冼志生

摘要：近年來隨著電力行業(yè)的發(fā)展進(jìn)步，智能電網(wǎng)在電力企業(yè)與用電用戶之間的交流中起到了重要作用，不僅使得溝通方式有所創(chuàng)新，并且溝通效率大大提升，真正實(shí)現(xiàn)了智能化的服務(wù)、信息化的交流。盡管智能電網(wǎng)在應(yīng)用后有利于電力企業(yè)工作效率的提升以及電力系統(tǒng)的平穩(wěn)正常運(yùn)行，但是在應(yīng)用過程中仍然存在著網(wǎng)絡(luò)安全問題，導(dǎo)致無論是電力企業(yè)還是電力用戶在溝通中都存在著一定的風(fēng)險(xiǎn)性。本文以此為基礎(chǔ)，對(duì)智能電網(wǎng)中網(wǎng)絡(luò)安全的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行深入探討并就應(yīng)用情況進(jìn)行分析研究。

關(guān)鍵詞：智能電網(wǎng);網(wǎng)絡(luò)安全;關(guān)鍵技術(shù);應(yīng)用

一、智能電網(wǎng)中的網(wǎng)絡(luò)安全概述

（一）智能電網(wǎng)介紹

智能電網(wǎng)是指應(yīng)用現(xiàn)代化網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與傳感器技術(shù)、智能控制技術(shù)等多樣化先進(jìn)智能技術(shù)共同形成技術(shù)基礎(chǔ)，從而使得原始專用電網(wǎng)可以實(shí)現(xiàn)信息化，極大程度提高專用電網(wǎng)的智能程度?？偠灾?，在傳統(tǒng)電網(wǎng)的基礎(chǔ)上智能電網(wǎng)加以改進(jìn)，形成雙向互動(dòng)信息網(wǎng)。

（二）智能電網(wǎng)信息系統(tǒng)

智能電網(wǎng)信息系統(tǒng)就結(jié)構(gòu)而言可分為三個(gè)主要部分，分別為基礎(chǔ)設(shè)施、應(yīng)用體系與支撐平臺(tái)。基礎(chǔ)設(shè)施是指智能電網(wǎng)信息系統(tǒng)內(nèi)的硬件基礎(chǔ)設(shè)施，例如測(cè)量設(shè)備;應(yīng)用體系是指智能電網(wǎng)信息系統(tǒng)的實(shí)體應(yīng)用，較為具體，例如智能監(jiān)測(cè)與智能調(diào)度;支撐平臺(tái)是指職能電網(wǎng)系統(tǒng)整體的軟件架構(gòu)，包括系統(tǒng)內(nèi)部的存儲(chǔ)與傳感測(cè)量等。

（三）智能電網(wǎng)中網(wǎng)絡(luò)安全需求分析

通過具體應(yīng)用可知，在智能電網(wǎng)中網(wǎng)絡(luò)安全需求分析可包括三個(gè)主要方面，分別為通信安全、數(shù)據(jù)安全與系統(tǒng)安全。下面就這三個(gè)主要方面進(jìn)行安全需求詳細(xì)分析。

第一，由于在智能電網(wǎng)中的通信設(shè)備大部分是以嵌入式的模式導(dǎo)入到系統(tǒng)中的，因此在系統(tǒng)中所占據(jù)的內(nèi)存相對(duì)較小，傳輸過程中速度相對(duì)較慢。但是由于智能電網(wǎng)系統(tǒng)所要求的數(shù)據(jù)傳輸時(shí)間相對(duì)較快，因此在進(jìn)行智能電網(wǎng)通信設(shè)計(jì)的過程中，不僅要考慮到所使用設(shè)備的最高計(jì)算能力，也要就系統(tǒng)要求的響應(yīng)時(shí)間進(jìn)行考量。

