智能电网面临安全挑战

智能电网面临安全挑战（精选四篇）

智能电网面临安全挑战 篇1

作为物联网时代最重要的应用之一, 智能电网将给人们的工作和生活方式带来极大的变革, 但是智能电网的开放性和包容性也决定了它不可避免地存在信息安全隐患。如果没有足够的安全措施, 一旦某个网络出现问题, 其他网络必然会受到影响。

1 智能电网发展带来的信息安全风险

智能电网的建设在为电力企业以及用户带来效益和实惠的同时, 也带来新的安全风险, 具体包括:

1.1 电力系统复杂度的增加, 增加了安全防护的难度

智能电网的安全问题越来越得到关注, 虽然欧美已经提出了一些安全策略, 但还没有形成统一的智能电网安全标准规范体系。缺乏一套完整的安全标准规范体系, 智能电网今后的安全性将无法得到保障, 这也是智能电网将会面临的一个非常严峻的问题。

1.2 智能电网安全标准规范的缺乏

随着智能电网规模的扩大, 互联大电网的形成, 电力系统结构的复杂性将显著增加, 电网的安全稳定性与脆弱性问题将会越显突出。同时复杂度的增加, 将导致接口数量激增、电力子系统之间的耦合度更高, 因此很难在系统内部进行安全域的划分, 这使得安全防护变得尤为复杂。

1.3 网络环境更加复杂, 攻击手段智能化

智能电网的建设, 信息集成度更高, 网络环境更加复杂, 病毒、黑客的攻击规模与频繁度会越来越高;此外随着很多新的信息通信技术的采用, 比如WIFI、WCDMA、3G等, 它们在为智能电网的生产、管理、运行带来支撑的同时, 也会将新的信息安全风险引入到智能电网的各个环节;为了提高数据的传输效率, 智能电网可能会使用公共互联网来传输重要数据, 这也将会对智能电网的安全稳定运行造成潜在的威胁, 甚至可能会造成电网运行的重大事故。不安全的智能网络技术将会给黑客提供他们所附属的不安全网络的快速通道。而且未来有组织的攻击越来越多, 网络攻击的手段也会更加多样化和智能化, 这都将会给电力系统带来严峻考验。

1.4 用户的安全威胁

未来用户和电网之间将会出现更加广泛的联系, 实现信息和电能的双向互动。基于AMI系统, 用户侧的智能设备 (比如智能电器、插拔式电动车等) 都将直接连到电力系统。这不可避免地给用户带来安全隐患, 一方面用户与电力公司之间的信息交互涉及到公共互联网, 用户的隐私将会受到威胁;另一方面家用的智能设备充分暴露在电力系统中, 易受到黑客的攻击。因此智能电网中端到端的安全就显得非常关键。

1.5 智能终端的安全漏洞

随着大量智能、可编程设备的接入, 以实现对电网运行状态实时监控、进行故障定位以及故障修复等, 从而提高电网系统的效率和可靠性。这些智能设备一般都可以支持远程访问, 比如远程断开/连接、软件更新升级等。这将会带来额外的安全风险, 利用某些软件漏洞, 黑客可以入侵这些智能终端, 操纵和关闭某些功能, 暴露用户的使用记录, 甚至可以通过入侵单点来控制局部电力系统。因此这些智能终端可能会成为智能电网内新的攻击点。面对更加复杂的接入环境、灵活多样的接入方式, 数量庞大的智能接入终端对信息的安全防护提出了新的要求。

除此之外, 智能电网的信息安全问题还涉及其他因素, 脆弱性可能会使攻击者得以渗透网络, 访问控制软件, 改动负荷条件, 进而以无法预计的方式造成电网瘫痪。电网面临的其他风险还包括:

电网不断增加的复杂性, 有可能引入脆弱性, 使电网越来越多地暴露在潜在攻击者和无意错误之下;相互连接的网络, 会造成各网络共有的脆弱性发作;引发通信中断和恶意软件肆虐的脆弱性日渐增多, 有可能导致拒绝服务或破坏软件和系统的完整性;供潜在敌对分子恶意利用的入口点和通道越来越多;破坏数据保密性的潜在可能性, 其中包括对用户隐私权的侵犯。

2 智能电网发展信息安全体系

针对智能电网的运营特点, 其安全需求包括物理安全、网络安全、数据安全及备份恢复等多个方面。在此, 主要讨论网络及数据安全。一个典型的智能电网信息传输路径示意图如图1所示:

