1、智能电网的信息安全方案智能电网及其信息安全方案智能电网的信息安全方案2目目 录录n一、智能电网是什么？一、智能电网是什么？n二、智能电网：低碳经济的支柱产业！n三、智能电网的功效n四、智能电网的特征n五、智能电网的核心是信息技术n六、智能电表及其接入方式n七、智能电网的信息安全n八、智能电网信息安全解决方案n九、天一集成公司的工作智能电网的信息安全方案3一、智能电网是什么？一、智能电网是什么？n情景一：“手机收到电力公司的提醒，手机收到电力公司的提醒，2323点至第二日凌晨点至第二日凌晨7 7点，由点，由风力发电供电，每度电价下调风力发电供电，每度电价下调50%”50%”。于是通过网络调整家。
2、于是通过网络调整家中洗衣机、电动车充电的智能插座使用风力电。中洗衣机、电动车充电的智能插座使用风力电。n情景二：“家里的屋顶上安装了太阳能电池，满足了全家的用电家里的屋顶上安装了太阳能电池，满足了全家的用电需要。白天家里用电少的时候，多余的电可以卖给国家，需要。白天家里用电少的时候，多余的电可以卖给国家，每月不但不需要缴电费，而且还可以赚钱。每月不但不需要缴电费，而且还可以赚钱。”智能电网的信息安全方案4一、智能电网是什么？一、智能电网是什么？n情景三：“我的电动汽车配备有智能电表我的电动汽车配备有智能电表和通讯功能，可以与电网协调连接，和通讯功能，可以与电网协调连接，随时实现最优化的充电模式
3、。当汽随时实现最优化的充电模式。当汽车暂停使用时，我还可以把车载电车暂停使用时，我还可以把车载电池中的电能返销给智能电网系统。池中的电能返销给智能电网系统。”以上的情景现在听起来好像不可思议，但是当以上的情景现在听起来好像不可思议，但是当“智能电智能电网网”建成后，家家户户都安装了智能电表，甚至在汽车、建成后，家家户户都安装了智能电表，甚至在汽车、家电上也会安装。上面描述的情景将成为现实。家电上也会安装。上面描述的情景将成为现实。智能电网的信息安全方案5一、智能电网是什么？一、智能电网是什么？智能电网被称为智能电网被称为“电网电网2.0”2.0”。主要利用能够进行双向。主要利用能够进行双向通讯
4、的智能电表，即时掌握各家各户电力消费数据信息，通讯的智能电表，即时掌握各家各户电力消费数据信息，并据此制定阶梯电价。并据此制定阶梯电价。用户可根据不同时间段电价的浮动情况，随时控制家电用户可根据不同时间段电价的浮动情况，随时控制家电设备智能用电，节省用电成本。用户甚至可以自己生产电设备智能用电，节省用电成本。用户甚至可以自己生产电力力(太阳能等太阳能等)，通过网络返销给电力供应商。，通过网络返销给电力供应商。智能电网的信息安全方案6一、智能电网是什么？一、智能电网是什么？电力公司可以通过使用传感器、计量表、数字控件和分电力公司可以通过使用传感器、计量表、数字控件和分析工具，自动监控电网，优化电
5、网性能、防止断电、更快析工具，自动监控电网，优化电网性能、防止断电、更快地恢复供电，消费者对电力使用的管理也可细化到每个联地恢复供电，消费者对电力使用的管理也可细化到每个联网的装置。网的装置。智能电网的信息安全方案7一、智能电网是什么？一、智能电网是什么？20082008年年,美国科罗拉多州的波尔得市已经成为全美第一美国科罗拉多州的波尔得市已经成为全美第一个智能电网城市，每户家庭都安装了智能电表，人们可以个智能电网城市，每户家庭都安装了智能电表，人们可以很直观地了解当时的电价，从而把如洗衣服、烫衣服等较很直观地了解当时的电价，从而把如洗衣服、烫衣服等较费电的事情安排在电价低的时间段。费电的事情
