智能电网信息安全技术研究
发表时间：2018-08-06T16:16:13.890Z 来源：《电力设备》2018年第12期作者：张青仁姚明宏[导读] 摘要：信息技术的进步推动了智能电网的深入发展，为智能电网实现高效运转提供了有效的技术支持，与此同时，信息安全对电网行业提出了新的挑战。
(新疆信息产业有限责任公司新疆乌鲁木齐 830026) 摘要：信息技术的进步推动了智能电网的深入发展，为智能电网实现高效运转提供了有效的技术支持，与此同时，信息安全对电网行业提出了新的挑战。未来电网不仅需要确保大量新接入设备的信息安全，同时也需防止系统过载而导致的信息丢失与线路损坏。在云技术层面，智能电网需建立涵盖云端数据处理系统、设备控制系统、客户服务系统在内的信息安全框架，以提高信息安全性。
关键词：智能电网；信息安全
智能电网的优势受到了全球的关注，智能电网已经成为全球电网的发展趋势。随着信息技术在电网中的渗透，电网存在的信息安全问题也随之而来。对此，笔者从智能电网的特点分析入手，了解智能电网面临的信息安全问题，并对这些问题的防范提出了自己的看法。 1智能电网的特征
智能电网直到现在仍然没有一个较为统一的定义。这主要是由于每个国家的智能电网发展情况和发展阶段有很大的不同之处。而构成中国智能电网的骨干网架主要是特高压电网，采用先进的信息技术构建得到的，所以中国智能电网还有另外一个称呼那就是“坚强的智能化电网”。自动化、智能化是中国智能化电网的主要特点，但是相比之下，国外的智能电网的主要特点是持续安全性。尽管在特点上智能电网的定义存在着明显的不同，然而双方都认为智能电网有几大优势：一是能够将供电质量提升上来，从而满足人们日益增长的需求。二是更好的发挥电力用户的作用，尽可能的为其创造多样的服务。三是尽可能的降低温室气体的排放量。其实智能电网在本质方面存在着很大的优势，也正是因为此智能电网才广泛应用于多个国家当中。 2智能电网存在的信息安全问题
2.1用户安全威胁
智能电网一个重要的功能就是可以实现信息与电能的双向互动，需要智能电网与用户之间保持密切的联系，这也是智能电网与传统电网差距较大的地方。实现与用户之间密切联系尽管方便了工作与管理，但是却存在一些问题，其中用户的安全与隐私因此而受到威胁是关键问题。此外家用智能设备在用电时就会与智能电网产生联系，所以更加容易受到黑客的攻击，进而盗取用户私人信息。因此智能电网信息化建设使用户的安全存在威胁，这也将成为限制智能电网发展的重要因素。
2.2网络攻击
在网络安全攻击里，分为被动攻击和主动攻击。这两种攻击，都可以给智能电网的信息安全造成巨大的打击。这两种攻击中，被动攻击最难检测出来。被动攻击的攻击目标是电网传输的信息，它可以在不占用任何系统资源的情况下进行攻击，因此在初期很难被管理人员检测出来。因此，对于这种攻击，主要应该将精力放在预防方面。对比被动攻击，主动攻击就很容易被发现，它通过篡改数据，将虚假的信息导入，从而导致系统不能正常运行。
2.3智能终端设备存在安全漏洞
电网运行状态的实时监控以及故障定位与修复都是通过智能终端设备完成的，因此随着电网复杂程度越来越高，大量的终端设备应用到智能电网建设中，智能终端设备使得电力系统的效率得到了很大程度的提高，同时故障的排除与修复也更加高效，更方便的是终端设备一般都支持远程控制，因此工作起来更加便利。 3智能电网信息安全技术
针对以上的信息安全威胁，需部署相应防御措施,信息安全的防范需要在法律政策、管理组织与技术层面上采取措施。以下重点从技术层面论述如何防御信息安全威胁，可采取的措施包括： 3.1物理隔离
假如单单依托防火墙措施、加密措施、防病毒技术、数字签名认证、入侵检测等诸如此类的逻辑机制来将信息安全程度进行提高是不够的，一定要采用物理隔离的方法来确保信息的安全性，从根本上将智能电网当中的安全系数提高上来。而我们这里所讲到的物理隔离，主要指的是在外网与内网之间采取相应的隔离措施，从而有效确保其内部信息的安全性。但就物理隔离的产品来讲现在主要分为三种，分别是终端隔离产品、网络隔离产品以及信道隔离产品。在牺牲不信任网络的前提之下，来达到有效防御其他攻击，从而有效保护可信度较好的网络，再者在采用物理隔离的方法对内外网进行保护的时候，必须要确保其两者之间的数据交换在可控范围内进行，有效避免其他来自于操作系统的网络攻击，提供相对较为高级的安全保护措施。
3.2合理配置防火墙
防火墙Firewalls是内部网络和外部网络的一个安全屏障，能够有效地隔离与控制报文。将防火墙设置在电网系统和互联网的接口位置处，同时配置相应的安全策略辅助。外部用户如果需要访问电网内部信息，必须通过防火墙才能访问。防火墙可以根据多种过滤机制对用户的访问行为进行数据包过滤，发挥屏障作用，以维护一个良好的内部网络环境。
3.3杀毒软件与上网准入策略
防火墙只能防止外部网络发起的攻击，但对于内部员工发起的攻击则无能为力。因此，要求用户必须在电脑上安装性能良好的杀毒软件，如Symantec。配合上网准入策略，只有满足准入策略的员工电脑才能连接网络，防止源自内部网络的攻击。同时完善信息网络准入体系，将802.1x标准运用到电网准入机制内，只有经过标准认定、安全无威胁的设备才能接入内部网络。
3.4采用蜜罐技术防范DDOS攻击
本文提出一个适用于电网信息网络服务器防御DDOS攻击的模型，假设网络原始拓扑结构如图３所示。为了保护服务器免受黑客DDOS 攻击，对该网络拓扑结构作了一些改动。添加关键设备蜜罐子网，然后增加辅助设备网关重定向器，并在重定向器中安装入侵检测系统（Intrusion Detection System,IDS），如图4所示。