3 智能电网安全体系建设重点

智能电网是高度信息化和集成化的技术系统, 建设过程中要满足国家二次系统的安全控制防护要求, 设计针对数字化电网的体系结构, 不断提升信息安全技术水平。

首先要建立信息安全标准体系:加强信息安全制度和法规的建设, 建立和完善全行业统一的信息安全标准、规范、导则、办法、条例;进一步完善信息安全等级分类与风险评估;积极推动行业标准的申请工作, 使信息安全工作做到有章可循、有法可依。

其次要健全安全技术框架:坚持积极防御、综合防范的方针, 完成电力行业信息安全技术框架的规划工作。在规划的指导下, 合理部署、协调组织、监督指导行业内各单位完善网络信息安全基础设施;重点建设数字认证中心, 广泛服务于电力信息系统建设;完善网络与信息安全预警、通报、监控和应急处置平台, 形成有效的安全技术防护体系。

最后, 根据国家有关规定和电力工业的特点, 制定完善的信息安全管理制度:健全包括安全评估、安全规划、运行管理、应急响应等方面的信息安全管理手段;建立信息安全培训体系等。建立有效的信息安全保障体系是保证电力行业信息安全不可或缺的重要内容

参考文献

[1]林宇锋, 钟金, 吴复立.智能电网技术体系探讨[J].电网技术, , 200933 (12) :8-14.

[2]胡学浩.智能电网:未来电网的发展态势[J].电网技术, 2009, 33 (14) :.1-5

智能电网面临安全挑战 篇2

关键词:智能电网 电力市场 绿色能源

中图分类号：TM76文献标示码:A文章编号:1674-098X(2012)04(a)-0241-01

智能电网以实现全社会节能效益的最大化为目标,而电力市场为较好的实现节能效益提供了良好的平台。随着智能电网信息化的不断发展,电力市场的交易平台也更为广阔,发展潜力更为巨大,与此同时,绿色能源的多源化发展又给传统的市场交易模式带来了新的挑战。

1 智能电网环境给电力市场带来的发展机遇

智能电网即是通过优化模型对数据进行深度挖掘和分析,预测电能流的情况,如电压变化和用电量分布,为发电、输电、配电、用电各方及监管单位提供信息决策,最终实现清洁发电、高效输电、动态配电、合理用电的智能电网的目标。智能电网环境下电力市场将面临的机遇主要集中在以下几个方面。

1.1 高效可靠的电能质量保证体系

电力市场所输出的商品是电能,而智能电网的内在本质要求是高效可靠的电能质量。由于现代通信技术等广泛应用于智能电网的建设与运作过程中,与传统电网相比,智能电网更是从发电、电网、用户端等领域对电力系统进行了全方位、多角度的信息监控,使得电能质量的高度可靠性得到了保障。在电厂建设方面,先进的智能电网并网技术将环境友好的分布式绿色能源(如风能、太阳能等) 安全可靠地接入电力系统;此外,通过合理的接入容量协调还可将大容量的间歇式能源也可安全地接入电网。这种协调模式在大幅度的提高电力系统可靠性的同时还有效地提升了电能质量。在电力技术方面,电力系统中配置有的电压稳定装置及智能无功补偿装置使得电网的稳定性与安全性有了大幅度的提升。主要是通过高级资产管理系统联合控制,使得电网更加的智能化、多功能化。在用户方面,主要采取了管理手段和技术手段两种途径来尽可能的将用户端的电网的不利影响降到最低。从管理方面,智能电网通过新的负荷侧管理系统引导用户合理的能源消费时段与消费类型,来保证电力系统的稳定性以及新能源发展的需要。

1.2 交易主体呈多样化发展趋势

在智能电网与传统的电力市场环境相比,由于信息技术与双向互动通信系统在智能电网系统中得到全面的应用,使得大规模绿色能源像普通的用户一样,也参与到了电力市场的交易中来,这样,电力市场交易主体就逐步呈现出多样化的发展态势。传统的电力生产商、电网运营商、投资商及期货商等统统包含于智能电网体系中。另外,各个分布式能源、微电网以及大量的普通用户也包括其中。以上各市场主体大规模进入电力市场使得市场选择范围更大、市场竞争更加激烈,市场风险更加分散,从而稳定了电力市场。

1.3 智能交易平台的全面信息化建设不断推进

电力市场需要不断的成熟和发展,必须依靠强大的信息技术的作为支撑,随着电网信息系统的不断深入发展,其在智能电网的建设中发挥着越加重要的作用。例如,当前的智能电网系统中已建设有信息交易平台,这大大促进了电力市场的繁荣发展。相对于传统的电网系统,智能电网通过全面化的信息化建设平台,不仅可以监测常规电网的运行状况,对故障进行智能识别和诊断,另一方面,其还可多方位的监测大容量绿色电源的运行状态,这将有效地提高电网的运行安全系数及运行质量,从而大幅度的提高经济效益,促进电力市场的繁荣发展。

