第一篇：智能電網信息安全研究

智能電網信息安全研究

摘要：智能電網是一種高度自動化、數字化、信息化、互動化的電網。作為物聯網時代最重要的應用之一，智能電網將給人們的工作和生活方式帶來極大的變革，但是智能電網的開放性和包容性也決定了它不可避免地存在信息安全隱患。本文首先對傳統電網信息安全進行分析，給出了防范方案，接著又討論了智能電網可能面臨的信息安全問題，它包括物理安全、網絡安全、數據安全及備份恢復等方面，并提出了解決信息安全應注意的四個原則，最后從分級分域、邊界安全、網絡環境安全等幾方面提出了防護方案。

關鍵詞：智能電網 信息安全 防護方案 1 現有電網信息安全分析與防范

電力系統信息安全是電力系統安全運行和對社會可靠供電的保障，是一項涉及電網調度自動化、繼電保護及安全裝置、廠、站自動化、配電網自動化、電力負荷控制、電力市場交易、電力營銷、信息網絡系統等有關生產、經營和管理方面的多領域、復雜的大型系統工程。電力信息化的發展使電力生產、經營很多環節完全依賴電力信息網的正常運行與否，如電網調度自動化系統對無人值班變電所的運行影響，用電營銷信息系統對電費回收的影響等。1.1 電力信息網安全現狀分析

結合電力生產特點，從電力信息系統和電力運行實時控制系統兩個方面，分析電力系統信息安全存在的問題。電力信息系統已經初步建立其安全體系，將電力信息網絡和電力運行實時控制網絡進行隔離，網絡間設置了防火墻，購買了網絡防病毒軟件，有了數據備份設備。但電力信息網絡的安全是不平衡的，很多單位沒有網絡防火墻，沒有數據備份的觀念，更沒有對網絡安全做統一、長遠的規劃，網絡中有許多的安全隱患。1.2 電力信息網安全風險分析

(1)計算機及信息網絡安全意識有待提高 由于近十幾年計算機信息技術高速發展，計算機信息安全策略和技術也取得了非常大的進展。電力系統各種計算機應用對信息安全的認識距離實際需要差距較大，對新出現的信息安全問題認識不足。

(2)急需建立同電力行業特點相適應的計算機信息安全體系近幾年來，計算機在整個電力系統的生產、經營、管理等方面應用越來越多。但是，在計算機安全策略、安全技術、和安全措施投入較少。所以，為保證電力系統安全、穩定、高效運行，應建立一套結合電力計算機應用特點的計算機信息安全體系。

(3)缺乏統一的信息安全管理規范

電力系統雖然對計算機安全一直非常重視，但由于各種原因，目前還沒有一套統一、完善的能夠指導整個電力系統計算機及信息網絡系統安全運行的管理規范。

(4)廣域網面臨巨大的外部安全攻擊

電力系統較早的計算機系統一般都是內部的局域網，并沒有同外界連接。所以，早期的計算機安全只是防止意外破壞或者內部人員的安全控制就可以了，但現在就必須要面對國際互聯網上各種安全攻擊，如網絡病毒和電腦“黑客”等。

(5)數據庫數據和文件的明文存儲

電力系統計算機網絡中的信息一般存儲在由數據庫管理系統維護的數據庫中或操作系統文件中。這些以明文形式存儲的信息存在泄漏的可能，因為拿到存儲介質的人可以讀出這些信息；黑客可以繞過操作系統、數據庫管理系統的控制獲取這些信息；系統后門使軟硬件系統制造商很容易得到這些信息。

(6)信息的明文傳輸

現代應用系統一般采用C/S（客戶/服務器）或B/S（瀏覽器/服務器）結構，都在網絡上運行，所處理的信息也必須在網絡主機間頻繁傳輸。在電力行業的計算機網絡系統中，信息傳輸基本上是明文方式。偶有采用SSL（安全套接字層）等加密傳輸的，但由于外國安全系統出口的限制，所能夠用到的SSL是低安全級別的。這些明文或只受到低安全保護的信息在網絡上傳輸，不具有信息安全所要求的保密、完整和發送方的不可抵賴性要求。

(7)弱身份認證

電力行業應用系統基本上基于商用軟硬件系統設計和開發，用戶身份認證基本上采用基于口令的鑒別模式，而這種模式很容易被攻破。有的應用系統還使用自己的用戶鑒別方法，將用戶名、口令以及一些安全控制信息以明文的形式記錄在數據庫或文件中，這種脆弱的安全控制措施在操作人員計算機應用水平不斷提高，信息敏感性不斷增強的今天不能再用了。

(8)沒有完善的數據備份措施

很多單位只是選擇一臺工作站備份一下數據就了事，沒有完善的數據備份設備，沒有數據備份策略，沒有數據備份的管理制度，沒有對數據備份的介質妥善保管。

1.3 電力信息網安全防護方案

(1)加強電力信息網安全教育

安全意識和相關技能的教育是企業安全管理中重要的內容，其實施力度將直接關系到企業安全策略被理解的程度和被執行的效果。為了保證安全的成功和有效，高級管理部門應當對企業各級管理人員、用戶、技術人員進行安全培訓。所有的企業人員必須了解并嚴格執行企業安全策略。在安全教育具體實施過程中應該有一定的層次性和普遍性。當然，對于特定的人員要進行特定的安全培訓。安全教育應當定期的、持續的進行。在企業中建立安全文化并容納到整個企業文化體系中才是最根本的解決辦法。

(2)構建電力信息網安全防護框架

根據電力企業的特點，信息安全按其業務性質一般可分為四種：一種為電網運行實時控制系統，第二種為電力營銷系統，電量計費系統，負荷管理系統，第三種為支持企業經營、管理、運營的管理信息系統，第四種為不直接參與電力企業過程控制、生產管理的各類經營、開發、采購、銷售等多種經營公司。針對電力信息網業務的這種的層次結構，從電力信息網安全需求上進行分析，提出不同層次與安全強度的網絡信息安全防護框架即分層、分區的安全防護方案。

第一是分層管理。根據電力信息網共分為四級網的方式，每一級為一層，層間使用網絡防火墻進行網絡隔離。

第二是分區管理。根據電力企業信息安全的特點，分析各相關業務系統的重要程度和數據流程、目前狀況和安全要求，將電力企業信息系統分為四個安全區：實時控制區、非控制生產區、生產管理區和管理信息區。區間使用網絡物理隔離設備進行網絡隔離，對實時控制區等關鍵業務實施重點防護，并采用不同強度的安全隔離設備使各安全區中的業務系統得到有效保護。1.4 加強電力信息網安全防護技術措施

(1)網絡防火墻

防火墻是企業局域網到外網的唯一出口，這里的外網包括到不同層次的電力網、其他信息網如政府網和銀行網絡、internet，所有的訪問都將通過防火墻進行，不允許任何繞過防火墻的連接。DMZ停火區放置了企業對外提供各項服務的服務器，即能夠保證提供正常的服務，又能夠有效地保護服務器不受攻擊。要正確設置防火墻的訪問策略，遵循“缺省全部關閉，按需求開通的原則”，拒絕除明確許可外的任何服務，也即是拒絕一切未予準許的服務。

(2)物理隔離裝置

主要用于電力信息網的不同區之間的隔離。物理隔離裝置實際上是專用的防火墻，由于其不公開性，使得更難被黑客攻擊。

(3)入侵檢測系統

入侵檢測系統是專門針對黑客攻擊行為而研制的網絡安全產品。入侵檢測系統采用攻擊防衛技術，具有高可靠性、高識別率、規則更新迅速等特點。系統具有強大的功能、方便友好的管理機制，可廣泛應用于電力行業各單位。所選擇的入侵檢測系統能夠有效地防止各種類型的攻擊，中心數據庫應放置在DMZ區，通過在網絡中不同的位置放置比如內網、DMZ區網絡引擎，可與中心數據庫進行通訊，獲得安全策略，存儲警報信息，并針對入侵啟動相應的動作。管理員可在網絡中的多個位置訪問網絡引擎，對入侵檢測系統進行監控和管理。

(4)網絡隱患掃描系統

網絡隱患掃描系統能夠掃描網絡范圍內的所有支持TCP／IP協議的設備，可以從網絡中不同的位置對網絡設備進行掃描。掃描結束后生成詳細的安全評估報告,采用報表和圖形的形式對掃描結果進行分析，可以方便直觀地對用戶進行安全性能評估和檢查。

(5)網絡防病毒

為保護整個電力信息網絡免受病毒侵害，保證網絡系統中信息的可用性，應構建從主機到服務器的完善的防病毒體系。網絡防毒系統可以采用C/S模式，在網絡防毒服務器中安裝殺毒軟件服務器端程序，以服務器作為網絡的核心，通過派發的形式對整個網絡部署查、殺毒，服務器通過Internet利用LiveUpdate（在線升級）功能，從免疫中心實時獲取最新的病毒碼信息，及時更新病毒代碼庫。

(6)數據加密及傳輸安全

對與文件安全，通過文件加密、信息摘要和訪問控制等安全措施，來實現文件存儲和傳輸的保密和完整性要求，并實現對文件訪問的控制。對通信安全，采用數據加密、信息摘要和數字簽名等安全措施對通信過程中的信息進行保護，實現數據在通信中的保密、完整和不可抵賴性安全要求。對遠程接入安全，通過VPN技術，提高時的信息（如電子公文，MAIL等等）在傳輸過程中的保密性和安全性。