第33卷第13期电网技术V ol. 33 No. 13 2009年7月Power System Technology Jul. 2009 文章编号：1000-3673（2009）13-0001-11 中图分类号：TM7 文献标志码：A 学科代码：470·4054 智能电网的研究进展及发展趋势 张文亮，刘壮志，王明俊，杨旭升 （中国电力科学研究院，北京市海淀区 100192） Research Status and Development Trend of Smart Grid ZHANG Wen-liang，LIU Zhuang-zhi，WANG Ming-jun，YANG Xu-sheng （China Electric Power Research Institute，Haidian District，Beijing 100192，China） ABSTRACT: The future development trend of electric power grid is smart grid, which include such features as flexible, clean, secure, economic, friendly and so on. The concept and function characteristics of smart grid are introduced in this paper firstly; then the progress of research on smart grid home and abroad as well as the relation between key technologies and smart gird are analyzed in detail, and it is pointed out that the Agent based distributed cooperation, control, simulation and decision-making, system integeration of distributed enengy, knowledge based comprehensive decision support are the key development trend of smart grid in future. The construction of smart grids in China is a very complicated system engineering, for this reason some concrete suggestions are made, such as fully taking advantages of integrated management, carrying out architectural design of smart grids in China; drafting pilot plans and implementation schemes; coordinating secure and economic operation of power generation, transmission and distribution; paying special attention to theoretical and technological innovation and application; overall considering the planning, construction, renovation and technology upgrating of power grid, to push the research and construction of smart grid in China actively and orderly. KEY WORDS: smart grid；distributed energy resource；multi-agent technology；knowledge based decision support 摘要：具有灵活、清洁、安全、经济、友好等性能的智能电 网是未来电网的发展方向。首先介绍了智能电网的概念和功 能特点，详细分析了国内外智能电网的研究进展，对重点关 键技术与智能电网的关系进行了分析和讨论，指出基于Agent的分布式协调、控制、仿真与决策技术，分布式能源 的系统集成以及基于知识的综合决策支持是未来智能电网 技术发展的重要方向。中国特色智能电网的建设是一项高度 复杂的系统工程，为此文章提出了积极有序地推进智能电网 研究及建设的具体建议，包括：发挥一体化管理优势；开展 我国智能电网架构设计；制定试点方案及实施计划；发输配用电的协调安全与经济运行；注重理论和技术创新与应用；统筹考虑电网规划、建设、改造和技术升级等。 关键词：智能电网；分布式能源；多Agent技术；基于知识的决策支持 0 引言 随着全球资源环境压力的不断增大，社会对环境保护、节能减排和可持续性发展的要求日益提高。同时，电力市场化进程的不断推进以及用户对电能可靠性和质量要求的不断提升，要求未来的电网必须能够提供更加安全、可靠、清洁、优质的电力供应，能够适应多种能源类型发电方式的需要，能够更加适应高度市场化的电力交易的需要，能够更加适应客户的自主选择需要，进一步提高庞大的电网资产利用效率和效益，提供更加优质的服务。为此，以美国和欧盟为代表的不同国家和组织不约而同地提出要建设灵活、清洁、安全、经济、友好的智能电网，将智能电网视为未来电网的发展方向。 2009年美国总统奥巴马上任伊始，就提出了以智能电网为核心的美国能源战略。奥巴马政府把减少碳排放作为国家战略，逐步建立碳排放交易体系，实施温室气体总量控制：一是大力发展可再生能源，加强用户侧管理，减少能源进口总量，保障国家能源安全；二是以建设智能电网为载体，实施新能源产业战略，实现美国经济振兴，积极应对全球气候变暖和国际金融危机；三是通过联邦经济刺激计划等手段，对符合国家智能电网发展目标的企业给予资金支持和补贴，引导企业在国家战略目标框架内开展智能电网研究与实践。2009年4月16日美国政府公布智能电网技术投资计划，希望推动智能电网的开发，将划拨34亿USD用于智能电网技术开发，划拨6.15亿USD用于智能电网的演示