2 智能电网给电力市场带来的挑战

随着电力市场的新兴化发展以及信息技术的深入应用,智能电网通过整合新能源、绿色能源等在为节能效益奠定基础的同时,也给电力市场的发展带来了机遇,但由于受大规模绿色能源接入以及节能调度的需要,电力系统也开始受到一些挑战。

2.1 大规模分布式绿色能源并网给电力市场带来的挑战

随着我国城市工业化的不断推进,人们对于电能的需求在急剧的扩张。特别是近几年来,我国对于能源的依赖性越来越大。太阳能、核能、风能等绿色能源占整个能源的分布量也在逐渐的增大。而这些新兴的绿色能源都需要并入现有的电网系统中,才能统一进行调度使用。对于现今的智能电网而言,在这些绿色能源的并网使用过程中会遇到不少的难题,最主要的是这些绿色能源难以与传统的电力并在一个电压级别运行。另外,配电网与用户端的的能量流动趋势也将随着发生改变。这样,不仅无形的降低了智能电网的运行效率和运行的安全性,同时也降低了绿色能源的利用率。

2.2 大容量间歇式绿色能源并网给电力市场带来的挑战

就我国目前绿色能源的发展现状来看,虽然绿色能源有着较好的发展前景和发展趋势,大容量的绿色能源将是性能源开发的重点,但是目前的电网体系建设依然是以传统的电能输出方式为主体。另一方面,风能、太阳能等绿色能源受制于自身的特点,均为间歇式的能源供给体系。这样给智能电网的推广发展又带来了新的难题,因为风能、太阳能等绿色能源的供电特征决定了其供应的电能呈现出明显跳跃性,而且只有在其处于高压供电状态时才能较好的并网使用。不稳定的供电模式将会给整个电力系统带来不安全的因素。如果这些问题无法得到突破性的解决,势必将影响各种绿色能源的推广应用,也不利于缓解目前的电能现状。

2.3 广域互联电力系统给电力市场带来的挑战

绿色能源的分布通常会受到地域、季节等因素的影响。对于我国来说,风能、太阳能等绿色能源分布相对较为分散,例如,太阳能主要产生于南方一带,而风能则产生于北方地区。如何将这些分散的能源并于现有的电网体系中也是一个亟待解决的问题。 在这种广域互联电网系统的模式下,电力运行的成本及风险性也将加大。在这种发展趋势下,电力系统必将更加脆弱,其抵御风险的能力必将减弱。因此,我们可以看到,虽然各种绿色能源在逐步的发展,但是如果不解决好不同电源的并网运行问题,将大幅度的减缓智能电网的建设和应用。

参考文献

[1] 姚建国,严胜,杨胜春.中國特色智能调度的实践与展望[J].电力系统自动化,2009,33(17):16～20.

[2] 王锡凡,,付敏.智能电网的信息化建设[J].电力技术学报,2009,33(12):29～33.

[3] 光宇,孙英云,梅乍伟.多指标自趋优的智能电网[J].电力系统自动化,2009,33(17):1～5.

[4] 为东.大规模非并网风电系统开发与应用[J].电力系统自动化,2008,32(9):1～5.

[5] 成山,王守相.分布式发电供能系统若干问题研究[J].电力系统自动化,2008,32(20):1～5.

智能电网面临安全挑战 篇3

关键词：智能电网,电力市场,机遇,挑战

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。智能电网的目标是提高电网运营的安全性、可靠性和经济性, 降低用户的电费支出, 并提高能源利用效率, 实现节能减排。智能电网信息化的不断发展, 为电力市场较好的实现节能效益提供了广阔平台, 带来了新的发展机遇。同时, 绿色能源的多源化发展又给传统的市场交易模式带来了新的挑战。

1 智能电网给电力市场带来的发展机遇

1.1 电能的高效可靠质量保证体系

电能是电力市场的商品, 高效可靠的电能质量是智能电网的内在本质要求。由于广域测量技术、现代通信技术等的广泛应用, 智能电网以双向数字科技创建的输电网络, 更是从发电、电网、用户端等方面侦测电力供应者的信息状况, 具有传统电网不可比拟的先进性, 为电能质量的先进可靠提供了全方位智能化的技术支持。

在电厂方面, 大容量间歇式绿色能源可以安全的接入电网, 只要使备用容量与接入容量合理兼容。并网技术是智能电网中一项非常重要的技术, 它的特点是能将环境友好的风能、太阳能等分布式绿色能源安全、无缝地可靠地接入电力系统。传统能源与智能资源的协调发展, 绿色能源提高了电力资源利用效率。