(7)數據備份

對于企業來說，最珍貴的不是計算機、服務器、交換機和路由器等硬件設備，而是存儲在存儲介質中的數據信息。因此對于一個信息管理系統來說，數據備份和容錯方案是必不可少的。因此必須建立集中和分散相結合的數據備份設施以及切合實際的數據備份策略。

(8)可靠安全審計

通過記錄審計信息來為信息安全問題的分析和處理提供線索。除了使用軟的密碼外，還可以使用象USB KEY等硬件的密碼認證，更可以采用二者相結合的方式。

(9)數據庫安全

通過數據存儲加密、完整性檢驗和訪問控制來保證數據庫數據的機密和完整性，并實現數據庫數據的訪問安全。2 智能電網發展帶來的信息安全風險

智能電網的安全問題越來越得到關注，雖然歐美已經提出了一些安全策略，但還沒有形成統一的智能電網安全標準規范體系。缺乏一套完整的安全標準規范體系，智能電網今后的安全性將無法得到保障這也是智能電網將會面臨的一個非常嚴峻的問題。智能電網的建設在為電力企業以及用戶帶來效益和實惠的同時,也帶來新的安全風險。,2.1物理安全

智能電網的物理方面的安全是指智能電網系統運營所必需的各種硬件設備的安全。主要包括防止硬件設備被物理非法進入、防止未經過授權的物理訪問和機房建設嚴格遵循國家標準等方面。這些硬件設備主要包括智能流量計、測量儀器等各類型傳感器，通信系統中的各種網絡設備、計算機以及存儲數據的各種存儲介質。物理安全的防護目標是防止有人通過破壞業務系統的外部物理特性以達到使系統停止服務的目的，或防止有人通過物理接觸方式對系統進行入侵。要做到在信息安全事件發生前和發生后能夠執行對設備物理接觸行為的審核和追查。2.2 網絡安全

網絡方面的安全主要指智能電網應具有較高的可靠性，該通信網絡必須具備比較完善的二次系統安全防護方案。隨著智能電網規模的擴大互聯大電網的形成，電力系統結構的復雜性將顯著增加電網的安全穩定性與脆弱性問題將會越顯突出。同時復雜度的增加，將導致接口數量激增、電力子系統之間的稠合度更高，因此很難在系統內部進行安全域的劃分這使得安全防護變得尤為復雜。可能出現的風險隱患如下：

（1）網絡環境更加復雜，攻擊手段智能化

智能電網的建設，信息集成度更高，網絡環境更加復雜，病毒、黑客的攻擊規模與頻繁度會越來越高此外隨著很多新的信息通信技術的采用，比如WIFI、WCDMA、3G等，它們在為智能電網的生產、管理、運行帶來支撐的同時，也會將新的信息安全風險引人到智能電網的各個環節為了提高數據的傳輸效率，智能電網可能會使用公共互聯網來傳輸重要數據，這也將會對智能電網的安全穩定運行造成潛在的威脅，甚至可能會造成電網運行的重大事故。不安全的智能網絡技術將會給黑客提供他們所附屬的不安全網絡的快速通道。這都將會給電力系統帶來嚴峻考驗。

（2）用戶的安全威脅

未來用戶和電網之間將會出現更加廣泛的聯系未來用戶和電網之間將會出現更加廣泛的聯系，實現信息和電能的雙向互動。基于AMI系統，用戶側的智能設備（比如智能電器、插拔式電動車等）都將直接連到電力系統。這不可避免地給用戶帶來安全隱患。一方面用戶與電力公司之間的信息交互涉及到公共互聯網用戶的隱私將會受到威脅；另一方面家用的智能設備充分暴露在電力系統中，易受到黑客的攻擊。因此智能電網中端到端的安全就顯得非常關鍵。

（3）智能終端的安全漏洞

隨著大量智能可編程設備的接入，已實現對電網運行狀態實時監控進行故障定位以及故障修復等，從而提高電網系統的效率和可靠性。這些智能設備一般都可以支持遠程訪問, 比如遠程斷開連接、軟件更新升級等。這將會帶來額外的安全風險，利用某些軟件漏，黑客可以人侵這些智能終端，操縱和關閉某些功能，, 暴露用戶的使用記錄,甚至可以通過人侵單點來控制局部電力系統。因此這些智能終端可能會成為智能電網內新的攻擊點。面對更加復雜的接人環境、靈活多樣 的接入方式，數量龐大的智能接人終端對信息的安全防護提出新的要求。2.3 數據安全及備份恢復

在智能電網中，數據安全的含義有兩點：其一，數據本身的安全。即采用密碼技術對數據進行保護，如數據加密、數據完整性保護、雙向強身份認證等。其二，數據防護的安全，即采用信息存儲手段對數據進行主動防護，如通過磁盤陣列、數據備份、異地容災以及云存儲等手段保證數據的安全。在智能電網中，必須確保雙向傳送的數據安全，即把數據的正確性、保密性、防復制、防篡改、防抵賴作為信息安全的關鍵指標。對整個數據安全認證證書認證系統數據庫和密鑰管理中心數據庫進行完全備份。且對數據庫的備份和恢復規定只能由系統管理員完成。對于經常變化的動態數據應每天做備份，備份為每日覆蓋。對于不常變化的靜態或準靜態數據，可每星期進行一次備份。具體備份時間根據證書認證系統機構的政策來決定。同時對數據庫中存儲的密鑰信息、用戶的加密密鑰信息、關鍵配置信息、用戶證書的相關信息等關鍵、敏感信息采用高強度的加密方式進行存儲。解決智能電網信息安全應注意的四個原則 3.1系統分級原則

智能電網的信息系統，將以實現等級保護為基本出發點進行安全防護體系建設，依據系統定級情況進行安全域劃分，并參照國家信息安全管理部門、國家電網公司和電監會的安全要求進行防護措施設計。信息系統包括電力二次系統和管理信息系統兩個大類。電力二次系統包括能量管理系統、變電站自動化系統等；管理信息系統包括企業門戶, 財務、營銷、物資管理和人力資源、安全生產等系統。根據系統的重要性可分為2級、3級、4級系統，重要性依次提升。所有2級系統可以歸為一個安全域，3級以上系統需要單獨成域。對智能電網信息系統分級，將提高電網抗擊風險的能力，有效地維護智能電網安全可靠的運行。3.2防護分域原則

劃分安全域是構建智能電網信息安全網絡的基礎，具體可劃分為網絡核心區域、核心服務器區域、桌面辦公區域、分支機構區域、互聯機構區域、測試服務器區域和安全設備區域。網絡核心區域是電網信息安全網絡的心臟，它負責全網的路由交換以及和不同區域的邊界隔離。這個區域一般包括核心路由設備、核心交換設備、核心防火墻以及主動防攻擊和流量控制設備等。3.3積極管控原則

信息安全網絡的建設并沒有隨著分區防御的建設而結束，智能電網的建設對整體信息網絡的監控和控制以及對安全網絡提出了更高的要求，這就是智能電網信息系統要求的積極管控原則。智能電網安全設備區域包括網絡管控的必要工具，具體為部署在安全設備區域中的網管平臺、日志分析系統、攻擊分析報警系統、安全審計系統等一系列系統。3.4充分災備原則

在近期自然災害和黑客攻擊頻發的環境下，充分災備原則已經逐漸被電網各級管理人員所重視。隨著國家電網公司智能電網的建設和信息化工作的大力推進，信息系統的安全在公司生產、經營和管理工作中的作用日益凸顯，電網信息系統及其數據信息已成為公司的重要資源，公司各單位對建設容災中心的需求也日益強烈。智能電網的安全解決方案

根據威脅分析、安全策略中提出的基本要求和安全目標，在整體保障框架的指導下，我們就具體的安全技術措施和安全管理措施設計安全解決方案，以滿足相應等級的安全保護需求。4.1分級分域

安全域足指同一環境內有相同的安全保護需求、相互信任、并具有相同的控制策略的邏輯區域。我們對信息內外網以設置邏輯強隔離設備的物理方式進行安全隔離，并對信息內外網分別進行安全域劃分。《信息安全等級保護管理辦法》及國家信息安全監管部門對三級系統安全保障強度的要求足要高于二級系統。因此，在對信息系統的安全域進行劃分時，等級保護要求較高的各二級系統劃分為獨立的安全域，以實現各二級系統間，二級系統與其它系統間的獨立安全防護，同吋也為集集團公司及外部監管機構對于二級系統的安全監管提供便利。報據“二級系統統一成域，三級系統獨立分域”分域方法劃分安全域后，信息內網安全域分為：