智能电网信息安全威胁及对策分析 发表时间：2017-09-29T11:14:56.620Z 来源：《基层建设》2017年第14期作者：王争 [导读] 摘要：智能电网信息安全已成为相关研究人员以及工业领域专家们关注的热点。本文对智能电网信息安全威胁进行了总结和概述天津送变电工程公司天津 300000 摘要：智能电网信息安全已成为相关研究人员以及工业领域专家们关注的热点。本文对智能电网信息安全威胁进行了总结和概述，最后依据国家政策法规提出了应对智能电网信息安全威胁的保护措施。智能电网信息安全仍处在研究阶段，还需要更多的探索和实践来应对智能电网的威胁和脆弱性。 关键词：智能电网；信息安全威胁；对策 1 智能电网介绍 1.1概念及特点 目前，智能电网已成为世界各国争相研究的热点，尚没有统一的定义。国家电网中国电力科学研究院对智能电网的定义为“以物理电网为基础（中国的智能电网是以特高压电网为骨干网架、各电压等级电网协调发展的坚强电网为基础），将现代先进的传感测量技术、通讯技术、信息技术、计算机技术和控制技术与物理电网高度集成而形成的新型电网”。智能电网用以解决目前电力供应中遇到的问题，能够充分利用状态估计等技术来提升故障检测能力，在无技术人员干预的情况下实现自我恢复。通过负载均衡技术降低用电高峰时出现的问题，合理安排发电机的使用，使用智能电表等智能设备采集数据调整用电价格从而降低用电高峰时的峰值。允许使用更多的可再生资源，如太阳能、风能等，而不需要考虑能量储存的问题。 1.2国内外发展应用 在美国、日本等发达国家，智能电网战略己成为国家重要战略。美国智能电网发展分3个阶段进行战略推进，即“战略规划研究+立法保障+政府主导推进”的发展模式。欧洲的智能电网以支撑可再生能源以及分布式能源的灵活接入为目标，向用户提供双向互动的信息交流等功能。日本在2010年后由经产省和超过500家企业以及团体成立官民协议会———“智能电网联盟”。随着我国电力体制改革和特高压电网建设的不断深化，智能电网也将成为我国电网发展的一个新方向。目前，国家电网公司已建成包括智能变电站、智能充换电网络、智能用电采集系统、多端柔性直流等一批先进的智能电网创新工程。截止2015年，国家电网公司累计建成投运智能电网试点项目342项。 1.3信息安全 近年来，国家电网公司大力推进电力通信、SG186工程和特高压电网等建设，信息化企业、数字化电网的蓝图逐步实现，为智能电网建设奠定了扎实的基础。随着我国智能电网的建设，信息安全问题越来越突出，继电保护、电网调度自动化和安全装置、变电站自动化、发电厂控制自动化、配网自动化、电力市场交易、电力负荷控制、电力用户信息采集、智能用电等多个领域均可能面临信息安全的威胁。 2 智能电网信息安全威胁分析 智能电网充分发挥了电网资源优化配置的作用，具有坚强可靠、经济高效、清洁环保、透明开放、友好互动的典型特征。结合这些特征，将智能电网所面临的信息安全风险归纳为以下五点:（1）电网复杂度增加，使安全防护的难度加大。智能电网是一个多网融合的网络，在发电、输电、变电、配电、用电及调度等几个环节中，应用物联网技术感知采集海量的实时数据、非实时数据、结构化数据、非结构化数据，同时，大量智能终端如新能源电动汽车、家庭太阳能、智慧城市等，使得电网架构更加复杂，给智能电网带来了新的信息安全隐患。（2）通信网络环境更加复杂。随着第四代无线通信技术（TD－LTE）的成熟，4G环境下智能电网的网络试点平台也相继建成。TD －LTE试点网络平台为实现配电自动化提供了高可靠、高速率、低时延的业务通道，为配电自动化“五遥”功能的实现提供了通道保障。同时大量智能仪表、移动终端也广泛 投入到应用中，提高电网智能化、自动化的同时，也使得电网的网络环境更加复杂，受威胁的环节增多。（3）安全接入技术更加多样、灵活。国家电网公司将信息网划分为信息内网与信息外网，并在两个网络之间采用专用隔离装置进行安全隔离，信息内、外网边界的各类接入对象通过多种接入方式与信息内、外网进行数据交换与通信。而智能电网采用物联网技术，在移动网络的基础上集成了感知网络和应用平台，使得智能电网具有更加复杂的接入环境、多样灵活的接入方式、数量庞大的智能接入终端，如何保证各类分散的接入对象安全、可信地连入电力信息网络，同时保证机密数据不会遭到泄露，并且实现对接入对象和操作的监控与审计，是智能电网信息化建设中迫切需要解决的问题。（4）软硬件设备进口，使得信息安全不可控程度更高。由于认识能力和技术发展的局限性，在硬件和软件设计过程中，难免留下技术缺陷，由此可造成网络的安全隐患。如全球90%的微机都装微软的Windows操作系统，许多网络黑客就是通过微软操作系统的漏洞和后门而进入网络。（5）业务的漫游办理，数据安全受到威胁。电网公司的营业厅实施“大营销”改造，所有营业厅都能漫游办理业务，联网在各处银行交纳费用，电力决策部门可根据需求调整电力生产计划，但是“大营销”的开放环境也使数据丢失和受到远程攻击的可能性上升。 3 应对措施 （1）基础设施保护①能源盗窃侦测:将消费者使用的电量等数据使用其他形式的数据表示，使得攻击者无法准确地对电量进行修改。 ②使用隐私保护仪表:智能电网的信息网络中经常会传输用户的私密数据，如用户身份、地理位置、相关的电子设备以及用电量等。为保护这些数据不被窃取，智能仪表传输数据时采用安全信道，限制用户计费信息传输来保护用户隐私。（2）电网SCADA系统防护使用现场取证技术，在不关闭SCADA系统的情况下进行实时检测，对SCADA系统的大数据进行分析。使用白名单技术对工业协议进行过滤，从而阻止可疑的网络流量。安装入侵检测/防御系统，对网络数据包进行检测、解析，对日志文件进行分析。使用机器学习的技术对未知攻击进行检测和防御。（3）网络安全措施①应对DoS攻击:应对电网网络的DoS攻击可以采用DoS攻击检测及缓解措施。可以通过数据包的内容、攻击特征、信号强度、传输失败数以及其他属性对DoS攻击进行检测。一旦检测到DoS攻击，智能电网应能够采用相应措施保护各网络节点，降低系统故障时间。DoS缓解技术通常部署在网络层和物理层。②应对注入及欺骗攻击:进行严格的认证机制，将TLS、SSL等协议与SHA、HMAC等加密技术进行配合使用，从而对网络通信信道数据进行校验。使用动态密钥管理，定期对数据流中的密钥进行更新。③应对非法破解:应对电磁攻击和功耗分析攻击最常用的方法是减少设备能量消费量与仪表中数据之间的关系。④使用网络安全协议:智能电网系统需要使用更合适的协议和标准，包括安全的DNP3协议、IEC61850以及IEC62351。这些协议对智能电网通信协议进行了修改，加入了安全层的实现。（4）数据安全保护措施采用密码学技术以及算法对数据进行加密，从而保障通信安全，保护用户的信息，对用户进行验证来