6、安排在电价低的时间段。下图分别是该市冬夏两季电价变动图。下图分别是该市冬夏两季电价变动图。智能电网的信息安全方案8一、智能电网是什么？一、智能电网是什么？在中国，在中国，上海已率先实施分时电价，价格按照上海已率先实施分时电价，价格按照6 6时至时至2222时每千瓦时时每千瓦时0.610.61元，元，2222时至次日时至次日6 6时每千瓦时时每千瓦时0.300.30元计算。元计算。采用分时电价后，受益最大者当属晚间经常使用空调、电采用分时电价后，受益最大者当属晚间经常使用空调、电热水器的居民。经计算，分时计价后的电费比单一电价每热水器的居民。经计算，分时计价后的电费比单一电价每天可省电费天可省电
7、费14.21%14.21%。右图是一个智能电网右图是一个智能电网系统给出的某家庭用电系统给出的某家庭用电量实时分布图。量实时分布图。研究数据表明，如果研究数据表明，如果用户了解家庭用电信息，用户了解家庭用电信息，那么他们每月的电费一那么他们每月的电费一般可节省般可节省5%5%到到15%15%。智能电网的信息安全方案9目目 录录n一、智能电网是什么？n二、智能电网：低碳经济的支柱产业！二、智能电网：低碳经济的支柱产业！n三、智能电网的功效n四、智能电网的特征n五、智能电网的核心是信息技术n六、智能电表及其接入方式n七、智能电网的信息安全n八、智能电网信息安全解决方案n九、天一集成公司的工作智能电
8、网的信息安全方案10二、智能电网：低碳经济的支柱产业！智能电网被公认为是未来电网发展的最佳方法，智能智能电网被公认为是未来电网发展的最佳方法，智能电网在欧美国家已经逐步上升到国家战略层面。电网在欧美国家已经逐步上升到国家战略层面。美国政府把发展智能电网作为国家美国政府把发展智能电网作为国家能源和经济政策的重要组成部分。能源和经济政策的重要组成部分。20092009年年2 2月奥巴马签署的月奥巴马签署的美国复苏和重新美国复苏和重新投资法投资法中有中有4545亿美元专门用于扶持智亿美元专门用于扶持智能电网的发展，预计十年内总计将投入能电网的发展，预计十年内总计将投入15001500亿美元。这一计划
9、将为美国创造新亿美元。这一计划将为美国创造新的经济增长以及就业机会。的经济增长以及就业机会。奥巴马说：奥巴马说：“现在是建设绿色能源现在是建设绿色能源高速公路的时代高速公路的时代”。智能电网的信息安全方案11二、智能电网：低碳经济的支柱产业！在在20092009年哥本哈根国际气候大会上，年哥本哈根国际气候大会上，中国宣布到中国宣布到20202020年单位年单位GDPGDP能耗下降能耗下降4040至至4545，新能源在一次能源的比例将达，新能源在一次能源的比例将达到到1515。对一个发展中国家而言，任务。对一个发展中国家而言，任务相当艰巨。相当艰巨。因此，能打通新能源发展瓶颈的智因此，能打通新能
10、源发展瓶颈的智能电网将成为重点发展方向。一位业内能电网将成为重点发展方向。一位业内人士说：人士说：“中国政府高层在推动智能电中国政府高层在推动智能电网发展上是下了很大决心的，实际进度网发展上是下了很大决心的，实际进度也是很快的，在理论上也完全不落后美也是很快的，在理论上也完全不落后美国。国。”智能电网的信息安全方案12二、智能电网：低碳经济的支柱产业！n 20092009年年5 5月月2121日，国家电网公司首次公布中国版智能电日，国家电网公司首次公布中国版智能电网计划。名为网计划。名为“坚强智能电网坚强智能电网”。智能电网的信息安全方案13二、智能电网：低碳经济的支柱产业！坚强智能电网：以坚
