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刍议物联网的智能电网安全问题

2019-09-10汪亚霖

今日自动化 2019年3期
关键词:安全问题智能电网物联网

汪亚霖

摘要:智能电网在电力系统中的应用具有重要意义,通过建立智能网络,实现了电力生产、运输、应用的智能化、自动化,提高了电力系统的工作效率,提升了电力系统的供电质量,同时降低了电网的运行成本,对电力产业的转型和升级起到了巨大的促进作用。智能电网作为最大的物联网之一,充分融合了信息通信和智能电网,借助对数据的采集、分析,更智能的控制电网的运行。物联网技术为电网发展带来诸多便利的同时,也有着不可忽视的安全问题和挑战,文中从阐述物联网技术体系构架入手,对智能电网的功能进行分析,对基于物联网的智能电网进行深入探究,发现借助物联网技术发展的智能电网存在安全和挑战。

关键词:物联网;智能电网;安全问题;安全挑战

中图分类号:TP393.08;TP212.9

文献标识码:A

文章编号:2095-6487(2019)03-0068-02

0引言

智能电网是利用先进的测量和传感技术,通过借助新材料制造的设备技术,采用最优化的控制方法和决策支持系統技术,建立在通讯网络基础上的具有高度的信息化、自动化和互动化的统一智能化电网[。智能电网的应用过程中不仅可以保障电网稳定、安全的运行,同时还有效的降低了电网的运行成本,在保证供电质量的同时,大大的提高了社会经济效益。而作为信息技术中重要组成部分的物联网,通过将物理和网络信息的结合,实现网络的智能化管理。将物联网技术与智能电网有机结合,可以更有效的实现对电网数据的采集和测量工作,实现信息实时传送,加强对设备的诊断和控制,提高供电的质量。

1物联网技术体系架构

物联网是在互联网信息技术的推动下应运而生的新技术,通过二维码、电子标签等设备的支持,将无线网络和接口进行连接,从而构建的智能网络。通过沟通人、物或物、物之间的进行对话,实现信息数据交换等多种智能活动,可以对物体进行有效的识别和定位,对设备进行实时的跟踪和管理。物联网作为全新的技术概念,在诸多领域都发挥着不可替代的作用,大大的推动了社会生产的发展,提高了社会生产效率,促进了社会资源的有效分配。在电力产业领域,通过物联网技术与智能电网的有机融合,可以极大地推动智能电网的飞速发展,为电力产业带来不可估量的积极作用。

作为具有开放性的智能网络,物联网的体系结构需要大量的技术支持,物联网通过数据采集、信息交流和信息应用构成了整体的技术架构。为了保障物联网的实时高效运行,射频识别技术、信息技术、物流管理技术以及中间件等技术缺一不可。其中最重要的关键技术即智能处理技术、感知技术和信息传递技术。物联网技术通过借助传感器、摄像头等设备,利用射频识别技术实时的开展信息采集,同时搭载互联网通讯网络将信息进行有效传递,对采集来的大量数据和信息进行处理后,实现对设备的有效控制。总结来说物联网技术就是通过数据采集、信息传递、进而实现技术应用和网络智能化管理的过程。

2智能电网的功能分析

智能电网通过对大数据、物联网、云计算等信息通讯技术的运用,可以有效的实现数据的动态监测,不仅在发电、输电、变电、用电的过程中发挥了重要作用,还具备自愈、抵御攻击、实现参数动态测量、提供预警信息处理等优势。智能电网在提高电能利用效率的同时,通过对设备的监测和控制可以实现在原有的输配电基础上减少电能的损耗,保障供电的质量,提升了供电的安全性和稳定性,是智能化和自动化在电力系统应用的高度体现。

但是,要保障智能电网智能体系的实现,充分发挥其功能,就离不开物联网技术的支持。如通过智能用电系统对电网实施全面有效的监测,将用户的用电需求及时进行反馈,掌握电网的运行情况,及时对电网进行优化,根据.电力需求进行电力调度,可以有效提高供电的可靠性,降低电力的损耗。诸如此类通过远程控制提高输配电的质量的功能还有很多,发电阶段根据智能电网可以包容何种不同发电形式的接入,充分引进可再生能源发电等电力入网;输电阶段实现线路状态监测、杆塔防护、设备管理;变电阶段的智能巡检、高压电气设备状态感知;配电阶段实现配电自动化、可视化现场作业管理、电力设施防护预警;用电阶段实施智能用电、用电信息采集、能效监测管理等,智能电网的功能在实际应用中的优势还有很多,这都离不开物联网技术的大力支持[3]。