(1)營銷管理系統域。基于營銷管現系統的重要性及目前各單位的安全建設現狀,按等級保護二級要求進行安全防護建設。

(2)ERP系統域。由于“SG186”規劃中財務管押系統將最終以模塊的形式整合于ERP系統中,因此ERP系統按財務管理系統所屬的等級保護二級進行安全建設。

(3)一級系統域。所有一級系統統一部署于—級系統域中進行安全防護建設。(4)內網桌面終端域。4.2 邊界安全防護

邊界安全防護關注如何對進出該邊界的數據流進行有效的檢測和控制。有效的檢測機制包括基于網絡的入侵檢測(IDS)，在網絡邊界處對惡意代碼進行檢測和清除，以及對進出網絡的信息內容進行過濾。由此實現對應用層HTTP、FTP、TELNET、SMTP、P0P3等協辦議命令級的控制以及邊界的內訪問過濾，并限制網絡最大流量數及網絡連接數。有效的控制措施包括應能根據會話狀態信息為數據流提供明確的允許、據絕訪問的能力，控制力度為端口級，同時按用戶和系統之間的允許訪問規則，決定允許或拒絕用戶對受控系統進行資源訪問，控制力度為單個用戶。網絡訪問控制、入侵防護以及內容過濾可以使用防火墻、IPS、邊界安全網關等來實現上述功能要求。進行邊界安全防護的首要任務是明確安全邊界，各個區域的訪問控制要通過防火墻來實現。4.3網絡環境安全防護

網絡環境安全防護對象包括公司全網網絡和路由器、防火墻、交換機等基礎網絡和安全設備。對于國家電網公司各單位網絡互聯所涉及的網絡安全問題，將從網絡設備安全防護的角度進行考慮，涉及到二級與三系統間共用的網絡設備、安全設備按二級要求就高防護。網絡設備安全色括在公司內部支持基礎網絡和業務系統運行的網關設備、交換設備、安全設備等的安全防護，對于國家電網公司為各域均提供網絡支撐服務的設備，按滿足等級保護二級基本要求進行安全防護。

(1)結構安全

要保證主要網絡設備的業務處理能力具備冗余空間,滿足業務高峰期需要,保證接入網絡和核心網絡的帶寬滿足業務高峰期需要,提供關鍵網絡設備、通信線路和數據處理系統的硬件冗余,因此,公司的核心設備以及主要鏈路均要達到雙機熱備用和鏈路冗余,主要鏈路需設置雙鏈路。例如,內網的核心交換機采用雙核(CISCO 6509),內網的雙核交換機采用雙線路鏈接營銷系統域雙核交換,內網的雙核心采用雙鏈路與服務器區匯聚交換設備相連。同時,各個設備的性能也要滿足業務高峰期的要求。

(2)安全接入控制

基于網絡設備的準入控制目前主要依賴如802.1X等控制協議,因此,可依托聯軟認證系統在全網實現802.1X控制。能夠控制到非注冊主機無法正常使用網絡,同時利用北信源桌面管理系統實現移動存儲管理和非法外聯等管理。

(3)設備安全管理

《國家電網公司公SG186工程信息系統安全等級保護驗收標準(試行)》要求：網絡中所有網絡設備需要開啟SSH。對管理的數據流進行加密；其他安全設備如人融信網絡衛士防火墻管理控制臺默認使用SSL加密方式傳輸數據;啟明星辰人清入侵防御系統管珅.默認采用加密方式傳輸。DPTECHIPS、綠盟漏洞掃描、漢景上網行為管理等均利用https方式進行登陸管理。

對登錄網絡設備的用戶進行身份鑒別,對網絡設備的管理員登錄地址行限制。

口令必須具有一定強度、長度和復雜度并定期更換。長度不得小于8位字符串,要求是字母和數字或特殊字符的混合,用戶名和口令禁止相同,所有的設備口令均符合要求設定較為復雜的Community控制字段,不使用Public、Private等默認字段。

口令要及時更新,要建立定期修改制度。其中系統管理員口令修改間隔不得超過3個月,并且不得重復使用前3次以內的口令。用戶登錄事件要有記錄和審計,同時限制同一用戶連續失敗登錄次數,一般不超過3次。

(4)安全弱點掃描

網絡中部署綠盟極光漏洞掃描系統,定期對系統、網絡設備、應用及數據庫進行掃描,及時發現系統可能存在的漏洞,防止攻擊者利用。

(5)安全事件審計

設定網絡設備日志輸出至專門的內網審計設備。(6)配置文件備份

重要網絡設備及安全設備的配置均分兩份存放于網絡管理人員A、B角色個人主機上,保證在問題發生時能夠快速恢復。

(7)網絡業務信息流安全防護

信息流防護主要通過IPSEC等鏈路加密方式實現,防止網間通訊存在的數據竊取修改等問題,具體可使用防火墻中VPN功能實現。針對省市縱向網絡的業務信息流,采用基于MPLS VPN的方式進行業務數據流劃分。4.4主機與系統

應用服務器承載著公司的應用系統及業務數據,對應用服務器的安全應當從操作系統安全和數據庫安全兩個層面進行設計:(1)操作系統安全

操作系統足承載業務應用、數據庫應用的基礎載體,足業務應用安全的主要防線,一旦操作系統的安全性出現問題,將對業務系統及業務數據安全造成嚴重威脅,關于操作系統安全,主要通過如下安全措施完成：

操作系統基礎防護：服務器采用一定的安全措施,主要包括補丁管理、網絡防病毒系統部署、定期漏洞掃描和安全加固等。針對系統的安全加固,制定了相關要求,并針對Windows、Unix(AIX、Solaris、HP-UX、linux)等系統制定安全加固手冊；

身份鑒別：通過口令策略配置加強其強壯性,并且口令必須具有一定強度、長度和復雜度并定期更換,長度不得小于8位字符串,且要求是字母和數字或特殊字符的混合,禁止用戶名和口令相同。個人計算機必須設置開機口令和操作系統管理員口令,并開啟屏幕保護中的密碼保護功能；

訪問控制：啟用訪問控制功能,依據安全策略控制用戶對資源的訪問；安全審計：開啟服務器日志審計功能,將系統的日志統一發送到網康內網審計設備上。Windows服務器Event Log無法直接進行syslog輸出,需借助安全管理平臺的Windows桌面日志Agent實現；

入侵防范：在服務器上僅安裝需要的應用程序,關閉業務應用正常運行所不需要的服務和端口,在確保系統穩定運行的基礎上,保持操作系統補丁及時得到更新；

惡意代碼防范：在內外網的所有系統中均安裝防病毒軟件,并及時更新防惡意代碼軟件版本和惡意代碼庫,在信息內網通過手動方式導入并進行分發。資源控制通過安全管押平臺部署,可實現可主機的資源監控,了解CPU、硬盤、內存、網絡等資源的使用狀況,服務水平降低到預定的最小值應可進行報警并采取措施。系統備份制定系統備份計劃,實現定期對操作系統及運行于操作系統之上的業務應用系統、數據庫系統程序進行備份;定期或在操作系統環境、數據庫、應用系統發生變更時進行備份恢復測試。

(2)數據庫安全包括：

身份鑒別：使用用戶名+靜態口令認證方式的數據庫系統。對不同操作用戶,設置不同權限,以數據庫不同用戶進行操作。

訪問控制：設置系統安全策略,分配權限嚴格控制用戶資源訪問權限。安全審計：安全審計依靠網康內網審計系統實現。網康上網行為管理是一款專業的硬件上網行為管理設備,可以提供專業的用戶管理、應用控制、網頁過濾、內容審計、流量管理和行為分析等功能。依靠這一設備的功能,可以有效增

強網絡行為的管理。入侵防范：數據庫系統要關閉不需要的服務,并保持數據庫系統補r及時得到更新。

（3）桌面管理

企業級用戶的員工每天在使用個人PC、筆記本電腦等終端設備進行辦公。由于終端設備流動性大、位置分散、數量眾多、難于管理,因此除了需要安裝防病毒軟件外,還需要進行終端級的防火墻控制、入侵檢測、補丁管理,以更好地保障桌面終端的安全。有效地保障個人辦公桌面終端的安全，也在很大程度上也降低了整個企業信息系統所面臨的安全風險。公司桌面終端分為內網桌面終端與外網桌面終端,內網桌面終端用于信息內網的業務操作及信息處理,外網桌面終端用于外網信息訪問。4.5應用系統防護

保障應用系統的安全性,需要對應用系統進行如下操作,這里重點防護—級系統域中的應用系統。（1）應用系統安全

應用系統進行安全加固：參照廠商提供的安全加固列表,對通用應用系統進行加固,如Oracle、Notes、Apache等。

應用系統鏈路應部署入侵防御設備進行定期漏洞掃描。己部署漏洞掃描產品定期對應用系統進行檢測。

（2）身份認證機制

應用系統應當提供用戶登陸身份認證功能，采用用戶名/口令進行認證時,應當對口令長度、復雜度、生存周期進行強制要求，系統應提供用戶身份標識唯一和鑒別信息復雜度檢查功能,禁止口令在系統中以明文形式存儲；系統應當提供制定用戶登錄錯誤鎖定、會話超時退出等安全策略的功能。

用戶權限及訪問控制：要對權限的賦予和變更等制定嚴格的審核、批準、操作流程,要求權限變動經審核批準后方可執行或生效，依據權限最小化原則對用戶賦予適當的權限，執行角色分離,禁止多人共用賬號，并定期進行權限復核。應用系統采用訪問控制功能,制定安全策略以管理訪問相關主體、客體及訪問類型、訪問權限。

應用系統審計：應用系統本身幵發時需要實現系統審計能力,如用戶登錄時間、地點(IP)、操作等；系統日志應輸出至日志審計平臺。

（3）數據存儲保密

提供本地數據備份與恢復功能,數據備份至少每人進行一次,備份介質應當場外存放;當在環境發生變更時或定期進行備份恢復測試,以保證所備份數據的可恢復;提供異地數據備份功能,利用通信網絡將關鍵數據定時批量傳送至備用場地;備份介質嚴格管理,防止未授權訪問業務備份數據;采用硬件雙機等冗余技術保證關鍵應用的可用性。5 結語