智能电网中微电网优化调度综述 智能电网是一种智能技术系统，它包括优先使用清洁能源、动态定价以及通过调整发电、用电设备功率优化负载平衡等特点。终端用户不仅能从电力公司直接购买用电，同时还可以从储能设备中获取新能源和清洁能源，例如太阳能、风能，燃料电池、电动汽车等。另一方面智能电网具备高速、双向的通信系统，供电端与用电端实现实时通信、并且系统能够保证电网安全、稳定和优化运行。具有坚强、自愈、兼容、优化等特征。 微电网是一种新型的网络结构，是实现主动式配电网的一种有效的方式。由一组微电源、负荷、储能系统和控制装置构成的系统单元，可实现对负荷多种能源形式的高可靠供给。微电网中的电源多为容量较小的分布式电源，即含有电力电子接口的小型机组，包括微型燃气轮机、燃料电池、光伏电池、小型风力发电机组以及超级电容、飞轮及蓄电池等储能装置，它们接在用户侧，具有成本低、电压低及污染低等特点。开发和延伸微电网能够促进分布式电源与可再生能源的大规模接入，使传统电网向智能网络的过渡[1]。 1、微电网的组成及结构 微电网是由多种分布式电源（既包含有非可再生能源发电的燃料电池、微型燃气轮机；又包含可再生能源发电的风力和光伏发电单元等），再加上控制装置、储能装置和用电负荷共同组成。微电网的组成结构十分灵活，可以满足某片区域的特殊供电需求。微电网不仅可以通过公共连接点（PCC）与大电网连接，采用并网运行模式；还可以在大电网电能质量下降或者电网故障而影响到微电网内负荷正常用电时，在公共连接节点（PCC）处与大电网断开，采用孤岛运行模式。 典型的微电网结构如图1-1 所示。它是由热电联产源（CHP）如微型燃气轮机、燃料电池，非CHP源如风力发电机组、光伏电池组及储能装置等组成。微电源和储能设备通过微电源控制器（MC）连接到馈线A和C。微电网通过公共连接点（PCC）连接到配网中进行能量交换，双方互为备用，提高了供电的可靠性[2]。
一、选择题 1. 与现有电网相比，智能电网体现出 A 的显著特点。 A. 电力流、信息流和业务流高度融合 B. 对用户的服务形式简单、信息单向 C. 电源的接入与退出、电能量的传输等更为灵活 D. 以上都不是 2. 智能电网的先进性主要体现在以下哪些方面 D 。 A. 信息技术、传感器技术、自动控制技术与电网基础设施有机融合，可获取电网的全景信息，及时发现、预见可能发生的故障。 B. 通信、信息和现代管理技术的综合运用，将大大提高电力设备使用效率，降低电能耗损，使电网运行更加经济和高效。 C. 实现实时和非实时信息的高度集成、共享与利用，为运行管理展示全面、完整和精细的电网运营状态图，同时能够提供相应的辅助决策支持、控制实施方案和应对预案。 D. 以上都是 3. 2009年5月，国家电网公司在 B 会议上正式发布了“坚强智能电网”发展战略。 ，温家宝总理在《政府工作报告》中强调：“大力发展低碳经济,推广高效节能技术，积极发展新能源和可再生能源，加强智能电网建设。” A. 中央企业社会责任工作会议；2010年2月 B. 2009特高压输电技术国际会议；2010年3月 C. 国际大电网会议；2010年4月 D. 美国智能电网周(GridWeek)开幕式；2010年5月 4. 建设智能电网对我国电网发展有哪些重要意义？D A. 智能电网具备强大的资源优化配置能力，具备更高的安全稳定运行水平，适应并促进清洁能源发展。 B. 智能电网能实现高速智能化的电网调度，能满足电动汽车等新型电力用户的服务要求，能实现电网资产高效利用和全寿命周期管理和电力用户与电网之间的便捷互动。 C. 智能电网能实现电网管理信息化和精益化，在发挥电网基础设施增值服务潜力的同时促进电网相关产业的快速发展。 D. 以上都是 5. 智能电网是 C 和发展的必然选择。 A. 电网技术；自然环境 B. 科学技术；社会经济 C. 电网技术；社会经济 D. 科学技术；自然环境 6. 坚强智能电网是以 C 为骨干网架、协调发展的坚强网架为基础，以为支撑，具有信息化、自动化、互动化特征，包含电力系统的发电、输电、变电、配电、用电和调度各个环节，覆盖所有电压等级，实现“”的高度一体化融合的现代电网。 A. 特高压电网；各级电网；通信平台；电力流、信息流、技术流 B. 超高压电网；各级电网；通信信息平台；电力流、信息流、业务流 C. 特高压电网；各级电网；通信信息平台；电力流、信息流、业务流 D. 超高压电网；各级电网；通信平台；电力流、信息流、技术流 7. 智能电网将使人们的生活 A 。 A. 更便捷、更低碳、更经济 B. 更便捷、更舒适、更经济 C. 更舒适、更低碳、更经济 D. 更便捷、更舒适、更低碳 8. 到 B ，国家电网公司基本建成以为骨干网架，各级电网协调发展，以信息化、自动化、互动化为特征的坚强国家电网，全面提高电网的安全性，经济性，适应性和互动性。 A. 2020年；智能电网 B. 2020年；特高压电网 C. 2020年；超高压电网 D. 2015年；特高压电网 9. 坚强智能电网的体系架构包括 D 、、和四个部分。
智能电网大数据技术发展研究张格琳 发表时间：2018-08-20T11:03:03.030Z 来源：《电力设备》2018年第15期作者：张格琳程思远程芬任国卉 [导读] 摘要：随着科学技术的飞速发展，智能电网大数据技术已经成为了目前电力企业发展的主要依靠技术，智能电网大数据技术对我国电力行业有着极大的影响，同时对我国电力行业的可持续发展提供巨大的作用。 （国网山西省电力公司运城供电公司山西运城 044000） 摘要：随着科学技术的飞速发展，智能电网大数据技术已经成为了目前电力企业发展的主要依靠技术，智能电网大数据技术对我国电力行业有着极大的影响，同时对我国电力行业的可持续发展提供巨大的作用。本文就针对智能电网大数据技术的概念及技术发展进行深入的探讨。 关键词：智能电网；大数据；技术；发展 计算机信息技术的发展将人类带入了数据社会，带动了互联网、物联网、智能电网、新能源、智能城市、网络金融等现代服务业发展，数据的充分利用和挖掘正成为各行各业运营和发展的引擎。但这个引擎正面临着数据量大而复杂等巨大的挑战。各种业务数据正以几何级数的形式爆发，其格式、收集、储存、检索、分析、应用等中存在诸多问题，不再能以传统的信息处理技术加以解决。数据的格式也由传统的结构化数据转化为非结构化数据，数据处理的实时效应要求也更高。