第二，通過對(duì)智能電網(wǎng)的分析，可知其具有一定程度的特殊性，在通信系統(tǒng)的優(yōu)先等級(jí)方面可用性最高，完整性排為第二，而機(jī)密性則排名第三，這與常規(guī)的軟件信息系統(tǒng)是有顯著性差異的?？偠灾?，在智能電網(wǎng)系統(tǒng)中系統(tǒng)的運(yùn)行情況與完整性情況更受重視。也就是說在智能電網(wǎng)系統(tǒng)中，如果想要實(shí)現(xiàn)通信與溝通，那么必須以系統(tǒng)可用性作為最大的基礎(chǔ)前提，如果系統(tǒng)或者相關(guān)設(shè)備顯示不能正常運(yùn)行或者處于不能正?？刂频臓顟B(tài)，那么會(huì)導(dǎo)致智能電網(wǎng)系統(tǒng)不能正常運(yùn)行，從而帶來較為不可預(yù)計(jì)的后果。除此之外，智能電網(wǎng)還要求系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)必須具有完整性，不僅要避免被違規(guī)改動(dòng)，同時(shí)也要被避免錯(cuò)誤指令的執(zhí)行。而機(jī)密性則要求在訪問智能電網(wǎng)中的所有數(shù)據(jù)時(shí)，必須首先經(jīng)過授權(quán)。

第三，在智能電網(wǎng)中，數(shù)據(jù)安全主要包含數(shù)據(jù)傳輸與數(shù)據(jù)來源兩類。數(shù)據(jù)傳輸安全主要是指在智能電網(wǎng)系統(tǒng)中數(shù)據(jù)傳輸?shù)母鱾€(gè)環(huán)節(jié)都應(yīng)為加密狀態(tài)，在一定時(shí)間范圍內(nèi)屬于機(jī)密;數(shù)據(jù)來源安全是指在智能電腦系統(tǒng)中進(jìn)入的所有設(shè)備，必須經(jīng)過合理合規(guī)的認(rèn)證，以此避免惡意介入所產(chǎn)生虛假數(shù)據(jù)。

二、智能電網(wǎng)中網(wǎng)絡(luò)安全的關(guān)鍵技術(shù)

（一）智能電網(wǎng)通信協(xié)議邏輯結(jié)構(gòu)

通過相關(guān)調(diào)查可知，目前我國(guó)大部分智能電網(wǎng)中所應(yīng)用的通信協(xié)議為工業(yè)控制系統(tǒng)通信協(xié)議Modbus，本文以此為例，詳細(xì)分析智能電網(wǎng)中網(wǎng)絡(luò)安全的關(guān)鍵技術(shù)。

（二）智能電網(wǎng)通信協(xié)議安全問題分析

盡管工業(yè)控制系統(tǒng)通信協(xié)議Modbus協(xié)議目前的應(yīng)用較為廣泛，在工業(yè)控制系統(tǒng)中發(fā)揮了有效作用，但是該協(xié)議本身存在著一定的安全問題。第一，該協(xié)議本身在設(shè)計(jì)過程中存在著一定程度的安全問題;第二，應(yīng)用后數(shù)據(jù)的安全性有待提高;第三，ModbusTCP的安全性差。

（三）智能電網(wǎng)中網(wǎng)絡(luò)安全的關(guān)鍵技術(shù)

在目前的智能電網(wǎng)系統(tǒng)中，主要運(yùn)用的網(wǎng)絡(luò)安全關(guān)鍵技術(shù)，根據(jù)不同的環(huán)節(jié)可分為：信息傳輸通信關(guān)鍵技術(shù)、信息采集過程關(guān)鍵技術(shù)、信息處理階段的關(guān)鍵技術(shù)。

信息傳輸通信關(guān)鍵技術(shù)是智能電網(wǎng)能否正常運(yùn)行的關(guān)鍵部分，智能電網(wǎng)如果正常運(yùn)行，那么必須將數(shù)據(jù)完整的傳輸值對(duì)應(yīng)的客戶端。

信息采集過程中關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)用主要是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)與射頻識(shí)別安全技術(shù)。前者是指通過設(shè)置主密鑰對(duì)不同的數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，以信任中心為媒介收取傳感器所收集和整理的數(shù)據(jù)，從而保證智能電網(wǎng)系統(tǒng)中不同節(jié)點(diǎn)的信息采集的安全性。后者計(jì)數(shù)的運(yùn)算效率相對(duì)較高，同時(shí)也提出了更高的信息采集要求，目前該項(xiàng)技術(shù)中認(rèn)證方式最有效的方法為HB協(xié)議。