隨著智能電網的發展，未來的信息安全可能要面臨新的問題。智能電網從整體上可以看作是由電力網和信息網構成的相互依存復合網絡，其中信息網絡的安全及其對電力系統運行安全帶來的風險不容忽視。未來智能電網將會融合更多的先進的信息安全技術，如可信計算、云安全等。本文提出的一些建議期望對智能電網信息安全防御起到一定的參考作用。

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LI Peng-ru（Shenyang Institute of Engineering，Graduate School，Liaoning Shenyang 110136）Summary：Smart grid is a highly automated, digital, information technology, interactive grid.As one of the most important things era applications, smart grid will bring great changes on people's work and life, but the smart grid openness and inclusiveness also decided it inevitably information security risks.Firstly, the article analyzes traditional grid information security , giving prevention programs, and then discusses the issue of information security

that smart grid may faces, including physical security, network security, data security and backup and recovery, etc., and proposes four principles of solving the information safety should be noted.finally, proposing protection programs from grade Fenwick, border security, network security and other aspects of the environment.Keyword：Smart grid；information security；Protection program

第二篇：智能電網關鍵技術的研究

智能電網關鍵技術的研究

511883 王重陽

（清華大學電力工程學院廣州）

摘 要：本文對智能電網關鍵技術進行了具體闡述，主要是量測、通信、信息管理、調度、電力電子和分布式能源接入等方面。最后借助美國智能電網研究應用情況，對智能電網技術實現的功能進行了歸納和評述。

關鍵詞：智能電網；關鍵技術；電力；電子；發展引言

智能電網并不是一個全新概念，它是隨著技術發展和業務需要而逐步形成的，國內外相關研究機構很早就展開對智能電網領域的研究探索，各國政府和電網公司也開始將發展智能電網作為解決能源問題的良藥。智能電網卻無統一的定義，這個術語來自smart grid(可譯為靈巧電網)，也有人稱為intelligen t grid(智能電網).其實，智能電網不是一個特定的技術詞匯，也不是一個“新技術領域”，它只是對現代電網的概括性的描述，主要側重現代電網的兩個基本特征:(1)主要的電氣設備和電網的參數可以通過先進的雙向信息通信系統，實施 靈活控制，保證電網安全經濟運行;(2)供電方通過“智能配電設備”，向用戶提供可靠、優質、個性化的電能供應，實施需求側管理，節約資源。智能電網發展研究簡介

世界經濟發展與人類生存環境面臨的形勢：

環境：全球氣候變化、自然災害頻發、污染嚴重、沙漠化、城市面臨挑戰、“高碳”經濟、溫室效應、冰川融化等;

能源：傳統能源的日益短缺、新能源、可再生能擁、國家能源安全、可持續發展造福子孫后代?

技術：需要智能電網幫助電力行業推動技術創新，實現技術轉型確保電力可靠供應.2.1 國外智能電網發展

早在2003年美國電力研究院（EPRI）就已經將未來電網定義為“智能電網”，同年6月，美國能源部輸配電辦公室發布的“Grid 2030：電力的下一個100年的國家設想”的報告描繪了美國未來電力系統的設想，并確定了各項研發和試驗工作的分階段目標。2004年美國Battelle研究所和IBM公司也先后提出自己對“智能電網”的理解。美國PJM（賓夕法尼亞—新澤西—馬里蘭互聯電網）公司在2006年底完成的戰略規劃將智能電網建設作為其發展愿景。2008年美國科羅拉多州的波爾得(Boulder)宣布成為全美第一個智能電網城市，家庭用戶可以和電網互動，了解實時電價，合理安排用電；同時電網還可以根據實際情況進行電力的實時調配，提高供電可靠性。

2001年意大利的電力公司就安裝和改造了3000萬臺智能電表，建立起了智能化計量網絡，歐洲其他國家也將智能網絡作為一項革命進行推廣。2006年歐盟理事會的能源綠皮書《歐洲可持續的、競爭的和安全的電能策略》(A European Strategy for Sustainable，Competitive and Secure Energy)明確強調歐洲已經進入一個新能源時代，而智能電網技術是保證歐盟電網電能質量的一個關鍵技術和發展方向。

其他國家也紛紛啟動智能電網相關研究和建設規劃。日本政府計劃在與電力公司協商后，于2010年開始在孤島進行大規模的構建智能電網試驗；韓國計劃在2011年前建立一個“智能電網”綜合性試點項目，屆時能提高該國環保能源的能力；澳大利亞政府在最新的預

算案中已劃撥1億澳元用于智能電網建設。

2.2 國內智能電網發展

隨著我國經濟的快速發展，對電力的需求日益增強，而國內能源結構不合理、能源分布不均衡嚴重制約電力行業的發展。特高壓電網解決了遠距離、大容量輸電問題，在一定程度上解決了能源輸送問題，但“重電源輕電網”導致供電可靠性較低，同時網架結構薄弱則限制了新能源有效利用。為了解決這些問題，國內電網企業也開始尋求利用信息技術提高電網運營能力，而智能電網則是一個重要的研究方向。

2007年10月，華東電網正式啟動了以提升大電網安全穩定運行能力為目的的智能互動電網可行性研究項目。2008年4月，在前期智能電網研究成果的基礎上，華東電網啟動高級調度中心項目群建設，該項目是智能電網建設藍圖“三步走”的第一階段“鞏固提升”的重點內容。

從2007年華北電網公司開始進行智能電網相關的研究和建設，致力于打造智能調度體系，為智能輸電網奠定基礎；建立企業級服務總線，搭建智能電網信息架構；超前研發清潔能源關鍵技術，做好可再生能源并網準備；結合客戶信息采集系統，試點建設智能供電網。2009年華北電網將在前期工作的基礎上，深度體會國網公司建設中國特色智能電網的概念、理論，結合華北特色大力建設智能電網，制定智能電網發展規劃和實施方案，繼續推進智能電網的研究和建設。

2009年初，國家電網公司啟動了“堅強智能電網體系研究報告”、“堅強智能電網綜合研究報告”和“智能電網關鍵技術研究框架”等重要課題的研究。通過積極探索國內外智能電網技術發展動態，分析中國堅強智能電網技術需求，調研中國智能電網建設已有技術基礎，揭示堅強智能電網的內涵與特征，制定了堅強智能電網總目標、技術框架體系與實施計劃等。2009年5月21日，在北京召開的“2009特高壓輸電技術國際會議”上，國家電網公司正式宣布將建設“堅強的智能電網”，并公布了規劃試點、全面建設、引領提升三階段的建設方案。隨后國家電網公司將智能電網技術作為2009年科技重點工作領域之一，研究方向的確定和研究框架項目的實施，將會使智能電網脫離概念炒作階段，正式進入規劃建設階段。智能電網關鍵技術

我國數字化電網建設涵蓋了發電、調度、輸變電、配電和用戶各個環節，包括：信息化平臺、調度自動化系統、穩定控制系統、柔性交流輸電，變電站自動化系統、微機繼電保護、配網自動化系統、用電管理采集系統等。實際上，目前我國數字化電網建設可以算是智能電網的雛形。

總之，智能化電力設備最終的技術要求將達到：測量數字化、控制網絡化、狀態可視化、功能一體化及信息互動化。

3.1 參考量測技術

參數量測技術是智能電網基本的組成部件，先進的參數量測技術獲得數據并將其轉換成數據信息，以供智能電網的各個方面使用。它們評估電網設備的健康狀況和電網的完整性，進行表計的讀取、消除電費估計以及防止竊電、緩減電網阻塞以及與用戶的溝通。

未來的智能電網將取消所有的電磁表計及其讀取系統，取而代之的是可以使電力公司與用戶進行雙向通信的智能固態表計。基于微處理器的智能表計將有更多的功能，除了可以計量每天不同時段電力的使用和電費外，還有儲存電力公司下達的高峰電力價格信號及電費費率，并通知用戶實施什么樣的費率政策。更高級的功能有用戶自行根據費率政策，編制時間表，自動控制用戶內部電力使用的策略。

對于電力公司來說，參數量測技術給電力系統運行人員和規劃人員提供更多的數據支

持，包括功率因數、電能質量、相位關系（WAMS）、設備健康狀況和能力、表計的損壞、故障定位、變壓器和線路負荷、關鍵元件的溫度、停電確認、電能消費和預測等數據。新的軟件系統將收集、儲存、分析和處理這些數據，為電力公司的其他業務所用。

未來的數字保護將嵌入計算機代理程序，極大地提高可靠性。計算機代理程序是一個自治和交互的自適應的軟件模塊。廣域監測系統、保護和控制方案將集成數字保護、先進的通信技術以及計算機代理程序。在這樣一個集成的分布式的保護系統中，保護元件能夠自適應地相互通信，這樣的靈活性和自適應能力極大地提高可靠性，因為即使部分系統出現了故障，其他的帶有計算機代理程序的保護元件仍然能夠保護系統。