11、强网架为基础，以通信信息平台为坚强智能电网：以坚强网架为基础，以通信信息平台为支撑，以智能控制为手段，包含电力系统的发电、输电、支撑，以智能控制为手段，包含电力系统的发电、输电、变电、配电、用电和调度各个环节，覆盖所有电压等级，变电、配电、用电和调度各个环节，覆盖所有电压等级，实现实现“电力流、信息流、业务流电力流、信息流、业务流”的高度一体化融合，建的高度一体化融合，建设坚强可靠、经济高效、清洁环保、透明开放、友好互动设坚强可靠、经济高效、清洁环保、透明开放、友好互动的现代电网。的现代电网。智能电网的信息安全方案14二、智能电网：低碳经济的支柱产业！国家电网公司公布数据显示，在发展规划的三个
12、阶段中国家电网公司公布数据显示，在发展规划的三个阶段中总投资预计超过总投资预计超过4 4万亿万亿n 第一阶段第一阶段(2009(2009年年-2010-2010年年)预计投资预计投资55005500亿元；亿元；n 第二阶段第二阶段(2011(2011年年-2015-2015年年)预计投资预计投资2 2万亿元；万亿元；n 第三阶段第三阶段(2016(2016年年-2020-2020年年)预计投资预计投资1.71.7万亿元。万亿元。智能电网的信息安全方案15二、智能电网：低碳经济的支柱产业！智能电网的投资构成上，配网自动化和用户侧系统将占智能电网的投资构成上，配网自动化和用户侧系统将占40%40%
13、，智能变电站占，智能变电站占20%20%、智能调度占、智能调度占15%15%、柔性输电系统、柔性输电系统（含清洁能源接入侧设备）占（含清洁能源接入侧设备）占10%10%，其他投资占，其他投资占15%15%。以此数据粗略推算，电网建造过程中，智能化方面的投以此数据粗略推算，电网建造过程中，智能化方面的投资将达每年资将达每年660660亿元亿元-680-680亿元，以亿元，以20202020年建成统一的年建成统一的“坚强坚强智能电网智能电网”的规划时限为基准，智能化方面的投资最少将的规划时限为基准，智能化方面的投资最少将达达72607260亿元。亿元。智能电网是未来中国电网新的投资方向，将成为新能
14、源、智能电网是未来中国电网新的投资方向，将成为新能源、新技术、新材料的综合应用平台，拉动相关产业需求。新技术、新材料的综合应用平台，拉动相关产业需求。智能电网的信息安全方案16二、智能电网：低碳经济的支柱产业！正像美国前副总统戈尔所说，正像美国前副总统戈尔所说，“就像互就像互联网的推出引发了强大的信息经济问世一样，联网的推出引发了强大的信息经济问世一样，电力网络或智能电网的开发将促使动态、全电力网络或智能电网的开发将促使动态、全新、可再生能源经济的诞生。新、可再生能源经济的诞生。”建造智能电网将为消费者提供更好的减少能源消耗的建造智能电网将为消费者提供更好的减少能源消耗的路径；将为整个社会节约
15、成本、降低温室气体排放，促进路径；将为整个社会节约成本、降低温室气体排放，促进绿色经济占统治地位。绿色经济占统治地位。智能电网的信息安全方案17二、智能电网：低碳经济的支柱产业！智能电网和清洁能源可能成为第四次工业革命的开始，智能电网和清洁能源可能成为第四次工业革命的开始，是是低碳经济的支柱产业。低碳经济的支柱产业。智能电网的信息安全方案18目目 录录n一、智能电网是什么？n二、智能电网：低碳经济的支柱产业！n三、智能电网的功效三、智能电网的功效n四、智能电网的特征n五、智能电网的核心是信息技术n六、智能电表及其接入方式n七、智能电网的信息安全n八、智能电网信息安全解决方案n九、天一集成公司的
