智能電網中網絡安全的關鍵技術與應用

劉世民

（青海省電力信通公司，青海 西寧 810000）

當前隨著中國各項科技技術不斷向前發展，智能電網已經融入到了人們日常生活和工作的方方面面，有效提高老年人的日常生活質量，并且推動著中國社會經濟的快速向前發展。所謂智能電網，主要指的是供應商和消費者相互之間，形成一種雙向通信結構的升級電網，智能化電網的功能相對較多，不但具備了智能測量功能，同時還具有監視系統的功能效果，在實際的供電工作中，可以根據用戶的電力消耗狀況，實現對電力資源的自動化分配。

1 智能電網中網絡安全問題分析

當前智能電網作為中國互聯網發展背景下重要的產物之一，給人們的日常生活和工作帶來了諸多方便，同時也推動整個城市經濟快速向前發展。但是由于智能電網的整體結構過程具有較強的復雜性，在使用過程中不可避免會出現各種安全風險問題，相關工作人員對多年的智能電網工作經驗進行了總結和分析，認為智能電網在運行工作當中產生的安全問題，主要表現為以下幾個方面。

1.1 物理安全問題

物理安全問題主要指智能電網在運營和工作過程中，各種硬件設施產生安全問題，這一問題的形成原因主要表現在設備的硬件設施產生安全故障。比如，電腦終端設備損壞、網絡設備故障以及各種存儲設備等產生故障問題，都會對整個智能電網的正常運行產生不同程度的影響。物理安全問題是智能電網安全控制工作中非常重要的工作環節，必須要充分做好相關的安全防護工作，有效避免人為性因素破壞業務系統的外部硬件設施，進而對整個智能電網供電系統產生嚴重的影響。在具體的防范工作中，需要重點針對接觸智能電網硬件設施的人員進行嚴格的審查和追蹤[1]。

1.2 通信安全問題

通信安全問題主要指智能化通信網絡架構的運行安全問題，通信安全問題主要發生在通訊網絡，原因多為沒有具備多次系統的安全防護工作方案，應在網絡運行工作當中合理運用各種安全技術來保障整個網絡運行的安全性和穩定性。

1.3 數據和備份安全問題

在智能電網的工作過程中，數據的安全性對保證數據電網的工作質量有著重要的意義，主要表現在數據本身的安全性，可以直接通過系統數據加密的方法，保證數據不會受到外部黑客的侵犯。同時要保證數據防護工作的安全性，可以通過使用信息儲存的方法對數據進行主動性防護處理。比如，通過云儲存的方法來保證智能電網運行工作數據的安全性。

智能電網運行過程中，除了上述所闡述的幾種安全問題，還有其他一些影響因素。比如，感知測量節點的本地安全問題以及感知網絡傳輸過程中的安全問題等。在實際的工作當中也需要引起相關工作單位和工作人員的充分重視，全面保證智能電網的運行安全[2]。

2 防范智能電網中網絡安全問題產生關鍵性技術

2.1 信息采集安全關鍵性技術

在智能電網工作運行當中，信息采集安全關鍵性技術是其中非常重要的構成部分。由于在信息收集工作當中，需要和外部環境之間形成關聯，進而會造成整個信息收集過程存在一定的安全風險。因此，在進行信息收集工作時，需要合理選擇信息收集方法，比如可以選擇無線傳感器安全技術、短距離超寬帶通信安全技術以及射頻識別安全控制技術等。

無線傳感器網絡安全技術中比較典型的代表為Zig Bee技術。Zig Bee 技術在智能電網當中應用效果非常明顯，可以在智能電網的設備制造和安裝工作中進行合理使用。網絡密匙可以通過信息任務中心系統直接進行控制，可以將其合理運用在數據鏈的斷層網絡層以及應用層結構當中，以此來充分保證數據信息得到實時性監測和收集，保證傳感器、數據網絡可以對智能網絡運行工作中產生的各種數據進行及時處理，充分保證智能電網運行安全性和穩定性。

使用短距離超寬帶通信安全控制技術時，需要根據智能電網當中的主密匙和認證過程中所形成的臨時密匙來進行綜合判定，可以直接用于設備工作中的單獨加密處理。通過技術認證之后，該設備還可以直接使用PTK 分發組臨時密匙，實現多種數據的同步傳輸。

