偿与调节;⑤合理的运行方式与充分的调控手段;⑥合乎要求的运行参数(如电压、频率等);⑦一定的稳定裕度。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆根据这些原则,并参考我国电力企业现行的考核指标,遵循科学性、系统性和可操作性原则,本文选取系统稳定裕度情况、系统备用情况、电压频率合格情况、系统安全风险、供电可靠性、一次设备故障和二次设备可靠性等几个方面的指标建立安全性综合评价的指标体系。
3基于可信性理论智能电网信息网络安全防御措施
智能电网危险源对电网安全影响巨大,为了避免危害,应当建立一套完整的智能电网信息网络安全防御体系。
3.1安全策略
安全策略作为智能电网在高速发展的基础,智能电网信息网络安全防护与传统的电网相比,拥有网络广、交互多等特点,因此针对新的特点,国家电网制定了“双网双机、分区分域、安全接入、动态感知、精益管理、全面防护”的防御策略,故应当在此基础上,对智能电网危险源进行防御[1]。
3.2安全技术
智能电网的安全需要技术的大力支撑,从信息采集、交互、处理等环节加强研发。智能电表、传感器、网关等设备,这些设备大量应用于智能电网中,保证其物理安全,对信息安全至关重要;采用有效地防入侵系统和数据加密等技术会有效地保护网络安全;操作系统安全更新,漏洞扫描;完善预警、应急机制,形成有效地安全技术防护平台[2]。
3.3信息安全标准体系
国外很多国家已经建立相对成熟的智能电网信息安全标准体系,我国处于发展初期。在借鉴国外经验同时,适当考虑我国电网实际状况,科学的制定我国信息安全标准体系,不然无序建设智能电网会带来许多安全隐患[3]。
3.4政策法规
智能电网的建设还需要政府、电力企业、设备制造商、网络公司等一起参与。政府需要根据智能电网的需求,制定一系列的政策法规,保障各方利益,同时规范各方行为,为智能电网的有序发展提供政策支持。
3.5安全培训
智能电网的发展不光需要靠技术,还需要安全培训。对于电网员工和用电客户,智能电网安全培训是必须的通过对员工进行安全管理培训,落实到责任制,规范员工行为,对设备使用方法、工作原理、故障等进行培训,培养安全意识。信息网络是复杂的,不断会出现新的问题,这就需要信息管理员能够在短时间内作出正确判断,实施新的防护策略。用户也应该培养信息安全意识,保证安全。这样才能够确保电网正常安全的运行。
总结
智能电网高速发展的同时,智能电网危险源也发生了改变。本文通过分析智能电网的网络结构,从广域网、接入网、企业本地网、现场区域网和用户驻地网及家庭用户五个方面分析了信息网络对智能电网危险源。并针对以上情况从安全策略、安全技术、安全培训等方面提出防护策略,为智能电网的安全防御提供参考,希望智能电网能够更加稳定运行。
参考文献:
[1]杨鹏,马志程,靳丹,蒙波宇,姜万菲. 面向智能电网的网络态势评估模型及感知预测[J]. 兰州理工大学学报,2015,41(04):99-103.
[2]李彦斌,李赟,李卫国. 基于可信性理论的智能电网信息网络安全评估[J]. 华东电力,2014,42(06):1134-1137.
[3]梅生伟,王莹莹,陈来军. 从复杂网络视角评述智能电网信息安全研究现状及若干展望[J]. 高电压技术,2011,37(03):672-679.
论文作者:谷向丽,王辉
论文发表刊物:《电力设备》2017年第32期
论文发表时间:2018/4/12
标签:电网论文; 智能论文; 技术论文; 电力论文; 信息论文; 可信性论文; 信息网络论文; 《电力设备》2017年第32期论文;