3.2 智能電網通信技術

建立高速、雙向、實時、集成的通信系統是實現智能電網的基礎，沒有這樣的通信系統，任何智能電網的特征都無法實現。因為智能電網的數據獲取、保護和控制都需要這樣的通信系統的支持，因此建立這樣的通信系統是邁向智能電網的第一步。同時通信系統要和電網一樣深入到千家萬戶，這樣就形成了兩張緊密聯系的網絡—電網和通信網絡，只有這樣才能實現智能電網的目標和主要特征。高速、雙向、實時、集成的通信系統使智能電網成為一個動態的、實時信息和電力交換互動的大型的基礎設施。當這樣的通信系統建成后，它可以提高電網的供電可靠性和資產的利用率，繁榮電力市場，抵御電網受到的攻擊，從而提高電網價值。

適用于智能電網的通信技術需具備以下特征：一是具備雙向性、實時性、可靠性特征，出于安全性考慮理論上應是與公網隔離的電力通信專網。二是具備技術先進性，能夠承載智能電網現有業務和未來擴展業務。三是最好具備自主知識產權，可具有面向電力智能電網業務的定制開發和業務升級能力。

作為國家電網公司從事骨干信息通信網絡建設、運行管理的直屬公司，國網信息通信有限公司高度重視智能電網建設工作，積極開展相關前期研究工作，并著力推進有關信息通信技術（ICT）的軟硬件產品研發，開展新一代電力信息通信（ICT）網絡模式研究,加快信息通信產業化發展。

電力客戶用電信息采集系統是智能電網的重要組成部分，信通公司積極參與其中與信息通信專業相關的研究，向國家電網公司提交了通信專題技術報告。同時，積極推進產業化進程，進一步完善了用電信息采集主站軟件平臺、基于電力線寬帶通信技術的采集器等產品。智能電網客戶服務是智能電網用電環節的重要組成部分，是實現電網與客戶之間實時交互響應，增強電網綜合服務能力，滿足互動營銷需求，提升服務水平的重要手段。信通公司將智能電網客戶服務試點分別設立在北京蓮香園小區和阜成路95號院。其中，阜成路95號院試點以光纖入戶為主要特點，以機頂盒和電視機為展現手段，實現三表抄收和查詢、物業、配送、網絡增值等一系列特色服務，體現出良好的交互性和智能化特色。

3.3 信息管理系統

智能電網中的信息管理系統應主要包括采集與處理、分析、集成、顯示、信息安全等五個功能。

信息采集與處理。主要包括詳盡的實時數據采集系統、分布式的數據采集和處理服務、智能電子設備(intelligent electronic device，IED)資源的動態共享、大容量高速存取、冗余備用、精確數據對時等。

信息分析。對經過采集、處理和集成后的信息進行業務分析，是開展電網相關業務的重要輔助工具。縱向包括“發電–輸電–配電–需求側”四級產業鏈業務分析和“國家–大區–省級–地縣”四級電網信息分析。橫向包括發電計劃、停電管理、資產管理、維護管理、生產優化、風險管理、市場運作、負荷管理、客戶關系管理、財務管理、人力資源管理等業務模塊分析。

信息集成。智能電網的信息系統在縱向上要實現產業鏈信息集成和電網信息集成，橫向上要實現各級電網企業內部業務的信息集成。

（4）信息顯示。為各類型用戶提供個性化的可視化界面，需要合理運用平面顯示、三維動畫、語音識別、觸摸屏、地理信息系統(GIS)等視頻和音頻技術。

（5）信息安全。智能電網必須明確各利益主體的保密程度和權限，并保護其資料和經濟利益。因此，必須研究復雜大系統下的網絡生存、主動實時防護、安全存儲、網絡病毒防范、惡意攻擊防范、網絡信任體系與新的密碼等技術。

3.4 智能調度技術

智能調度是智能電網建設中的重要環節，智能電網調度技術支持系統則是智能調度研究與建設的核心，是全面提升調度系統駕馭大電網和進行資源優化配置的能力、縱深風險防御能力、科學決策管理能力、靈活高效調控能力和公平友好市場調配能力的技術基礎。

現有的調度自動化系統面臨著許多問題，包括非自動、信息的雜亂、控制過程不安全、集中式控制方法缺乏、事故決策困難等。為適應大電網、特高壓以及智能電網的建設運行管理要求，實現調度業務的科學決策、電網運行的高效管理、電網異常及事故的快速響應，必須對智能調度加以分析研究。

為加快推進智能電網調度技術支持系統總體設計和應用功能規范編寫工作，國網電力科學研究院受國家電力調度中心委托，承擔智能電網調度技術支持系統總體設計工作。2009年7月6日至18日，在國調中心帶領下，國網電科院工作組順利完成智能電網調度技術支持系統總體設計，并討論確定智能電網調度技術支持系統功能規范體系，為一體化智能電網調度技術支持系統的快速有序建設提供指導。國網電科院工作組成員全程參與了智能電網調度技術支持系統基礎平臺和四大應用的總體設計，承擔并順利完成調度計劃應用、安全校核應用和調度管理應用的功能流程和總體設計。

3.5 高級電力電子技術

電力電子技術是利用電力電子器件對電能進行變換及控制的一種現代技術，節能效果可達10%～40%，可以減少機電設備的體積并能夠實現最佳工作效率。目前，半導體功率元器件向高壓化、大容量化發展，電力電子產業出現了以SVC為代表的柔性交流輸電技術、以高壓直流輸電為代表的新型超高壓輸電技術、以高壓變頻為代表的電氣傳動技術，以智能開關為代表的同步開斷技術，以及以靜止無功發生器、動態電壓恢復器為代表的用戶電力技術等。

柔性交流輸電技術是新能源、清潔能源的大規模接入電網系統的關鍵技術之一，將電力電子技術與現代控制技術相結合，通過對電力系統參數的連續調節控制，從而大幅降低輸電損耗、提高輸電線路輸送能力和保證電力系統穩定水平。

高壓直流輸電技術對于遠距離輸電、高壓直流輸電擁有獨特的優勢。其中，輕型直流輸電系統采用GTO、IGBT等可關斷的器件組成換流器，使中型的直流輸電工程在較短輸送距離也具有競爭力。此外，可關斷器件組成的換流器，還可用于向海上石油平臺、海島等孤立小系統供電，未來還可用于城市配電系統，接入燃料電池、光伏發電等分布式電源。輕型直流輸電系統更有助于解決清潔能源上網穩定性問題。

高壓變頻技術最大的優點是節電率一般可達30%左右，但缺點是成本高，并產生高次諧波污染電網。同步開斷(智能開關)技術是在電壓或電流的指定相位完成電路的斷開或閉合。目前，高壓開關大都是機械開關，開斷時間長、分散性大，難以實現準確的定相開斷。

實現同步開斷的根本出路在于用電子開關取代機械開關。

3.6 分布式能源接入技術

智能電網的核心在于構建具備智能判斷與自適應調節能力的多種能源統一入網和分布式管理的智能化網絡系統，可對電網與用戶用電信息進行實時監控和采集，且采用最經濟與最安全的輸配電方式將電能輸送給終端用戶，實現對電能的最優配置與利用，提高電網運營的可靠性和能源利用效率。

分布式電源（DER）的種類很多，包括小水電、風力發電、光伏電源、燃料電池和儲能裝置（如飛輪、超級電容器、超導磁能存儲、液流電池和鈉硫蓄電池等）。一般來說，其容量從1kW到10MW。配電網中的DER由于靠近負荷中心，降低了對電網擴展的需要，并提高了供電可靠性，因此得到廣泛采用。特別是有助于減輕溫室效應的分布式可再生能源，在許多國家政府政策上的大力支持下，迅速增長。目前，在北歐的幾個國家，DER已擁有30%以上的發電量分額。在美國DER目前只占總容量的7%，而預期到2020年時這一份額將達25%。

大量的分布式電源并于中壓或低壓配電網上運行，徹底改變了傳統的配電系統單向潮流的特點，要求系統使用新的保護方案、電壓控制和儀表來滿足雙向潮流的需要。然而，通過高級的自動化系統把這些分布式電源無縫集成到電網中來并協調運行，將可帶來巨大的效益。除了節省對輸電網的投資外，它可提高全系統的可靠性和效率，提供對電網的緊急功率和峰荷電力支持，及其他一些輔助服務功能，如無功支持、電能質量改善等；同時，它也為系統運行提供了巨大的靈活性。如在風暴和冰雪天氣下，當大電網遭到嚴重破壞時，這些分布式電源可自行形成孤島或微網向醫院、交通樞紐和廣播電視等重要用戶提供應急供電。小結

本文對智能電網的發展過程及國內外現狀作了論述和分析，而且詳細論述了智能電網各項關鍵技術如調度、輸電、變電、配電、用電等領域，信息技術領域、數字化變電站技術等，提出了智能電網技術發展是一個漸進的過程。鑒于中國經濟和電力負荷的高速發展，能源和負荷分布不均，發展特高壓電網及其它各級電網是目前中國電網建設的重點，所以對此必須密切跟蹤和深入研究。

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第三篇：智能電網網絡營銷模式研究論文[范文模版]

摘要：與傳統營銷模式相比，基于智能電網的網絡營銷模式具有明顯的優勢，如合理優化配置電力資源、提高利用效率等。本文首先闡述了基于智能電網網絡營銷的必要性；其次分析了基于智能電網的網絡營銷的優勢；最后研究了基于智能電網的網絡營銷模式設計，希望能為國內電力網路營銷模式的設計提供參考。

