刍议智能电网和通信技术关键问题

                                                           菅卫兵

   通信、信息技术在建设智能电网中具有重要作用。高效的电力通信技术可使得电网的稳定、可靠受到保障。本文列举了在建设智能电网、应用通信技术中的几个关键环节，并重点在信息安全防护、标准体系建立等处提出切实可行的完善建议。

   前言：智能电网指的是：采用智能化手段、以攻击、激励等方式维持长期、稳定的供电。而通信网络的迅速、集成、双向运作保证着电网功能得以良好的实现。电力负责者应对智能电网及其通信技术加强重视，时常总结及改进，使得电网建设适应时代经济的发展。

   一、信息流层次模型

在电网的信息传递中，多层次信息支持系统是其强大的保证。其原因在于，电网的信息流通有了可靠的载体。电网信息的层次、级别得以划分清晰，且纵横贯通，信息运行因此受到了强有力的保障、支持。

   第一，体系建立包括了不同级别、层次，信息传输更为准确、高效，使用设备时更为便捷、及时。这样建立的模型成功使得信息交换的耗费被减少。

   第二，为实现数据的超越分区及系统的访问、存储及其处理，建网者设置了数据中心管理层。智能网络远远比传统网络的信息总量多。此外，在原有的信息化之上，此电网还有助于信息集成在异构系统中的实现。访问信息时，以事件驱动等方式降低过多检索数据的可能。网络的高端分析、控制因以上基础应用层被确保。

   第三，可以通信网架层及其网络将所有种类设备连为一体。此智能电网便于连接、维护，在不易安置有线网处、可以无线、公网形式加以合适的风险防范。

   第四，多种电网的信息传递的工具及设施都可在设备层中找到。

    二、通信标准体系

   建立智能网络须跨多个地域，设备种类多、构成复杂。为此，建网单位应设立通信、信息标准，保障每个设备的运转正常、协调有序及快捷高效。建网标准体系有IEC62351、IEC61970、IEEE802等等。在电力使用、运输、分配及信息风险防范等各处，均应有科学标准予以保障。

第一，建立科学建筑及网络的通信协议及标准管理体系，设立BACnet标准管理体系。

第二，为使得系统对保护、控制的准确反应，避免信息被任意修改、系统被随意攻击、窃听，专家设立了IEC62351标准体系。在实体认证时，负责人可使用数据加密、数字签名等。

   第三，一般来说，通信标准采用TCP/IP。除此之外，DSL、BPL、SONET也可作为参考标准。

   三、电力通信网络

   （一）通信网络的不足

   “高端强、低端弱”、“骨干强、接入弱”是现今电力通信建网中的总体状况。在电力通信中，电力的使用、分配情况不尽如人意，较之输电网落后很多。各通信网络的使用、资源利用应不断增强。同时，调度数据网的2平面建设存在欠缺、骨干网架不尽完善。

   （二）网络应用

维护简单、易于扩展、操控轻松、可靠度佳等是电网建设中应用网络的长处。这样，各不同控制设备的信息分享、网络集成因设备的连接简单化得以实现。在应用电网时，可使用各种通信技术、但各自长处不尽相同。下面介绍两种常用的技术：

1.Internet2

此技术为下1代骨干网、编码为128位、协议为IPv6。地址资源非常多，在集成Qos的应用时，可采用QoS、MPLs、质量优秀的主干网络直接支持。

2.BPL通信

该技术有待得到市场的普遍认可，BPL标准正在被建立中。在BPL通信时，使用2-50MHzF；数据传输在用户入口可至20—100Mbit/s。这样对恐怖活动的监控时可直接使用视频。该技术的通信是采用宽带。在使用室内插座、布线时，可即插即用。

   此种技术在被逐渐普及，覆盖度高、风险性低。电力线网是此技术的发展起源。若智能电网建设具备一致标准、通信效果被保证，BPL通信的发展前景将较为广阔。

   四、安全防护网络建设

   （一）保护敏感信息

   建网者应重视系统数据的风险防范、网络调度信息的公布。为防止信息的损坏、丢失，应建立冗余备份。在避免信息被随意访问及盗用、应采用已被认证、加密的安全网络。这样可有效保护电网敏感信息、降低非法访问、篡改数据可能。电网信息的可靠及完整因此得到保证。

   （二）保护重要系统

   在保护重要系统时，负责者应尽力避免网络调度中的系统侵害、并防止系统事故的发生。防止病毒、黑客等的系统侵犯，尤其应注意一次性的攻击系统攻击事故。

   （三）抵御威胁

   建网者应设立报警系统，应对可能出现的安全威胁。若情势紧急、系统有受严重攻击、破坏危险时，相关电网部门、单位可联合补救。

   （四）风险评估

   建网者应制定原则、改善对策，适时对信息系统的安全性进行评估。有资料称，有大型企业即使设有IT团队、但也存在漏洞。表现在：在工作站、路由器、服务器中设以风险规制，但缺乏用户安全认证。所以，无线网的安防机制在风险防范中作用关键。

   五、构建通信及信息体系

   电力系统包括了电力的运输、分配、使用及发电。用户载波形式传输少量数据在专网构建中被普遍采用。智能电网的一大明显特征在于：可与使用者做良性交互。在自动抄表及测量、用户信息网关等处为广泛使用智能电网的领域。很多AMR、AMI方案中通信方式为GPRS、RF技术。但使用无线技术的缺点在于：不够安全、可靠。建议在电力线上采用OFDM，既降低了风险、也使得数据传输的可靠及高速率得到了保障。

六、结论

目前的电力通信网络建设中，仍在标准设立、技术更新、体系构建等处存在不足。为使得国家的电网建设跟上国际发展形势，电力部门应在通信标准体系、电力网络通信、安全防护体系等各处加以完善。同时，负责者还应加强创新、使得电网建设符合我国国情。（作者单位：河南省安阳市内黄县职教中心）