射頻識別安全技術在應用過程中對整個成本控制非常嚴格，因此在安全算法運行工作效率方面也相對較高。現階段，射頻識別安全技術的有效認證方式為HB 協議或者是與其相關的一系列改進協議等[3]。

2.2 通信信息傳輸安全關鍵性技術

在信息傳輸時，必須充分保證各個網絡節點運行的安全性和穩定性，需要對節點安全傳輸技術加以合理應用，有效保證信息傳輸工作的安全性和穩定性。從整個信息傳輸工作情況來看，其中重點包含了有線無線以及移動通信網絡通信等幾種重要的信息傳輸方式，并且與其相對應的關鍵性技術應用，也需要充分圍繞這幾個重要的傳輸工作路徑來加以開展。

無線網絡安全控制技術的應用主要是根據802.11 與Wi-Fi 保護接入協議，802.11i 協議以及無限傳輸安全協議等作為基礎。有線網絡安全技術主要包含了防火墻控制技術、虛擬專用網絡技術以及安全套接層技術等。移動通信網絡安全技術的應用重點包含GSM 網絡安全系統、5G 網絡安全系統以及LTE 安全控制系統等。

2.3 數據及處理安全關鍵性技術

在使用數據和數據處理安全關鍵性技術過程中，首先需要保證數據儲存的安全性，在云計算發展背景下，數據儲存工作可以將其分為本地數據儲存和網絡數據儲存兩種形式，為了有效保證網絡儲存工作的安全性，在本地儲存工作中需要對每一個用戶的信息讀取權限進行有效劃分；其次是容災備份，在智能電網業務發展過程中，對于信息要求的實施性相對較強，因此在開展各種業務工作過程中，需要充分做好容災備份工作，比如，可以建立一種集中式的容災備份工作系統，對各個不同區域的運營工作單位，提供必要的異地備份工作環境，同時還需要充分保證整個網絡結構具有較強的自愈能力；最后是訪問控制與信息授權管理技術，在智能電網的運行工作當中必須要根據用戶的具體需求，對所處區域的角色進行有效訪問，并且要做好相關的技術控制工作。

3 智能電網網絡安全問題方案措施

3.1 完善計算機網絡物理設施

一方面在電力基礎設施的建設工作中，必須考慮到安全方面的問題，在整個網絡設備的配置、電腦配置以及機房配置等各個方面充分做好安全防護工作；另一方面，必須要對工作人員的日常工作行為進行有效約束，不管是從技術的應用還是整個流程的管理與組織工作方面，必須要充分落實，要嚴格保證各個層級工作人員可以落實好自己的本身工作，避免因為人為性疏忽造成整個電網系統運行工作出現安全隱患問題。

3.2 建立監視日志文件制度

通過編輯日常監視日志文件，對電網系統工作過程中的相關信息進行有效掌握，對智能電網運行工作中的安全控制問題，以及關鍵性技術進行有效掌握，有效避免系統受外部環境因素的影響，或者受到不法黑客的攻擊，提高系統運行的整體安全性和穩定性。通過日志文件信息的應用，可以對一些失敗攻擊的有價值信息進行實時性收集和處理，以此來為后續設計更加高級的防護網絡打下良好的基礎。

3.3 制定一致的標準

智能電網的運行工作標準至關重要，如果沒有遵循標準的工作流程，將會對整個智能電網的運行安全產生一定的影響。因此，相關工作單位必須要建立起一套切實可行的電網運行安全控制工作標準，全面提高智能化電網操作的規范性和標準化，有效防止各種網絡安全問題的產生，有效提高整個網絡運行工作的整體穩定性[4]。

3.4 采取針對性防范措施

要采取必要的預防措施，保證智能電網系統運行的安全性和穩定性。比如，在進行常規安全建設工作中，可以合理運用各種病毒防護工作軟件，對智能電網防火墻系統進行全面加固和處理。除此之外，還需要對電網工作當中的核心業務進行重點防護，比如各個組業務系統、數據服務器系統以及對外提供出的網站服務器內容等。

4 結語

由此可以看出，在智能電網的網絡安全控制工作中所涉及到的關鍵性技術相對較多，并且具有一定的復雜性，要想全面提高智能電網運行工作的安全性和可靠性，必須要對網絡安全關鍵性技術加以合理運用，全面提高智能電網的運行工作效果，推動中國電網事業的長遠穩定發展。