信息處理階段的關(guān)鍵技術(shù)可以解決智能電腦系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)安全問題與備份安全問題。通過相關(guān)調(diào)查可知智能電網(wǎng)系統(tǒng)中所使用的存儲(chǔ)方式為云存儲(chǔ)，因此必須就數(shù)據(jù)信息的儲(chǔ)存安全問題進(jìn)行把控。具體而言，在安全保障過程中，必須對(duì)用戶的信息讀取權(quán)限加以管理，設(shè)定對(duì)應(yīng)的角色授權(quán)機(jī)制，對(duì)來訪者的信息加以收集。由此可以對(duì)訪問權(quán)限進(jìn)行合理管理與控制，防止外來人員隨意下載系統(tǒng)中的信息，做到提高信息儲(chǔ)存的安全性，保證信息處理的有效性穩(wěn)步提升。

三、智能電網(wǎng)中網(wǎng)絡(luò)安全的關(guān)鍵性技術(shù)應(yīng)用建議

本文以上述為基礎(chǔ)對(duì)智能電網(wǎng)中網(wǎng)絡(luò)安全的關(guān)鍵性技術(shù)應(yīng)用提出對(duì)應(yīng)建議，主要為以下兩個(gè)方面：

第一，加強(qiáng)對(duì)智能電網(wǎng)中不同環(huán)節(jié)的信息安全管理。通過相關(guān)調(diào)查可知，目前智能電網(wǎng)系統(tǒng)中信息安全管理措施尚不完善，缺乏系統(tǒng)性與全面性，因此在應(yīng)用相關(guān)技術(shù)時(shí)會(huì)存在多樣化的信息安全隱患。因此必須不斷優(yōu)化與升級(jí)智能電網(wǎng)系統(tǒng)中的各項(xiàng)設(shè)備，保證智能電網(wǎng)系統(tǒng)中，無論是數(shù)據(jù)還是信息都可以正常運(yùn)輸與傳遞。除此之外，在信息安全管理的過程中，可以利用多樣化的技術(shù)手段形成綜合技術(shù)支撐，還要定期對(duì)電網(wǎng)系統(tǒng)的信息安全性進(jìn)行檢測(cè)，在檢測(cè)過程中要通過反復(fù)測(cè)試確保安全性符合相關(guān)要求標(biāo)準(zhǔn)。

第二，要?jiǎng)?chuàng)新目前的信息安全技術(shù)手段。通過相關(guān)調(diào)查可知目前智能電網(wǎng)系統(tǒng)中所應(yīng)用的網(wǎng)絡(luò)安全關(guān)鍵性技術(shù)較為單一，在管理過程中效率不高，因此作為電力企業(yè)，必須加強(qiáng)對(duì)智能電網(wǎng)中網(wǎng)絡(luò)安全關(guān)鍵性技術(shù)的提升與開發(fā)，不斷創(chuàng)新與改進(jìn)。例如，在提高信息安全性的過程中可以建立信息安全日志、重視安全審計(jì)工作。

結(jié)束語

綜上所述，電力行業(yè)近些年來得到快速發(fā)展，電力資源不僅與我們的生活還與我們的生產(chǎn)密切相關(guān)，可以說電力資源是我們的生活必需品。因此為了確保電網(wǎng)運(yùn)行安全，降低電網(wǎng)在運(yùn)行過程中發(fā)生故障的可能性，必須加深智能電網(wǎng)中網(wǎng)絡(luò)安全關(guān)鍵技術(shù)的相關(guān)研究，并且就應(yīng)用現(xiàn)狀進(jìn)行深入分析，從而促進(jìn)電網(wǎng)可以平穩(wěn)運(yùn)行。除此之外，對(duì)網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)深入研究還可以促進(jìn)電力企業(yè)與用電用戶之間的通信，促進(jìn)電力企業(yè)為用戶提供更好的服務(wù)，滿足不同的多樣化電力需求。

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