16、工作智能电网的信息安全方案19三、智能电网的功效 智能电网的功效有以下五个方面：智能电网的功效有以下五个方面：1.1.智能电网能够实现双向互动的智能传输数据，实行动智能电网能够实现双向互动的智能传输数据，实行动态的浮动电价制度；态的浮动电价制度；2.2.智能电网可以利用传感器对发电、输电、配电、供智能电网可以利用传感器对发电、输电、配电、供电等关键设备的运行状况进行实时监控和数据整合，能够电等关键设备的运行状况进行实时监控和数据整合，能够在不同区域间进行及时调度，平衡电力供应缺口，从而达在不同区域间进行及时调度，平衡电力供应缺口，从而达到对整个电力系统运行的优化管理；到对整个电力系统运行的优化
17、管理；智能电网的信息安全方案20三、智能电网的功效 3.3.智能电网能够将新型可替代能源接入电网，比如太阳智能电网能够将新型可替代能源接入电网，比如太阳能、风能、地热能等，实现分布式能源管理；能、风能、地热能等，实现分布式能源管理；4.4.智能电网可以提高供电效率，减少能量损耗，改善智能电网可以提高供电效率，减少能量损耗，改善供电质量，满足电网商业化运转需要；供电质量，满足电网商业化运转需要；5.5.智能电表可以作为互联网路由器，推动电力部门以其智能电表可以作为互联网路由器，推动电力部门以其终端用户为基础，进行通信、宽带业务或传播电视信号。终端用户为基础，进行通信、宽带业务或传播电视信号。智能
18、电网的信息安全方案21三、智能电网的功效 美国西北太平洋国家实验室对家庭利用智能电网技术监美国西北太平洋国家实验室对家庭利用智能电网技术监控和调整家中能耗的情况进行了调查。结果表明，家庭用控和调整家中能耗的情况进行了调查。结果表明，家庭用户每年的电费平均降低了户每年的电费平均降低了10%10%。智能电网每年能够将公用电网智能电网每年能够将公用电网高峰负载降低高峰负载降低15%15%，这相当于超过，这相当于超过100100千兆瓦时的电量。而为了获取千兆瓦时的电量。而为了获取这些电量，在美国未来这些电量，在美国未来2020年内就需年内就需要建设要建设100100座、各为座、各为20002000兆瓦
19、装机兆瓦装机容量的大型燃煤发电厂。容量的大型燃煤发电厂。此举将节省新电厂和电网投资此举将节省新电厂和电网投资达达20002000亿美元，相当于减少了亿美元，相当于减少了30003000万路面行驶车辆。万路面行驶车辆。智能电网的信息安全方案22目目 录录n一、智能电网是什么？n二、智能电网：低碳经济的支柱产业！n三、智能电网的功效n四、智能电网的特征四、智能电网的特征n五、智能电网的核心是信息技术n六、智能电表及其接入方式n七、智能电网的信息安全n八、智能电网信息安全解决方案n九、天一集成公司的工作智能电网的信息安全方案23四、智能电网的特征 智能电网的本质就是能源智能电网的本质就是能源替代和兼
20、容利用，建立在集成替代和兼容利用，建立在集成的、高速双向通信网络的基础的、高速双向通信网络的基础上，容许各种不同发电形式的上，容许各种不同发电形式的接入。接入。以信息化、数字化、自动以信息化、数字化、自动化、互动化为特征。化、互动化为特征。智能电网的信息安全方案24四、智能电网的特征n 智能电网具有智能电网具有8 8个特征：个特征：1.1.智能电网是自愈电网。智能电网是自愈电网。从本质上讲，自愈就是智能电网的从本质上讲，自愈就是智能电网的“免疫系统免疫系统”。自愈。自愈电网进行连续不断的在线自我评估，以预测电网可能出现电网进行连续不断的在线自我评估，以预测电网可能出现的问题，发现已经存在的或正
