智能電網(wǎng)中的云計算應用及安全研究

0引言

智能電網(wǎng)是為了實現(xiàn)能源替代和兼容利用,它需要在創(chuàng)建開放的系統(tǒng)和建立共享的信息模式的基礎上,整合系統(tǒng)中的數(shù)據(jù),優(yōu)化電網(wǎng)的運行和管理.國際上沒有給出智能電網(wǎng)的精確定義,通常其技術定義為:綜合應用現(xiàn)代通訊、計算、控制等技術的電網(wǎng)能夠持續(xù)不斷地適應各種正常操作、運行方式調整的優(yōu)化運行,并能主動預測和應對電網(wǎng)擾動.因此國際智能電網(wǎng)在功能上希望適應未來數(shù)字化信息社會對電能的高可靠性、高質量的要求;適應靈活的發(fā)、用電方式,滿足分布式、可再生能源發(fā)電接入和靈活的用戶供、用的需求;電網(wǎng)具有自適應糾正和自愈能力,主動預防而不是被動地應對緊急情況;持續(xù)優(yōu)化運行以最有效地應用各種資源和設備;電網(wǎng)信息整合更全面;鼓勵需求側響應和用戶對電網(wǎng)的交互,提供相應的便利接口.總體特點上具有交互性、自愈和自適應、優(yōu)化能力、預測能力、包容能力、集成能力和更高的安全性.我國的智能電網(wǎng)以物理電網(wǎng)為基礎(特高壓電網(wǎng)為骨干網(wǎng)架、各電壓等級電網(wǎng)協(xié)調發(fā)展的堅強電網(wǎng)為基礎),將現(xiàn)代先進的傳感測量技術、通訊技術、信息技術、計算機技術和控制技術與物理電網(wǎng)高度集成而形成的新型電網(wǎng).它以充分滿足用戶對電力的需求和優(yōu)化資源配置、確保電力供應的安全性、可靠性和經(jīng)濟性、滿足環(huán)保約束、保證電能質量、適應電力市場化發(fā)展等為目的,實現(xiàn)對用戶可靠、經(jīng)濟、清潔、互動的電力供應和增值服務.中國的智能電網(wǎng)具有信息化、數(shù)字化、自動化、互動特性,以堅強網(wǎng)架為基礎,以通信信息平臺為支撐,以智能控制為手段,包含電力系統(tǒng)的發(fā)電、輸電、變電、配電、用電和調度各個環(huán)節(jié),覆蓋所有電壓等級,實現(xiàn)電力流、信息流、業(yè)務流的高度一體化融合,是堅強可靠、經(jīng)濟高效、清潔環(huán)保、透明開放、友好互動的現(xiàn)代電網(wǎng).

智能電網(wǎng)面臨的主要風險如下:1)網(wǎng)絡通信更復雜,無線局域網(wǎng)、移動通信網(wǎng)絡、衛(wèi)星通信、智能傳感網(wǎng)等多種通信方式、多種網(wǎng)絡協(xié)議并存,使得電網(wǎng)通信網(wǎng)絡更加復雜.信息在傳輸過程中存在被非法竊聽、篡改和破壞的風險.2)信息交互更頻繁;信息系統(tǒng)集成度、融合度更高,系統(tǒng)依賴性更強,業(yè)務系統(tǒng)之間、業(yè)務系統(tǒng)與外界用戶之間實時交互更加豐富與頻繁.同時,海量交互信息有可能導致數(shù)據(jù)吞吐量過大,造成網(wǎng)絡波動、業(yè)務過載.終端用戶交互信息存在泄露、篡改和破壞的風險.3)新技術應用更廣泛:

隨著新型無線通訊技術、智能設備、虛擬化、物聯(lián)網(wǎng)、云計算、多網(wǎng)融合等前沿技術逐步應用、發(fā)展和成熟,各類信息安全問題可能凸顯.4)智能終端接入更多:智能表計、智能家電、分布式能源設備等多種智能終端大量接入,業(yè)務終端數(shù)量龐大、類型多樣,存在信息泄露、非法接入、被控制的風險.

隨著智能電網(wǎng)建設的推進,云計算、物聯(lián)網(wǎng)等相關新技術將得到廣泛應用,這些技術為用戶帶來效益和便利的同時,也帶來新的信息安全問題,研究和解決這些問題已成為當務之急.下面僅討論智能電網(wǎng)中的云計算安全問題.

1云計算及其在智能電網(wǎng)中可能的應用模式云計算[1]

(CloudComputing)是一種新興的商業(yè)計算模型,它將計算任務分布在大量計算機構成的資源池上,使各種應用系統(tǒng)能夠根據(jù)需要獲取計算力、存儲空間和各種軟件服務.