在电网方面, 关键是使智能电网具有自愈功能, 即能够自动检测、分析故障, 实现故障隔离和系统自我恢复。建设坚强的智能输、配电系统基础, 通过一系列技术控制, 能够有效抵御电网输送异常情况, 即使有人为或外力的破坏, 智能电网的柔性输电系统也能保证电网安全可靠运行;此外, 先进的智能控制、管理技术的应用也为电网的安全稳定运行提供了保证。

在用户方面, 为消除电网电能质量对用户端的不利影响, 智能电网可从技术和管理的角度采取措施:一是技术方面, 为保证电网的电能质量, 智能电网可采取用户端产生的谐波电流限制注入电网的办法来解决;二是管理方面, 通过新的负荷侧管理系统, 智能电网可采取引导用户合理的消费类型与能源消费时段的办法来保证电力系统的稳定性以及新能源发展的需要。

1.2 交易主体的多样化

智能电网环境下的电力市场主体较多, 不仅包括发电商、电网运营商等传统主体和单纯以赚取利润为目的的投资商、中间商与期货商, 还包括能源、微电网等各个分布式主体, 以及大量的普通用户。电力市场中以上各市场主体大规模出现, 使得市场竞争日益激烈, 市场选择范围更大、市场风险更加分散, 从而电力市场更大稳定。

在智能电网环境下, 发电商不再是传统意义上的简单的电力供应商, 而是综合的电力能源供应商、信息提供商、科技服务商。他们不仅为用户提供优质的能源, 还利用先进的技术改进能源结构、实现能源升级换代和引导能源消费。以前的普通用户则由单一的能源消费者变成了智能电网环境下能源消费与供给的复合体。在智能电网环境下电网、发电商、用户、交易中心之间新的交易关系是传统电力市场技术条件下所不具备的。

1.3 智能交易平台的全面信息化

电力市场的充分成熟需要强大的信息技术的有效支撑, 智能电网中全面快速的信息系统为成熟的电力市场创造了条件, 它为电力市场智能化交易提供了技术保证。

智能电网环境下电力市场智能化的交易平台向各市场主体提供电力需求、电量平衡、负荷预测、网络阻塞、市场交易报价、签约以及电量结算等信息服务。它为电力市场运营业务提供所需的各项技术功能, 同时由于大规模绿色能源接入其交易平台, 电力市场信息平台会特别针对绿色能源的交易提供信息服务, 从而增加市场的透明度、促进市场稳定、增加市场效益。

2 智能电网给电力市场带来的挑战

2.1 大规模分布式绿色能源并网给电力市场带来的挑战

在智能电网模式下, 电力系统配电网由于大规模分布式绿色能源的接入, 其固有运行特性发生了改变, 电力市场也因大规模分布式绿色能源复杂的控制机理给节能调度带来了挑战。在智能电网环境下, 分布式绿色能源在并网运行时, 其模式常常需要切换, 它脱离大电网系统, 根据实际情况组成微电网独立运行。这一方面要求电网灵活控制输配电线路上的潮流、调节系统电压和频率, 如采用新型柔性交流输电技术, 使电力系统稳定性和可靠性得以增强;另一方面, 为满足其双向潮流的需要, 配电网可采取电压与频率控制和新的保护措施。因此电力市场面临的严峻挑战是智能电网环境下分布式绿色能源安全问题, 且在分布式绿色能源接入电力系统的规模中还会进一步扩大。

2.2 大容量间歇式绿色能源并网给电力市场带来的挑战

(1) 尽管间歇式绿色能源总容量与电力系统总容量之比控制在安全比例之下, 但当电力系统被接入大容量间歇式绿色能源后, 电力系统会出现一系列如改变系统暂态稳定性、增加系统短路容量和电网电压水平波动、线路传输功率超出极限等问题。

(2) 尽管可通过扩大电力系统总容量 (即降低间歇式绿色能源在总能源容量中的比重) 来解决其安全问题, 但当前很多主要国家在绿色能源发展规划中存在着间歇式绿色能源容量超过目前安全比例的问题。

2.3 广域互联电力系统给电力市场带来的挑战

(1) 在广域互联网下, 智能电网的主要优势表现在:比传统电网更有效地抵御自然灾害、极端灾害 (如冰雪、地震、恐怖袭击和战争等) 等外力破坏, 解决电力系统各类自身运行的突发事件。因此要求电力系统具有强大的预防控制、故障诊断、应急指挥等系统, 以实现预防事故出现、阻止事故扩大并实现电网的自愈功能。而如何结合复杂系统理论和稳定性理论, 通过电力市场合理引导市场主体协助电力系统实现其自愈功能是值得深入研究的问题。