3基于物联网的智能电网技术

首先要提到的就是智能电网中最基本的技术,即参数测量技术。运用物联网感知技术来实现的参数测量技术在智能电网中被广泛运用,通过对有效数据的获取,对数据进行编辑转化为有价值的参数信息,为智能电网提供最基本的数据支持。

其次是智能电网通信技术。智能电网想要实现运行过程中对数据统计分析的可靠性,就要具备良好的通信系统,这就离不开智能电网通信技术,该项技术可以有效的保障数据网络获取信息的双向性,同时保障了数据的实时传送,大大的提高了智能电网运行的可靠性。

再次是智能电网调度和信息安全技术。这是智能电网运行当中最为关键的环节,是影响信息智能优化决策能力的重要因素。物联网接入网关技术、传感节点安全接入技术等都影响着智能电网运行的安全性。

最后是分布式能源接入技术。分布式能源是指区别于传统发电方式的能源利用方式,如太阳能发电、风力发电等,通过建立多种能源统一入网,再通过分布式管理来进行电力工作的智能化系统,通过对用电用户反馈的数据进行采集、结合电网运行的数据进行监控,选择最安全经济的输配电方式4。

4物联网的智能电网安全问题

4.1信息隐私性

在通过物联网技术进行信息采集时,通信系统大多利用公共通信结构来开展工作,家庭能源消耗情况容易被窃取;同时根据家庭电表和智能家电生成的数据,会对家庭用户的生活情况产生泄露。

4.2数据真实性

智能电网之所以能够保障经济性、智能性,依靠的就是可靠的数据,但是在运行的过程中可能会出现盗用智能电表的身份,以未授权的方式进行登录,使被盗用的智能电表支付能源消耗;同时在数据交换的过程中,对数据进行修改极易导致电网超载。

4.3控制严密性

授权和控制访问工作在智能电网运行中要引起足够重视,防止由于对设备的远程监控出现漏洞,从而导致的损害电网安全性的事件,甚至出现对设备资产的破坏。

4.4网络安全性

恶意代码等网络安全问题对数据可靠性的损害是不可估量的,特别是具有远程操控能力的智能系统,保障网络安全至关重要。作为最大的网络物理系统,智能电网中很多运行的设备是不防篡改的设备,所以软件感染和恶意代碼对智能电网的运行安全具有极大威胁。

5物联网的智能电网安全挑战

智能电网具有覆盖范围广的优势,这就导致了身份验证、授权管理等工作面临着严峻挑战;并且由于其涉及的设备众多,大规模的设备部署导致难以进行设备保护,设备的访问安全也成为管理中的巨大挑战;对于已部署在通信困难的设备和系统,很难用新的系统进行替换,无法解决遗留的安全问题更是需要应对的挑战:智能电网中涉及的大量设备具有明显的差异性,所以通信的有效性和互操作性也急需解决,只有实现指令有效,设备支持才能保证信息交换的通畅。

6保障物联网的智能电网安全

要充分保障职能电网的安全,首先要完善身份验证,保障智能系统具有保密性,才能有效的保障数据的机密性和用户的隐私;其次是要不断进行设备的测试工作和技术的升级工作,保障数据的传输,提高数据的可靠性和有效性;严格控制授权和访问权限,对完善设备配置,加强设备管理,更新通信技术,增加通信覆盖,建立真实系统的设备网,保障设备防御功能的坚不可摧[5]。

7结束语

信息化发展的重要标志之一就是物联网的发展,基于物联网的智能电网在运行的过程中带来的经济效益、社会效益是巨大的,真正的实现电力系统和物联网的有机结合,提高电网对数据的采集和分析能力,保障智能电网的安全、平稳运行是永不能停的探索课题,所以,关注物联网的智能电网安全存在的问题和挑战,才能不断在实践应用中提出更多的完善办法,加强物联网的智能电网安全,发挥其优势,为电力产业发展提供更大的智能技术支持。

参考文献

[1]唐峥强.物联网技术与智能电网的融合[J].科技创新与应用,2015(29):191.

[2]秦恒.基于物联网技术的智能电网系统分析[J].江西建材,2016(5):242,246.

[3]李璨.智能电网安全运营的问题及对策[J].科技资讯,2018(21):39-40.

[4]唐明双.物联网技术在智能电网中应用研究[J].黑龙江科学,2017(24):74-75.

[5]陈亮,杨晓勇.基于物联网的智能电网安全问题和挑战[J].机电工程技术,2018(12):161-163,176.

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