關鍵詞：智能電網；網絡營銷；營銷模式

隨著配電網的持續改革，配電網也逐步實現智能化，智能電網的出現對傳統的電力營銷模式帶來巨大沖擊，促使傳統電力營銷模式向著網絡營銷模式轉變，與傳統模式相比，網絡營銷模式不論在管理、市場性質及營銷策略方面都存在較大差異，這就使得相關的運營商亟待進行轉變，調整自己的網絡營銷模式。基于此，研究智能電網下的網絡營銷模式是一項十分重要的工作。

1.基于智能電網的網絡營銷必要性

在智能電網和分布式電源發展的趨勢下，電力營銷不能與趨勢為敵，也要順勢而為，要細分國內能源市場結構，增強營銷技術系統功能，構建基于智能電網的網絡營銷模式是電力企業營銷體系的核心。首先，開展電力網絡營銷能及時、準確分析和研究市場，傳統的營銷要有效分析市場，必須投入適當的人力、物力和財力進行市場調研，而網絡營銷能夠使用先進的交互技術和數據庫方便地實現對市場的分析；其次，電力系統進行網絡營銷能最大限度地發揮價格杠桿作用。目前的電價是發改委制定的，由于不是由市場競爭決定，因此難以真正的反映電力企業的運營狀況。而通過網絡營銷能極大地減少中間環節，在經過價格杠桿的作用能調節供需雙方的矛盾；最后，電力系統進行網絡營銷能樹立服務意識，提高服務質量。通過網絡營銷，能實時測試服務、供電等質量，為客戶提供更為優質的服務。

2.基于智能電網網絡營銷的優勢

2.1降低運營成本

與傳統營銷模式相比，電力系統進行網絡營銷能有效減少很多中間環節，如店面、人力、物力等投入，若能直接進行網絡宣傳還能極大地減少廣告費用，實現電力的直營渠道，通過互聯網進行銷售，不僅能有效地增強用戶和營銷人員的直接溝通，還能節省通訊費用和差旅費，極大地降低了電力系統的運營成本。同時也給用戶提供了巨大的便利，用戶足不出戶就可以在網上辦理業務，如繳納電費，用戶只需輸入服務號，就能通過支付寶、微信、網銀等方便地完成繳費。

2.2電力行業在通信互聯通道方面具有優勢

隨著電網改革的持續進行，智能電網的覆蓋率日益增加，用戶數量也呈現幾何數量級增加，電子通訊技術的發展有效地實現了電信、有線電視及電力網絡的融合，這給電力系統的網絡營銷提供了可靠的基礎保障，也對其提供了巨大的推動作用。電視機頂盒、寬帶等通訊也逐漸對電力網絡開放，這就使得用戶和電力企業的交流更加便捷，一旦用電器開始工作，不僅能為其提供電能，還能為期提供網絡功能。

2.3能提供高效的服務平臺，提高客戶的滿意程度

近幾年，電力系統網絡營銷的快速發展有效增強了用戶和供電部門之間的聯系，在客戶遇到問題和困難時，能及時得到有效的溝通和解決，極大地提高了電力系統的工作效率，減少了傳統營銷模式下產生的問題，實現了供電企業和客戶之間一對一的貼心服務，極大地提升了客戶的滿意度，促進了電力系統網絡營銷的進一步發展。如電力企業可將企業介紹、業務咨詢、辦理流程等都放在主頁上，客戶可根據自己的實際情況查詢相關信息，自助辦理各種業務，而不用專門跑到營業廳進行辦理，有效解決了企業為客戶服務在時間、空間的局限性，提高了客戶的忠誠度。

2.4可以通過網絡宣傳，樹立企業良好的形象

與傳統的電力營銷宣傳方式相比，網絡宣傳更具有全天候、零距離、動態雙向開放等特點，宣傳的內容既可以是供電企業的商品，也可是供電企業的服務，除此之外，還能將電力企業合作的公益事業、綠色能源等相關內容放到網站進行宣傳，以此提升電力企業的形象。

3.基于智能電網的網絡營銷模式設計

3.1電價的制定

就目前電價而言，是由國家發改委制定，因此電力企業并沒有更改電價的權力，為了最大限度地優化資源配置，增強對能源結構的調整力度，部分地區在確保配電網安全穩定的情況下，開展了發電權交易的嘗試，希望通過市場機制，降低風險。由于國內能源結構存在區域差異，制定了分布式電源并網的接入權交易。智能電網技術的出現使網絡營銷成為現實，通過對供電質量的實時檢測及控制，能實現對電力設備的開停控制。一旦分布式電源的電能達到并網條件，就能發出售電意向，平臺接收后通過詢問上網電量、時段及價格等，并將其發布到交易平臺，一旦有客戶同意以制定的價格購買，雙方就能完成交易，通過智能電網能實現分布式電源的競價上網，從根本上改變了傳統的“一廠一價”的機制，形成了一種市場競爭，使分布式電源和大電廠具有同等的市場地位，實現能源的高效利用。

3.2計量體系

基于智能電網的網絡營銷的電能表不僅要具有常規的計量功能，還必須要具有遙信、遙控及可升級等功能，以滿足供需雙方的互動需求。智能電表要實現能存儲客戶的電費，在降低客戶負擔的同時，還要避免客戶在電價上漲前的大幅度購買給電力企業帶來的問題。智能電網能有效實現客戶對電費的管理，一旦剩余電費的額度低于某個固定值，智能電表能夠通過短信或者自動斷電的方式提示客戶；若電費完全用完，智能電表就會自動斷電。同時智能電表還可以直接接受用戶的銀行轉賬、支付寶、微信等繳費，極大地提高了工作效率，為客戶繳費提供了巨大的便利，再也不用排隊去繳費。除此之外，基于智能電網網絡營銷的高級計量體系還能自動實現電能計量、制定、分布式電源并網等相關信息的采集，為供需雙方的交互提供信息支持。

3.3信息系統

目前，電力系統的營銷模式存在諸多缺陷，如資源沒有進行有效的整合、信息化機構不完善、信息孤島依然存在、沒有閉環管理及技術平臺不統一等。為了建立完善的信息系統，可通過分布式電源3級控制系統解決方案，以實現對電力系統網絡營銷的高效管理。第一，單元級控制。主要包括分布式電源及負荷的就地控制器，負責對分布式電源通過負荷進行電源頻率和電壓的實時監測和控制，確保分布式電源安全并入電網；第二，區域級控制。主要包括單元及中央控制器，通過中央控制器將分布電源的數據信息傳遞到公司，同時還能實現對控制系統的協調；第三，市場級控制。該級控制主要是根據電力系統的負荷特性、電網運行可靠性、電力調度等實際運行狀況作出針對性的決策，協調不同級別之間的高效優化管理及調度。

3.4需求側引導與虛擬營銷

需求引導是供需雙方的互動，電力系統要建立對應的響應機制實現供需平衡的調節，同時通過階梯電價優化配置電力資源，采取價格杠桿引導客戶的消費方式，在用電高峰期可投入分布式電源，以便實現錯峰填谷的目的。由于分布式電源的并網實現了雙向供需，因此就導致發供雙方存在利益博弈，可引入“虛擬營銷”，將虛擬電廠、分布式電源等進行有效調配，改變傳統的營銷模式，兼顧多方利益需求，實現能源供需和資產最佳分布的銷售模式。

3.5終端用戶

基于智能電網的網絡營銷模式下的用戶可能具有兩重身份：其一，客戶身份；其二，分布式電源發電者身份。如家中有太陽能的用戶，隨著科技的進一步發展，太陽能可以轉化為電能，讓客戶晚上使用，若太陽能轉化的電能過多，可將其向電網供電，若月底客戶的供電超過用電，不僅不用交電費，還可能收到發電上網的報酬。這樣用戶既是電能的消費者，又是生產者，既實現了綠色能源的有效利用，也發揮了智能電網的優勢。智能電網下用戶家里的每個電器都具有一個獨立的IP地址，用戶通過手機接入網絡營銷平臺后，可方便地實現對家中電器的控制，如下班之前，使用網絡營銷平臺接入電器，遙控空調自動打開，熱水器開始燒水，電飯煲開始做飯等。所有這一切在分布式電源并入智能電網后的網絡營銷模式下都能輕松實現。結束語綜上所述，電力網絡營銷模式是科技發展的必然產物，電力企業要加大對網絡營銷模式的改善，對網絡基礎設施進行完善，降低風險，為企業樹立良好的形象，提升客戶的滿意度。

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第四篇：智能電網論文

關于智能電網發展的研究論文

摘要：在全球電網逐漸不能滿足用戶需要的大背景下，智能電網應運而生；簡要概括了智能電網相對于傳統電網的特點；介紹了智能電網在世界幾個典型的國家和地區的發展；最后簡述了智能電網在未來的發展前景。

關鍵詞：智能電網;發展

0 引言

在這種全球經濟不斷發展、用戶對于電能質量的要求日益提高以及人們對環境保護愈來愈重視的背景下，人們希望建立一個更加可靠、具有較高自愈能力、與用戶之間實現密切互動的現代化電網，于是智能電網應運而生。在智能電網中，可以將能源開發、發電、輸電、配電、供電、售電、服務以及蓄能與能源終端用戶的各種電氣設備和其用能設施，通過數字化信息網絡連接起來，并通過智能化的控制實現整個系統的優化；充分利用各種能源資源，注重低碳環保，依靠分布式能源系統、能源梯級利用系統、蓄能系統和蓄電交通系統等組合優化配置，實現精確供能對應供能、互助功能和互補功能，將能源利用效率提高到一個全新的水平，使用戶投資效益和成本達到一種合理有利的狀態。本文主要以幾個典型的國家和地區為例簡要介紹一下智能電網的由來，特征，發展歷程、現狀及廣闊前景。