(2) 由于高速通信系统的普及和发展, 智能电网环境下的广域互联的电力系统信息, 在更广阔的范围和领域内得以传播, 但这也给电力市场的运行带来了风险。在电力系统中, 发电厂、用户、电网、分布式电源等相关信息一般来自不同的复杂量测系统, 这些信息易受到信息自身随机性及量测系统自身可靠性的影响, 从而带来信息数据的极大不确定性。这就需要进一步研究电力系统中监测系统的可靠性问题、电力系统海量数据处理模型与算法问题和电力系统中信息来源不确定性的机理问题。

(3) 智能电网环境下, 电力市场由于多样化的交易主体存在和灵活性的节能调度要求, 以致电力市场中的不稳定性因素增多、随机性增加, 这造成电力系统面临诸如电网电压稳定性降低、输电易产生塞堵等问题。为了确保电力系统的节能效益, 在以下方面还需深入研究:一要对电力市场的随机性因素要合理的分析和测算, 以实现精细化的考察与评估电力市场的电力系统安全;二要对电力市场中的电源规划进行合理、科学评估, 使电力能源布局和结构进一步改善;三要协调输电投资以及电力消费, 以充分利用电力系统稳定极限输电能力等。

参考文献

[1]姚建国, 严胜, 杨胜春.中国特色智能调度的实践与展望[J].电力系统自动化, 2009 (17)

[2]王锡凡, 付敏.智能电网的信息化建设[J].电力技术学报, 2009 (12)

智能手表作为支付系统面临挑战 篇4

这些是一项国际性研究的结果。在该研究中, Gf K询问了每个市场的1, 000名智能手机用户, 在存储、发送数据安全的前提下, 他们是否有兴趣使用智能手表的一些特定的功能。

该调查显示, 智能手表具有广泛的应用前景。受访消费者目前感兴趣的应用主要包括获取体育活动信息、卫星导航、电话功能和应用程序。由于智能手表戴在手腕上, 所以它也适用于身份验证、“便携”票务或在收银台付款。

智能手表可携带医疗数据

5个国家中近一半的受访者表示, 他们在就诊或急诊时, 有兴趣使用智能手表向医生或医院提供个人医疗数据。但在将敏感的健康信息“托付”给智能手表进行存储方面, 不同国家的受访者的接受程度有很大的不同:中国69%的受访者表示他们对此感兴趣, 而美国和韩国的比例却分别为50%和43%。欧洲消费者更加犹豫:英国约13的受访者表示有兴趣, 德国只有14。整体上看, 男性比女性对这一用途持更加开放的态度, 不同年龄段群体之间的差异则更加显著:随年龄增长, 使用智能手表携带医疗数据的兴趣越发强烈。

亚洲人和美国人认为智能手表有潜力成为旅游票务

Gf K的调查结果也表明智能手表成为旅游票务潜力明显。在全部5个国家中, 接近一半的受访者表示他们愿意使用智能手表的这一用途。最感兴趣的依次为中国人 (63%) 、韩国人 (54%) 、美国人 (41%) 。欧洲消费者在这一方面再一次保持谨慎:英国32%的受访者和德国31%的受访者宣称他们愿意将智能手表用作旅游票务。

年龄大的用户愿意将智能手表用于网上身份识别

由于网络犯罪的级别不断攀升, 人们普遍渴望提升安全等级, Gf K的研究结果也体现了这一点。总体上看, 45%的受访者表示他们愿意用智能手表作为登录个人电脑或访问网上账户的安全身份识别方式。年龄越大的人对这一功能越感兴趣:16-29岁的人比例是42%, 30-49岁的人比例是46%, 50岁以上的人的比例是48%。比较受访国家, 中国对这一功能最感兴趣, 超过2/3的受访者 (68%) 表示愿意将智能手表作为电脑的安全身份识别方式;后面依次是美国 (49%) 、韩国 (37%) 和英国 (33%) 。德国再一次表现得更加犹豫:只有1/4的德国受访者表示他们愿意将智能手表作为他们自己的电脑的安全身份识别方式。

中国人愿意将智能手表用作身份证

在全部5个国家中, 38%的受访者表示他们愿意在出国或去政府机构办事时将智能手表用作一种身份证。在对这一功能的接受程度上, 中国和美国再一次走在了前列, 其比例分别为57%和41%, 随后是韩国的33%和英国的28%。德国人最挑剔:只有20%的受访者表示愿意将智能手表用作身份证。

用智能手表付款?迄今只有美国和中国感兴趣