大数据技术经过几年的发展，已经形成了一个完整的生态技术圈，包括海量数据的的存储及分析技术。 1、智能电网中大数据与云计算的基本概念 大数据是指海量、异构、多态的数据集合，不但包括传统的符号、数字等结构化数据，也包括图像、声音、手写字体等非结构化数据。但不是数据多就能够称为大数据，必须要同时满足体量巨大、类型多样、价值密度低以及处理速度快这四个特点，才能够被称为大数据。在电力行业内，电网运行的情况及日常的监测数据等、电力企业的营销数据，以及企业的管理数据信息等可以被称为是大数据。随着智能电网的不断发展，这些数据都在以指数级的速度增长。智能电网中的数据以传统的关系型数据库中存储的结构化数据为主，包括业务数据、表单数据等。而非结构化数据主要是视频监控数据以及一些图像数据等。随着电力行业的发展和自身的特点，智能电网中的非结构化数据的比重越来越重，但分析和处理的难度却较大。另外，电力行业数据还在气象预测、能源分析等行业中有着应用意义，对智能电网的大数据分析就显得格外重要。最后，在智能电网的调动工作中，业务管理数据要求是实时数据，对实时数据的处理难度更大。云计算（CloudComputing）是指在网络技术高速发展的基础上，通过网络存储、负载均衡、虚拟化、分布式计算等现代计算机处理技术，将网络中多个计算机实体融合起来，建立一套具有强大计算能力的系统，为用户提供方便、可靠、强大的计算能力。通过不断提高云平台能力，减少用户在本地实体中投资的资金。随着云计算的不断发展，传统的依靠个人终端的存储和计算模式将逐步被为新的信息存储、处理模式所替代，数据、资源及应用程序将被保存在云平台服务器中。用户不但可以从云平台中获取数据，还可以完成应用程序的二次开发。因此，近年来云计算技术得到了飞速发展。云计算是通过云端的服务器集群提供计算、存储和处理服务，用户通过网络或其他工具直接访问。 2、发展动力和存在障碍研究 2.1智能电网大数据的发展动力 近年来，大数据来势汹汹，对传统数据商业分析模式带来了毁灭性的冲击。电力公司往往资产巨大，对于资产的监控测量和运用会产生大量复杂的数据，通过数据分析可以有效提高电网资产的设备管理水平。通过数据分析，还可以在实现数据一体化的基础上，提高电能质量，对于特殊情况进行有效的停电管理，从而减少线路损失，有效预防用于窃电，以及其他一些因素造成的损失。并且从智能电网大数据中分析出用户的用电行为，电力公司可以依照这些数据设置合适的鼓励机制和需求管理机制。以智能家居产品为例子，智能家居产品在为居民用户提供节能减少花销的同时，而且还对电力企业改善用户侧需求管理，减少二次装机中发挥了重要作用。电网作为能源与用能的载体，受到国家的重视与长期保护，尽管对于智能电网大数据以往的发展中起了限制作用，但随着国家对于智能电网大数据的重视，相关政策依旧会为电力公司发展智能电网大数据提供强而有力的支持。 2.2智能电网大数据的障碍 电力系统作为我国的一个传统行业，深受国家政策的保护，因而在发展中逐渐出现了跟不上时代脚步的现象。经验足的大都是些老一辈的技术员工，他们对于大数据的基本理念以及大数据在智能网络中的价值缺乏正确的理解。国内智能电网大数据技术起步晚，相交于国外技术有所欠缺，并且国外没有向中国这样庞大的人口，因而即便有先进的技术也不能直接照搬照抄，智能电网大数据技术仍需要进行探索。智能电网大数据技术的研发与实验都需要大量的资金投入，现今智能电网大数据缺乏明确的收益，因而很难引起投资人的兴趣与青睐。最后就是数据的隐私与安全问题，有些数据电力公司需要保证其隐秘性，因而意思保护与客户资料安全成为了发展与推广智能电网大数据技术的首要问题。 3、智能电网大数据技术的发展 3.1源网荷协同调度 根据可持续发展理念的要求，应将新能源应用到各个领域当中，以实现人与自然的和谐发展。本着上述原则，电力领域对新能源的使用水平也开始逐渐提高，如何对新能源进行准确的预测，成为了电力领域关注的重点问题。对调度方法的合理应用是解决该问题的途径。在过去很长一段时间内，电力领域一直采取传统的调度方法，通过增加系统的旋转备用解决问题，即从供给侧入手，提高电力资源应用的平衡性。但随着社会的不断发展，目前调度出发点已经从供给侧转为了需求侧，即通过市场调节的手段，从电力用户的角度出发，以调节其用电负荷的方法，达到提高电力资源应用平衡性的目的，实现网源荷协同调度。上述目的的达成要求电力领域必须保证具有大量的信息作为辅助，其中新能源出力波动便属于非常重要的一点信息。智能电网大数据技术的应用能够实现对数据的存储、出力以及调度，因此也就能够为电力领域提供所需要的辅助信息使得电力资源的优化调度能够更加顺利的实现。这是该技术发展的主要体现。 3.2负荷波动与新能源出力预测 电力用户的用电量会影响到电力负荷，而电力负荷的波动，则会影响到电力系统的运行情况。目前，对负荷波动的预测已经得到了重视。减小预测波动值与实际波动值之间的误差，能够使作出的电网管理决策更加合理，反之，则极容易导致电网运行产生风险。当前我国电力领域负荷预测主要采用的是通过对历史负荷数据的观察，以相似日法为基础，实现预测的方法。上述方法的实现所需要的历史数据量
国内外智能电网的发展现状与分析 发表时间：2016-01-11T16:36:35.487Z 来源：《电力设备》2015年6期供稿作者：邓宏赵武 [导读] 国网山西省电力公司武乡县供电公司客户对电能质量的要求逐步提高，可再生能源等分散式发电资源数量不断增加，传统的电力网络已经难以满足这些发展要求。 （国网山西省电力公司武乡县供电公司 046300） 摘要：随着经济发展和市场化改革的推进，电网与电力市场、客户之间的关系越来越紧密。客户对电能质量的要求逐步提高，可再生能源等分散式发电资源数量不断增加，传统的电力网络已经难以满足这些发展要求。因此，发展智能电网就显得尤为重要，本文中笔者详细叙述了国内外智能电网的发展现状与形势，希望以此有所贡献。 关键词：国内外；智能电网；发展现状；分析 一、国内智能电网的发展现状与分析 1、国家电网公司智能电网发展现状 2009 年 5 月，在北京召开的“2009 特高压输电技术国际会议”上，国家电网公司正式发布了“坚强智能电网”发展战略。2009 年 8 月，国家电网公司启动了智能化规划编制、标准体系研究与制定、研究检测中心建设、重大专项研究和试点工程等一系列工作。