智能電網的產生背景及由來

首先，自從進入信息時代，互聯網的飛速發展給我們的生活帶來了翻天覆地的變化，與之相比，一些國家和地區的電力網絡系統并沒有跟上時代發展的潮流，電能供應不夠穩定，特別是幾次震驚世界的大停電事件帶來了巨大的經濟損失，現行的電力系統壓力不斷加大。2003年8月14日下午，美國東北部和加拿大部分地區發生大面積停電，停電影響了地鐵、電梯以及機場的正常運營，在一些地方造成了交通擁堵，給成千上萬市民的工作和生活造成了極大不便；2005年8月25日，美國加利福尼亞州南部地區供電的一條主要輸電線路出現故障，加州電力主管部門緊急啟動限電措施，造成大約50萬居民斷電半個小時。

其次，隨著經濟水平的迅速提升，用戶對于電能質量的要求愈來愈高。人們希望獲得更可靠、更優質的電能，在目前電網中，電壓跌落是最多的電能質量問題。因為電壓跌落大部分不可預見和不可控的事件引起的。電壓跌落發生的次數在電力系統中每年都不一樣。電能質量對于工業和制造廠是一個大問題，對于日益復雜的計算機控制的生產線加工廠，極小的電能擾動都可能帶來極大的破壞力。

并且，人們對于環境問題越來越關注，而現在電網中輸送的電能大部分都是火電，1度火電產生的二氧化碳約為0.96kg，那么可想而知，全球每年因為發電而產生的二氧化碳的數量是非常巨大的。另一方面，風能、太陽能等清潔能源又得不到充分的利用，面對這種矛盾，人們希望建立一個相對能夠可持續發展的電網系統。

在這些大的背景下，2001年，美國EPRI（電力研究院）最早提出“IntelliGrid”(智能電網)概念，并且開始進行相關研究。歐洲2005年成立“智能電網(Smart Grids)歐洲技術論壇”，也將“Smart Grids”上升到戰略地位開展研究。2006年IBM提出的“智能電網主要是解決電網安全運行、提高可靠性，從其在中國發布的《建設智能電網創新運營管理－中國電力發展的新思路》白皮書可以看出，該方案提供了一個大的框架，通過對電力生產、輸送、零售的各個環節的優化管理，為相關企業提高運行效率及可靠性、降低成本描繪了一個藍圖。所謂智能電網是IBM一個市場推廣策略。

奧巴馬上任后提出的能源計劃，除了以公布的計劃，美國還將著重集中對每年要耗費1200億美元的電路損耗和故障維修的電網系統進行升級換代，建立美國橫跨四個時區的統一電網；發展智能電網產業，最大限度發揮美國國家電網的價值和效率，將逐步實現美國太陽能、風能、地熱能的統一入網管理；全面推進分布式能源管理，創造世界上最高的能源使用效率。

2009年5月，國家電網公司提出在我國全面建設“堅強智能電網”，以應對資源環境問題帶來的挑戰，全面提高電網的資源優化配置能力和電力系統的運行效率，引領引導并支持能源及相關產業技術和裝備升級，構筑起穩定、經濟、清潔、安全的能源供應體系，以能源的可持續發展支持經濟社會的可自進入信息時代，全球壓力不斷增大，能源需求不斷增加，電力市場化的不斷加深，用戶對電能可靠性和質量的要求也不斷提升。2 智能電網主要的特點

2.1智能電網的自愈性

這是智能電網最主要的特征，也是智能電網的核心功能，這就需要對電網的運行狀態進行連續的的在線評估，并采取預防性的控制手段，對可能出現的問題迅速做出預測、檢測和相應，故障發生時，在沒有或少量人工干預下能夠快速隔離故障、自我恢復，避免大面積停電的發生。

2.2智能電網的互動性

在電網中，電網與環境、設備、用戶互相之間的互動是智能電網的另一重要特征。系統運行與批發、零售電力市場實現無縫銜接，支持交易的有效開展，實現資源的優化配置；同時通過市場交易更好地激勵電力市場的主體參與電網安全管理，提升電力系統的安全運行水平。這樣，一方面為用戶節省了開支，同時也會大量減少輸電線路不必要的損耗。在這種互動機制下，能夠實現風能、太陽能等清潔能源的充分利用，還可以利用電價這一驅動力，削峰填谷，這對于整個電網的運行都有極大的好處。

2.3智能電網對多種能源的兼容性

智能電網的本質是能源替代和兼容利用，它可以實現清潔的可再生資源的轉化整合，并輸送到國家電網中來，有利于綠色電網的建設。當然這一點是與智能電網的互動性分不開的。另外，各種各樣的分布式電源的接入，一方面減少了對外來能源的依賴，另一方面提高了供電的可靠性與電能的質量。

2.4智能電網的堅強可靠性

智能電網的每一個元素都應該有安全需求的考慮，在整個系統中應確保一定的集成和平衡。對其基礎設施的攻擊主要分為物理攻擊和信息攻擊，在智能電網中應該在抵御這些攻擊的同時，盡量降低成本，獲得實際的效益。

2.5智能電網的優質性

智能電網中運用的先進技術將同時減少電力輸送系統中的帶能質量問題和保護用戶的敏感電子設備，總之其終端目的都是將清潔、可靠、優質的電能送到用戶。

智能電網在世界上的發展

3．1美國的智能電網 總體來說，美國的智能電網主要是為了建立一個發電和配電更有效更安全的現代化電網來滿足當前用戶的需求。2001年，美國電力科學研究院創立了智能電網聯盟，推動“Intelli Grid”研究。這個項目主要有兩個目標：①分析出電力系統的商業需求，包括現在、未來的各種需求，如自愈電網概念等；②以基于這些分析得出的電力系統的需求作為基礎，提出支撐未來電力系統的信息需求系統使用戰術性的方法來建立一個戰略視圖，以戰略的高度建立一個不依賴具體技術的視圖框架。

為了使美國電網實現現在化，保證經濟安全和國家安全，美國能源部（DOE）于2003年發布了“Grid2030”，對美國未來電網遠景做了闡述。DOE于2004年有進一步發布了“國家輸電技術路線圖”，為實現“Grid2030”進行了戰略部署。在這兩份文件以及工業界的指導下，2004年在DOE的支持下，電網智能化項目（Grid Wise）啟動。

2005—2006年，DOE與美國國家能源技術實驗室（NETL）合作，發起了“現代電網”倡議，任務是進一步細化電網現代化遠景和計劃，并在全國范圍內達成共識。國家電工委員會IEC于2008年籌建了SG3智能電網戰略工作組，以制定智能電網的相關標準，推進智能電網的進程，促進智能電網發展過程中的一致性。2009年4月16日，美國副總統拜登公布了能源部發展智能電網的詳細規劃。能源部將設立兩個專項計劃，分別為“智能電網投資撥款項目”(Smart Grid Investment Grant Program)和智能電網示范項目(Smart Grid Demonstration Projects)，投資額分別為33.75億美元和6.15億美元。2009年4月，美國National Grid向馬薩諸塞州公共事業部提交了一份持續兩年、總投資達5700萬元的電網示范項目。

2007年初Xcel能源公司推出了智能電網概念，選擇美國科羅拉多州的博爾德是推進智能電網城市項目，并付諸實施。在資金方面，Xcel能源公司預計與其合伙人資助一億美元，并計劃調動其他來源，包括政府補助金，做到讓消費者無成本投入。2008年美國博爾德市已經成為了全美第一個智能電網城市。3.2歐洲智能電網

2004年，歐盟委員會啟動了相關的研究與建設工作提出了歐洲要建設智能電網。2006年，歐盟理事會能源綠皮書《歐洲可持續的、競爭的和安全的電能策略》明確指出，歐洲已經進入新能源時代，智能電網技術是保證電能質量的關鍵技術和發展方向。保證供電的持續性、競爭性和安全性是歐洲能源政策最重要的目標，也是歐洲電力市場和電網必須面對的新挑戰。未來整個歐洲的電網必須向用戶提供高度可靠、經濟有效的電能，并充分開發利用大型集中發電機和小型分布式電源。

2008年7月1日，意大利國家電力公司(ENEL)負責啟動了歐盟11個國家25個合作伙伴聯合承擔的ADRESS項目。該項目總預算為1600萬歐元，目的是開發互動式配電能源網絡，讓電力用戶主動參與到電力市場及電力服務中。2001~2008年，意大利國家電力公司累計安裝了3180萬塊智能電表，覆蓋率已達到95%，剩余部分將于2011年前完成。

2009年4月，西班牙電力公司ENDESA牽頭，與當地政府合作在西班牙南部城市Puerto Real開展智能城市項目試點，包括智能發電(分布式發電)、智能化電力交易、智能化電網、智能化計量、智能化家庭，共計投資3150萬歐元。當地政府出資25%，計劃用4年完成智能城市建設。該項目涉及9000個用戶、1個變電站以及5條中壓線路和65個傳輸線中心。

