隨著能源互聯(lián)網(wǎng)的加速建設(shè)和“雙碳”目標(biāo)的深入推進,國家電網(wǎng)作為國家關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施的核心運營者,正面臨數(shù)字化、智能化轉(zhuǎn)型的重大機遇與挑戰(zhàn)。新一代信息通信技術(shù)(ICT)與網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)已成為驅(qū)動電網(wǎng)轉(zhuǎn)型升級、保障能源安全穩(wěn)定供應(yīng)的核心引擎。本文旨在探討國家電網(wǎng)在新一代信息通信及網(wǎng)絡(luò)安全領(lǐng)域的技術(shù)發(fā)展趨勢,并分析相關(guān)網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的開發(fā)路徑。
一、 新一代信息通信技術(shù)發(fā)展趨勢
國家電網(wǎng)的信息通信技術(shù)正朝著泛在互聯(lián)、智能融合、高效可靠的方向演進。
- 泛在物聯(lián)與5G/6G融合:為滿足海量電力終端(如智能電表、分布式電源、巡檢機器人)的實時接入與數(shù)據(jù)采集需求,電力物聯(lián)網(wǎng)(PIoT)將與5G及未來6G技術(shù)深度融合。5G網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù)可為電網(wǎng)控制、智能配電、精準(zhǔn)負(fù)荷控制等業(yè)務(wù)提供高可靠、低時延的專屬通道,而6G愿景中的通感算一體、空天地一體化網(wǎng)絡(luò),將進一步提升電網(wǎng)全域感知與協(xié)同控制能力。
- “云邊端”協(xié)同計算:傳統(tǒng)集中式云計算難以滿足配用電側(cè)實時性要求高的業(yè)務(wù)需求。因此,構(gòu)建“云(調(diào)控云、管理云)-邊(變電站、供電所邊緣計算節(jié)點)-端(現(xiàn)場智能設(shè)備)”協(xié)同的計算架構(gòu)成為趨勢。邊緣計算可實現(xiàn)本地數(shù)據(jù)快速處理與實時決策,減少云端壓力與傳輸時延,支撐配網(wǎng)自愈、故障精準(zhǔn)定位等應(yīng)用。
- 人工智能全面滲透:AI技術(shù)將深度賦能電網(wǎng)各環(huán)節(jié)。在通信網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域,AI可用于流量預(yù)測、網(wǎng)絡(luò)資源動態(tài)調(diào)度與故障自愈;在業(yè)務(wù)應(yīng)用層面,AI將支撐設(shè)備狀態(tài)智能評估、新能源功率預(yù)測、用戶負(fù)荷分析、智能巡檢與調(diào)度決策,推動電網(wǎng)向自適應(yīng)、自優(yōu)化的智能系統(tǒng)發(fā)展。
二、 網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)發(fā)展趨勢
電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)空間的邊界不斷擴展,安全威脅日益復(fù)雜,防御體系向主動、內(nèi)生、協(xié)同演進。
- 內(nèi)生安全與零信任架構(gòu):傳統(tǒng)的邊界防護模式難以應(yīng)對高級持續(xù)性威脅(APT)。引入“零信任”理念,構(gòu)建以身份為中心、持續(xù)驗證的動態(tài)訪問控制體系,成為保護電網(wǎng)核心業(yè)務(wù)和數(shù)據(jù)的關(guān)鍵。將安全能力內(nèi)生于設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)和應(yīng)用中(內(nèi)生安全),實現(xiàn)安全與系統(tǒng)的同步規(guī)劃、建設(shè)和運行。
- 主動防御與威脅情報:安全防護從被動響應(yīng)轉(zhuǎn)向主動預(yù)警和縱深防御。通過部署全流量監(jiān)測、威脅狩獵系統(tǒng),結(jié)合大數(shù)據(jù)分析和AI算法,實現(xiàn)對未知威脅的早期發(fā)現(xiàn)和快速響應(yīng)。建立行業(yè)級的電力網(wǎng)絡(luò)安全威脅情報共享平臺,提升整體協(xié)同防御能力。
- 密碼技術(shù)深化應(yīng)用與量子安全前瞻:商用密碼在電力調(diào)度、配電自動化、用電信息采集等關(guān)鍵系統(tǒng)中的深度應(yīng)用與合規(guī)改造是當(dāng)前重點。需前瞻性研究抗量子計算密碼算法,以應(yīng)對未來量子計算對現(xiàn)有公鑰密碼體系的潛在威脅,保障電網(wǎng)安全的長遠(yuǎn)根基。
三、 關(guān)鍵網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)開發(fā)路徑
為支撐上述發(fā)展趨勢,需重點攻關(guān)以下網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的自主研發(fā)與融合創(chuàng)新:
- 電力專用通信協(xié)議與芯片:開發(fā)自主可控、滿足電力業(yè)務(wù)特性和安全要求的專用通信協(xié)議棧(如深化IPv6在工控場景的應(yīng)用)。推動電力通信、傳感、安全芯片的自主研發(fā),夯實底層硬件基礎(chǔ)。
- 能源互聯(lián)網(wǎng)數(shù)字孿生平臺:構(gòu)建覆蓋“源網(wǎng)荷儲”全環(huán)節(jié)的高保真數(shù)字孿生電網(wǎng)。該平臺需集成地理信息(GIS)、設(shè)備模型、實時數(shù)據(jù)與仿真算法,實現(xiàn)電網(wǎng)狀態(tài)全景可視、運行方式模擬推演、故障預(yù)警與輔助決策,是電網(wǎng)智能化的核心支撐。
- 統(tǒng)一物聯(lián)管理平臺與數(shù)據(jù)中臺:開發(fā)能夠納管異構(gòu)、海量電力物聯(lián)網(wǎng)終端的統(tǒng)一管理平臺,實現(xiàn)終端即插即用、數(shù)據(jù)統(tǒng)一采集與邊緣應(yīng)用敏捷部署。構(gòu)建企業(yè)級數(shù)據(jù)中臺,打通專業(yè)數(shù)據(jù)壁壘,提升數(shù)據(jù)資產(chǎn)化運營與服務(wù)化能力,賦能各類智能應(yīng)用。
- 網(wǎng)絡(luò)安全仿真驗證與攻防靶場:建設(shè)貼近真實電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)與業(yè)務(wù)環(huán)境的攻防靶場和仿真驗證平臺,用于安全技術(shù)測試、攻防演練、人員培訓(xùn)及應(yīng)急預(yù)案驗證,持續(xù)提升電網(wǎng)的實戰(zhàn)化安全防護水平。
國家電網(wǎng)新一代信息通信與網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)的發(fā)展,是一個系統(tǒng)性、持續(xù)性的創(chuàng)新工程。它需要堅持自主可控與開放合作相結(jié)合,以業(yè)務(wù)需求為導(dǎo)向,以技術(shù)創(chuàng)新為驅(qū)動,統(tǒng)籌推進網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施升級、安全防御體系重構(gòu)與關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān)。通過持續(xù)深化信息通信網(wǎng)絡(luò)與電力系統(tǒng)的融合發(fā)展,并構(gòu)筑牢不可破的網(wǎng)絡(luò)安全防線,國家電網(wǎng)必將能更好地支撐新型電力系統(tǒng)建設(shè),保障國家能源安全,服務(wù)經(jīng)濟社會發(fā)展大局。