坚强智能电网是以特高压电网为骨干网架、各级电网协调发展的坚强网架为基础，以通信信息平台为支撑，具有信息化、自动化、互动化特征，包含电力系统的发电、输电、变电、配电、用电和调度各个环节，覆盖所有电压等级，实现“电力流、信息流、业务流”的高度一体化融合的现代电网。“坚强”与“智能”是现代电网的两个基本发展要求。“坚强”是基础，“智能”是关键。强调坚强网架与电网智能化的高度融合是以整体性、系统性的方法来客观描述现代电网发展的基本特征。 电网的“坚强”与“智能”本身也相互交叉，不可拆分。坚强智能电网是坚强可靠、经济高效、清洁环保、透明开放和友好互动的电网。坚强可靠，指具有坚强的网架结构、强大的电力输送能力和安全可靠的电力供应；经济高效，指提高电网运行和输送效率，降低运营成本，促进能源资源和电力资产的高效利用；清洁环保，指促进清洁能源发展与利用，降低能源消耗和污染物排放，提高清洁电能在终端能源消费中的比重；透明开放，指电网、电源和用户的信息透明共享，电网无歧视开放；友好互动，指实现电网运行方式的灵活调整，友好兼容各类电源和用户接入，促进发电企业和用户主动参与电网运行调节。坚强智能电网的总体发展目标是：建成以特高压电网为骨干网架、各级电网协调发展的坚强电网为基础，以信息化、自动化、互动化为特征的自主创新、国际领先的现代电网。 2、南方电网公司智能电网发展现状 近年来南方电网公司高度重视智能电网的发展，根据国家转变经济增长方式的要求以及公司的中长期的战略发展规划，思考智能电网的发展规模以及建设的方案，研究提出了围绕南方电网核心技术，运用信现代信息技术加快传统电网的升级改造，要建设智能高效可靠的电网发展定位，明确了四个提高以及一个促进。四个提高是提高电力系统的安全稳定运行的水平；提高系统和资产的利用率；提高用户能效管理以及优质服务水平；提高资源优化配置和高效利用的能力；同时促进资源节约型环境友好型企业的发展。 四个提高是提高电力系统的安全稳定运行的水平；提高系统和资产的利用率；提高用户能效管理以及优质服务水平；提高资源优化配置和高效利用的能力；同时促进资源节约型环境友好型企业的发展。南方电网公司认为在推进智能电网建设过程汇总应注意以下几个方面： 第一，研究推进智能电网建设应符合我国国情。由于我国的能源资源分配以及南方电网公司负荷区域分配是很不合理，往往能源资源很高的地方负荷能源很高，但是低的地方负荷能源很低。为了配合电网大范围的配置实现远距离、大能源交直流混合的智能电网特征，智能电网要解决由此带来的规划以及调动包括安全运营的问题。 第二，发展智能电网是社会的共同愿望，同时也是电网发展到目前程度的必然需求。特别是南方电网的水电比例是 38%，水火对智能电网的要求是很有效的，也很高的。南方电网公司比较重视智能电网建设顶层设计，组织开展了南方电网智能电网的战略规划以及研究，同时系统描绘了推进南方电网以及智能电网研究技术、发展目标，系统建立了智能电网的标准体系，编制完成了企业智能电网技术的标准体系总的构架，要关注了新能源的接入、设备状态检测以及评估，配电网自动化，以及智能电网技术的标准，同时承担了特高压直流输电以及电动汽车充电，包括电池储能等多项国家行业标准的编制工作。 二、国外智能电网发展的形势 1、美国进行智能电网改造 2006年，美国IBM公司曾与全球电力专业研究机构、电力企业合作开发了“智能电网”解决方案。电力公司可以通过使用传感器、计量表、数字控件和分析工具，自动监控电网，优化电网性能，防止断电、更快地恢复供电，消费者对电力使用的管理也可细化到每个联网的装置。008年4月，美国科罗拉多州波尔得市已经营建成为全美第一个智能电网城市，与此同时，美国还有10多个州正在开始推进智能电网发展计划。2009年1月，美国政府发布了《经济复兴计划进度报告》，宣布将铺设或更新约4 800 km输电线路，并在未来三年内为美国家庭安装4万多个智能电表。2009年4月，美国政府又宣布了一项约40亿美元的用于开发新的电力传输技术计划。此后，美国能源部长表示，政府向美国企业提供24亿美元，用于制造混合动力车和车用电池，美国能源部也在加强车用电池的研究作为新型电网最重要的客户工具，电池可以更大地创造智能电网的应用运转空间。这意味着美国政府能源计划的下一步战略将发展智能电网产业。 2、欧洲电力企业的智能电网建设实践 目前，英、法、意等国都在加快推动智能电网的应用和变革，意大利的局部电网已经率先实现了智能化。2009年初，欧盟有关圆桌会议进一步明确要依靠智能电网技术将北海和大西洋的海上风电、欧洲南部和北非的太阳能融入欧洲电网，以实现可再生能源大规模集成的跳跃式发展。欧盟为应对气候变化、对能源进口依赖日益严重等挑战，向客户提供可靠便利的能源服务，正在着手制定一整套能源政策。这些政策将覆盖资源侧、输送侧以及需求侧等方面，从而推动整个产业电工电气（2010 No.3）领域深刻变革，为客户提供可持续发展的能源，形成低能耗的经济发展模式。在欧洲已经有大量的电力企业在如火如荼地开展智能电网建设实践，内容覆盖发电、输电、配电和售电
国家电网公司提出智能电网八大信息化技术 依据国家电网的规划，2011至2015年将进入“统一坚强智能电网”的全面建设阶段，这个庞大的项目将在未来10年内给国内外同行业者带来数万亿的市场机遇。 据计世资讯统计，据国家电网公司规划，在智能电网面建设阶段，未来年均智能化投资额也将达到350亿元/年。这引起了业内人士的关注，在此基础上，国家电网公司总信息师吴玉生提出了支撑智能电网发展的八大信息化技术与创新： 一、安全接入平台：解决智能电网 中各环节以及经营管理中物资、应急指挥、移动办公的安全接入需求，建立多渠道互动访问入口，提升信息双向交互的安全防护能力，为智能电网主动安全防御体系奠定坚实的基础。 二、海量历史实时数据平台：实现对智能电网的各环节运行和监测中产生的海量历史实时数据的存储、集中、整合、共享和分析，同时对外提供标准统一的访问服务，为智能电网各业务应用提供技术支撑。 三、输变电状态监测系统：通过运用各种传感器技术、广域通信技术和信息处理技术实现对智能电网各类输变电设备运行状态的实时感知、监视预警、分析诊断和评估预测，支撑设备状态检修，提升电网智能化水平，实现输变电设备状态管理。 