2009年6月，荷蘭阿姆斯特丹選擇埃森哲(Accenture)公司幫助自己完成“智能城市(Smart City)”計劃。該計劃包括可再生能源利用、下一代節能設備、CO2減排等內容。法國的規劃是從2012年1月開始，將所有新裝電表更換為智能電表。英國能源和氣候變化部2011年3月30日宣布，將于2019年前完成為英國3000萬戶住宅及商業建筑物安裝5300萬臺智能電表的計劃。目前英國的人口約為6000萬，約有2300萬戶家庭，該計劃幾乎涉及英國所有住宅和商業建筑。作為歐洲2020年及后續的電力發展目標，未來歐洲電網應滿足以下需求：①；靈活性，在適應未來電網變化與挑戰的同時，滿足用戶多樣化的電力需求；②可接入性，使所有用戶都可接入電網，尤其是推廣用戶的對可再生、高效、清潔能源的利用；③可靠性，提高電力供應的可靠性與安全性以滿足數字化時代的電力需求；④經濟性，通過技術創新、能源有效管理、有序市場競爭及相關政策提高電網的經濟效益。3.3日本的智能電網

日本政府通過深入比較與美國電力工業的不同特征，結合自身國情，決定本國的智能電網的發展。日本政府大規模發展新能源，確保電力系統的穩定，構建智能電網。據2009年3月17日日本《電氣新聞》報道，針對美國提出的智能電網，日本經濟產業副部長望月晴文指出，美國的脆弱電力系統與日本的堅強電力系統無法單純比較，日本將根據本身國情，主要圍繞大規模開發太陽能等新能源，確保電力系統穩定，構建智能電網。經產省根據日本企業在智能電網的技術先進性，選出了7領域26項重要技術項目作為發展重點。如輸電領域的輸電系統廣域監視控制系統（WASA）、配電領域的配電自動化、儲能領域的系統用蓄電池的最優控制、電動汽車領域的快速充電和信息管理和智能電表領域的廣域通訊等列入其中。2010年4月，日本經產省在橫濱市、豐田市、京都府和北九州市開展了智能電網實證項目。京都府京阪奈節能城市項目，利用智能電表開展節能技術實證；橫濱市開展智能家居技術實證；北九州市開展新能源接入技術實證；豐田市開展電動汽車技術實證。3.4中國的堅強智能電網

我國關于智能電網的研究進展緩慢，甚至是剛剛起步。2007年10月，華東電網公司啟動了智能電網可行性的研究，密切跟蹤國際先進電力企業和研究機構對智能電網的研究，并結合華東電網的現狀和今后的發展要求，提出了三個階段的發展思路和行動規劃——2010年初步建成電網高級調度中心，2020年全面建成具有初步智能特性的數字化電網，2030年真正建成具有自愈能力的智能電網。2009至2020年國家電網總投資3.45萬億元，其中智能化投資3841億元，占電網總投資的11.1%，未來10年將建成堅強智能電網2009至2010年為規劃試點階段，重點開展堅強智能電網發展規劃工作，制定技術和管理標準，開展關鍵技術研發、設備研制及各環節的試點工作；2011至2015年為全面建設階段，加快建設華北、華東、華中“三華”特高壓同步電網，初步形成智能電網運行控制和互動服務體系，關鍵技術和裝備實現重大突破和廣泛應用；2016至2020年為引領提升階段，全面建成統一的堅強智能電網，技術和裝備全面達到國際先進水平。中國國家電網公司目前正在推進“一特四大”的電網發展戰略以特高壓電網為基礎，促進大煤電、大水電、大核電、大型可再生能源基地的集約化開發，在全國范圍內實現資源優化配置。以大型能源基地為依托，建設由1000千伏交流和±800千伏直流構成的特高壓電網，形成電力“高速公路”。同時，將以特高壓電網為骨干網架、各級電網協調發展的堅強電網為基礎，發展以信息化、數字化、自動化、互動化為特征的自主創新、國際領先的堅強智能電網。

智能電網的廣闊的發展前景

作為世界各國都在著重研究發展的新一代電網，應該說，智能電網的發展前景還是很廣闊的。通過以上的分析我們可以看出，與當前的傳統型電網相比，智能電網有其獨特的優勢，它可以解決很多當前電網所不能解決的問題。它的自愈性理論上可以使當前電網中出現的大停電事件變為零可能；并且其互動性是極具現實意義的，通過供電公司與用戶的雙重反饋可以極大的促進當前風電等不可控電能的利用和電能傳輸的效率；智能電網還可以加快綠色電網的建設，使電網更加安全潔凈。同時，智能電網可促成和激勵新產業的發展擴大，加快電力市場和國民經濟的發展與繁榮。電網的創新將使銷售市場更加自由，更具有創造力，以智能電網為載體，以提高能源利用效率、減少對環境的影響為主要驅動力的一系列新技術所組成的產業群將隨智能電網的建設而獲得更大的發展。并且，最具前景的產業是電動汽車及儲能技術，最具難度的是如何實現電網的最有控制。智能電網還會促進電力市場的蓬勃發展，在智能電網中，先進的設備和廣泛的通信系統等基礎設施及其技術支持系統為市場參與者提供了充分的信息和數據。總之，在未來一段時期內，智能電網必將成為世界電網發展一個重要方向。

結論

本文主要通過綜合智能電網在幾個典型的國家和地區的發展歷程，簡要地介紹了一下對于智能電網的淺層認識。1）智能電網作為新一代電網是在目前電網所暴露出的問題的推動下出現的；2）智能電網具有傳統電網所不具有的特征；3）世界上許多國家和地區都在努力開發適合于本國國情的智能電網；4）智能電網具有廣闊的發展前景。

參考文獻：

[1] 《智能電網導論》——許曉慧 [2] 《中國電力與能源》——劉振亞 [3] 《復雜大電網安全性分析?——智能電網的概念與實現》——丁道齊

[4] 《智能電網 ——新能源、新技術、新材料的應用平臺》——2009年6月1日 [5] 《歐洲智能電網產業發展形勢與需求分析》——北極星電力網 [6] 《日本智能電網發展模式與方向》——2011-08-19 [7] 《我國智能電網的發展前景分析》——行業研究

第五篇：智能電網學習心得（范文模版）

“三華”同步電網知識手冊學習心得

近日，通過“三華”同步電網知識手冊以及網校“三華”同步相關知識的學習講解，對“三華”同步有了一定的了解，國家電網公司普及“三華”同步電網知識，是為了堅定建設特高壓和堅強智能電網的信心和決心，加快推進電網發展方式轉變。2011年，第十一屆全國人民代表大會第四次會議審議通過的《國民經濟和社會發展第十二個五年規劃綱要》，明確提出推動能源生產和利用方式變革，并將建設特高壓輸電工程、智能電網全面納入國家發展戰略。根據該綱要，公司規劃建設“三華”（華北、華中、華東）、西北、東北三大同電網，將使國家電網的資源配置能力、經濟運行效率、安全水平、科技水平和智能化水平得到全面提升。

我國能源資源分布特點及大規模可再生能源發展，迫切需要提升電網的資源優化配置能力，支撐國家能源戰略實施。建設以特高壓電網為骨干網架、各級電網協調發展的堅強電網，實現電力的大規模、遠距離、高效率輸送，為構建經濟、高效、清潔的國家能源運輸綜合體系提供重要支撐；促進大煤電、大水電、大核電、大型可再生能源基地的集約化開發，在全國范圍優化配置資源，是統一堅強智能電網建設的主要發展目標之一。

“三華”同步電網指通過特高壓交流網架將我國華北、華東、華中區域電網聯結起來形成的特高壓同步電網。大電網互聯一直是世界各地電網的發展趨勢，甚至在一些國家和地區還出現了跨國互聯的同步電網，說明各個國家同步電網的規模在逐步增大。同步電網是電網發展的基本規律，在技術和經濟上都有很大的優越性。其中包括電網規模越大，接入發電機越多，抵御擾動和故障沖擊的能力越強;網間交換能力強，可以充分獲取錯峰、調峰、水火互濟、跨流

域補償、互為備用和調劑余缺等聯網效益;以及大受端電網接受遠距離、大容量外來電力的能力強等。

未來幾年缺電的形勢會比“十一五”后期更為緊張，局部地區電力緊張的范圍更大，缺口也會更大。造成結構性缺陷的重要原因是跨區電網建設落后，跨區輸電能力不足。東北、西北電力富集地區難以支援華北和華東等地，也造成西部電力大量裝機空閑，這就是不能合理利用資源造成的資源極大浪費。今后我國的能源資源開發主要集中在西部和西北部地區，開發重心逐步西移和北移，而東部地區經濟持續快速發展，能源需求量大，導致我國能源產地與能源消費地區之間的距離越來越遠。能源資源和消費中心逆向分布的基本國情，決定了我國能源就電力流動具有跨區域、遠距離、大規模的特點，電力輸送呈現“西電東送、北電南送”的基本格局。能源和消費中心的距離越來越大，這就是發展“三華”同步電網的根本所在。

“三華”特高壓同步電網的戰略，適應了世界能源發展格局的變化和我國能源支撐能力，響應了當今節能環保、清潔能源、低碳經濟的號召，已成為我國能源和電力行業發展的必由之路。