四、用户用电信息采集系统：实现对电力用户用电信息的高效实时信息采集，提高电能计量自动化程度，全面支持阶梯电价、分时电价及全费控业务的开展，为营销自动化及智能用电增值服务奠定基础。 五、电动汽车运营管理系统：建设统一的电动汽车充换电服务网络运营系统，实现对电动汽车 充换电服务网络提供客服、计费、清分、资产、配送等业务支撑，实现电动汽车充换电业务应用的信息化、自动化、网络化，有效支撑充换电服务网络运营管理。 六、95598互动服务网站：建设统一的95598互动服务网站，进一步拓展客户服务渠道，满足客户多样化、互动化服务需求。为电力客户提供灵活定制、多种选择、高效便捷的服务。 七、故障抢修管理(TCM)系统：发挥信息化对智能电网变、配、用、调度环节的综合支持作用，为提高故障抢修过程工作效率和各种资源利用效率提供有力的支撑，进而缩短故障恢复时间，提升客户满意度。 八、智能决策分析平台：构建全公司统一的智能决策分析平台，实现智能电网和经营管理各类信息可观察能、可判断、可预测的决策分析能力;增强决策分析的可视化、互动化，支撑智能电网建设。 智能电网 的信息化建设工程复杂，需要大批具备丰富的电力行业实践经验、善于洞悉电力系统管理特点、能够提供全面解决方案的管理软件与服务供应商共同参与。
智能电网行业研究报告
目录 第一章智能电网行业整体分析 (1) 1.1对智能电网行业的基本认识 (1) 1.2智能电网行业发展阶段 (1) 1.3智能电网的优势 (2) 1.4智能电网的功能 (3) 第二章智能电网效益分析 (5) 2.1环境效益 (5) 2.2社会效益 (7) 2.3企业效益 (9) 2.4家庭居民效益 (11) 第三章智能电网行业市场分析 (13) 3.1智能电网行业特点 (13) 3.2我国智能电网行业发展现状 (15) 3.3与欧美电网发展的区别 (17) 3.4我国发展电网所要突破的难点 (17) 3.5智能电网的技术支持 (19) 3.5.1 通信技术 (19) 3.5.2 量测技术 (19) 3.5.3 设备技术 (19) 3.5.4 控制技术 (20) 3.5.5 支持技术 (20) 第四章中国智能电网计划 (21) 4.1中国智能电网的构架特征 (21) 4.2智能电网计划 (22) 4.2.1坚强的电网 (22) 4.2.2 信息化平台 (23) 4.2.3 调度自动化系统 (24) 4.2.4 稳定控制系统 (25) 4.2.5 灵活交流输电 (25) 4.2.6 数字化变电站 (26)
4.2.7 用电管理采集系统 (29) 4.2.8 配网自动化 (29) 第五章主要厂商分析 (31) 5.1国电南瑞（600406） (31) 5.2思源电气（002028） (31) 5.3科陆电子（002121） (32) 5.4荣信股份（002123） (33) 5.5平高电气（600312） (34) 第六章行业发展趋势分析 (35) 6.1智能电网的投资计划 (35) 6.2智能电网对其他领域的影响 (36) 6.2.1 对通信领域的影响 (36) 6.2.2 对家电领域的影响 (36) 6.2.3 对电池材料行业的影响 (38)
智能电网信息安全威胁及对策分析鲁小华 发表时间：2018-01-31T11:17:31.560Z 来源：《基层建设》2017年第32期作者：鲁小华 [导读] 摘要：经济的发展也推动科学技术的进步，科学技术的创新也为经济发展带来广阔的发展前景。经济的发展与科技的进步推动了信息化、智能化时代的到来，各行各业在原有的用电基础之上也拓展了对于用电的新需求。 国网西藏电力有限公司电力科学研究院西藏拉萨 850000 摘要：经济的发展也推动科学技术的进步，科学技术的创新也为经济发展带来广阔的发展前景。经济的发展与科技的进步推动了信息化、智能化时代的到来，各行各业在原有的用电基础之上也拓展了对于用电的新需求。在大环境的需求下，电力事业既要保证数量上的供应也要保证质量上的服务，智能化电网的电力通信是未来电力事业发展核心方向。文章首先介绍了智能电网，然后根据目前智能电网存在的信息安全问题进行分析，接着针对这些信息安全问题提出了预防和检测的办法。 关键词：智能化电网；信息安全；应对措施 随着社会不断地进步，人类对于资源和环境的需求越来越多，电力市场化的脚步越来越快，用户对于电能质量与安全方面的考量也越来越多。在这种大背景之下，智能电网应运而生并且被称作为电网未来发展的主要方向之一。在世界范围内，已经有诸如美国、欧盟等等国家已经将更加便捷省力的智能电网纳入到未来电网发展规划当中。 1智能电网的运作特征 智能电网融合了大量数据，使电网实现了智能调控，电网使用者拥有了更多传输方式，如微电网接入、再生资源接入和分布式电源接入等。同时，通过直接交互方式，满足了电网使用者的多样化需求，提高了个性化电力服务水平。同传统电网相比，智能电网的经济效益更高。利用现代通信技术优势，在处理大量数据流量后，优化配置了现有资源，降低了电网损耗，提升了资源的利用率，减少了企业生产成本。电网运行过程中，如果遇到突发故障、自然灾害或恶劣极端天气，智能电网在作出科学判断后，都可以继续保持供电状态，防止了大面积停电带来的经济损失。 2面临的安全威胁 2.1安全管理问题 安全问题是每一个行业，每一个领域都必须严肃重视的环节。同理，在电业系统的运行当中如果没有妥善处理相应的问题，引发安全问题则可以归咎为电业工作系统管理存在问题。管理缺乏全面性、预见性、完善性是引发安全问题的首要原因。所以在工作当中树立工作人员的安全意识，及时维修、检修机械设备，定期开展安全培训师安全演习，多方面，多角度避免安全隐患的产生与安全问题的残留。 2.2网络攻击 在网络安全攻击里，分为被动攻击和主动攻击。这两种攻击，都可以给智能电网的信息安全造成巨大的打击。这两种攻击中，被动攻击最难检测出来。被动攻击的攻击目标是电网传输的信息，它可以在不占用任何系统资源的情况下进行攻击，因此在初期很难被管理人员检测出来。因此，对于这种攻击，主要应该将精力放在预防方面。对比被动攻击，主动攻击就很容易被发现，它通过篡改数据，将虚假的信息导入，从而导致系统不能正常运行。 2.3安全攻击 智能电网在未来或者当下即将面对的信息安全问题主要有这几种：一是窃听信息。窃听是通过被动攻击造成的，它指的是在没有经过允许的情况下对通信内容进行偷听，这很容易造成大量数据泄露，让不法分子有机可乘。二是信息篡改。这种攻击是最为常见的一种攻击，主要是对系统的运行起到一个干扰作用，从而达到某种目的。三是拒绝服务。这种攻击是指攻击者向网络发送大量的通信，造成网络资源被消耗掉，从而导致内部出现问题。四是恶意软件。恶意软件也是网络攻击中常见的一种，它主要利用系统存在的bug，窃取系统的组件。恶意系统大多是根据其他软件而绑定下载的，它在不经过任何允许的情况下访问电脑系统。 3完善智能电网下的信息安全对策 3.1电网稳定实现 电网不稳定是当前智能电网电力通信时常遇到的一个问题，究其原因，主要是因为功率不稳定等因素所导致。为此，可采取接入分布式电源、提高系统自愈性和监督管理用户使用等手段方式，来达到抑制电网扰动并进而平衡电力通信系统的目标。以炼钢厂这一用电大户为例，在其供电范围内会造成电力质量的明显降低，所产生的谐波污染会给电力通信的保持带来极大影响。为此，可设置低费用区段等手段，引导其采取错峰用电方式，从而实现削峰平谷的作用，既降低了企业成本，同时电网公司也减少了额外建设输电设备的费用，同时改善了电网的整体功率因数和谐波系数，保持了电网的平稳运行，为电网实现更高的通信水平打下了坚实基础。 3.2防火墙技术 防火墙一般设置在公共网络以及私有网络之间，是一种通用性的网络管理员，工程师可以通过对防火墙的设置对流入系统的数据进行监控，从而对系统服务器、网关、路由器等设备起到缓冲作用。防火墙可以隔离不信任的信息流量接口，并对信息进行统一的管理和监测从而保证信息的安全性。防火墙中大多存在多个协议以便对特定的文件来源进行把控，大大加强了网络信息的安全性，以及提供了更加快捷的信息安全服务。比如防火墙可以通过一定的方式隐藏网络结构与内部IP地址，还可以对平常使用的流量日志及审计的使用提供安全服务。防火墙主要通过其核心“扼制点”去阻止一些试图攻击、破坏网络系统内部的非法攻击者们，通过组织它们的进入来提高网络服务的安全性。虽然这种方式可以较好地抵挡住非法攻击者的入侵，但是其有个比较大的弊端即并非可以十分彻底地杜绝传染病毒文件的传输和使用，以及其更新换代的速度远不及病毒更新换代的速度，导致其面对新出现的网络安全问题往往力不从心。因此如果要使用该种防御措施来服务于智能电网，就要使防火墙的具体服务范围更加小更加细化，并且需要根据业务数据流量等具体的实际情况来部署防火墙，在不同的位置布置功能不同的防火墙。 3.3做好一定的安全保密 为了减少针对智能电网的攻击，应该在前期做好一定的安全保密措施。例如，信息加密、身份认证等等。加密是信息安全防护中最为基础也是使用最多的一种方法，主要是对信息进行加密，减少信息的泄露。而身份认证是网络系统确认操作者是否正确后才可以执行相应的操作，这对减少黑客入侵操作有着很大的用处。除此之外，还应该对于智能电网的系统进行定期的清理，减少恶意软件的存在。还应该提高工作人员的严谨性准确性，制定一系列规章制度保证工作的规范性和准确性，这样才能减少因为检测工作不认真造成的信息安全问
电力系统新技术 专业电力系统及其自动化 班级研1109班 学号1108080392 学生周晓玲 2012 年
电力储能技术 摘要：储能技术在电力系统中具有削峰填谷、一次调频、提高电网稳定性、改善电能质量、提高电网利用率、提高可再生能源的利用率等重要作用。本文主要介绍了抽水储能、飞轮储能、压缩空气储能、钠硫电池储能、液流电池储能以及超导储能、超级电容器储能等典型储能技术以及各自的国内外研究动态，比较了各种储能技术的优缺点，并对储能技术在电力系统中的不同应用进行了综述。 关键词：储能技术，可再生能源发电，消峰填谷，一次调频ABSTRACT：Power storage technology serves to cut the peak and fill valley，regulate the power frequency，improve the stability，and raise the utilization coefficient of the grid in the power system.This paper introduces various types of storage technology such as pumped hydropower,flywheel electricity storage technology，compressed air energy storage，sodium sulfur(NaS)battery,，Flow Battery Technology，super conductive magnetic energy storage and super capacitor storage discusses their advantages and disadvantages．The development trend and the Different applications of storage technology in the power system are also summarized． KEY WORDS：energy storage technology，renewable energy Resources power generation，peak load shifting，primary frequency 1.背景意义 近几十年来，电能存储技术的研究和发展一直受到各国能源、交通、电力、电讯等部门的重视。电能的存储是伴随着电力工业发展一直存在的问题，其实到现在为止也没有一种非常完美的储能技术，但经过几代科学家的努力，一些比较成熟的储能技术在各行各业发挥着重要的作用。储能的优点有很多，节能、环保、经济。比如火电厂要求以额定负荷运行，以维持较高的能源转换效率和品质，但用电量却随时间变化，如果有大容量、高效率的电能存储技术对电力系统进行调峰，对电厂的稳定运行和节能是至关重要的。另外，由于分布式发电在电网中所占的比例越来越高，基于系统稳定性和经济性的考虑，分布式发电系统要存储一定数量的电能，用以应付突发事件。随着电力电子学、材料学等学科的发展，现代储能技术已经得到了一定程度的发展，在分布式发电中已经起到了重要作用。储能已经成为除发、输、变、配、用五大环节的第六大环节。如下图即为储能在电力系统中的应用。