21、在发展的问题，并立即采取的问题，发现已经存在的或正在发展的问题，并立即采取措施加以控制或纠正。确保电网的可靠性、安全性、电能措施加以控制或纠正。确保电网的可靠性、安全性、电能质量和效率。质量和效率。智能电网的信息安全方案25四、智能电网的特征n 智能电网具有智能电网具有8 8个特征：个特征：2.2.智能电网激励和包括用户。智能电网激励和包括用户。从智能电网的角度来看，用户的需求完全是另一种可管从智能电网的角度来看，用户的需求完全是另一种可管理的资源，它将有助于平衡供求关系，确保系统的可靠性；理的资源，它将有助于平衡供求关系，确保系统的可靠性；从用户的角度来看，电力消费是一种经济的选择，通过从用
22、户的角度来看，电力消费是一种经济的选择，通过参与电网的运行和管理，修正其使用和购买电力的方式，参与电网的运行和管理，修正其使用和购买电力的方式，从而获得实实在在的好处。从而获得实实在在的好处。智能电网的信息安全方案26四、智能电网的特征n 智能电网具有智能电网具有8 8个特征：个特征：3.3.智能电网将抵御攻击。智能电网将抵御攻击。智能电网的安全策略将包含威慑、预防、检测、反应。智能电网的安全策略将包含威慑、预防、检测、反应。无论是应对自然灾害、外力破坏还是敌对攻击，智能电网无论是应对自然灾害、外力破坏还是敌对攻击，智能电网将展示被攻击后快速恢复的能力，以尽量减少和减轻对社将展示被攻击后快速恢
23、复的能力，以尽量减少和减轻对社会经济发展的影响。会经济发展的影响。智能电网的信息安全方案27四、智能电网的特征n 智能电网具有智能电网具有8 8个特征：个特征：4.4.智能电网提供满足智能电网提供满足2121世纪用户需求的电能质量。世纪用户需求的电能质量。智能电网支持电能分级，电能质量的分级可以从智能电网支持电能分级，电能质量的分级可以从“标准标准”到到“优质优质”，取决于消费者的需求。它将在一个合理的价，取决于消费者的需求。它将在一个合理的价格水平上平衡负载的敏感度与供电的电能质量，满足用户格水平上平衡负载的敏感度与供电的电能质量，满足用户对不同电能质量水平的需求。对不同电能质量水平的需求。
24、智能电网的信息安全方案28四、智能电网的特征n 智能电网具有智能电网具有8 8个特征：个特征：5.5.智能电网将减轻来自输配电系统中的电能质量事件。智能电网将减轻来自输配电系统中的电能质量事件。通过先进的控制方法监测电网的基本元件，从而快速诊通过先进的控制方法监测电网的基本元件，从而快速诊断并准确地提出解决任何电能质量事件的方案。断并准确地提出解决任何电能质量事件的方案。智能电网的设计还要考虑减少由于闪电、开关涌流、线智能电网的设计还要考虑减少由于闪电、开关涌流、线路故障和谐波源引起的电能质量的扰动，采取技术和管理路故障和谐波源引起的电能质量的扰动，采取技术和管理手段，使电网免受由于用户的电子
25、负载所造成的电能质量手段，使电网免受由于用户的电子负载所造成的电能质量的影响。的影响。智能电网的信息安全方案29四、智能电网的特征n 智能电网具有智能电网具有8 8个特征：个特征：6.6.智能电网将容许各种不同类型发电和储能系统的接入。智能电网将容许各种不同类型发电和储能系统的接入。智能电网将安全、无缝地容许各种不同类型的发电和储智能电网将安全、无缝地容许各种不同类型的发电和储能系统接入系统，类似于能系统接入系统，类似于“即插即用即插即用”。各种不同容量的发电和储能在所有的电压等级上都可以各种不同容量的发电和储能在所有的电压等级上都可以互联，如光伏发电、风电、先进的电池系统、即插式混合互联，如
26、光伏发电、风电、先进的电池系统、即插式混合动力汽车和燃料电池等。分布式电源的接入可以减少对外动力汽车和燃料电池等。分布式电源的接入可以减少对外来能源的依赖，提高抗风险能力。来能源的依赖，提高抗风险能力。智能电网的信息安全方案30四、智能电网的特征n 智能电网具有智能电网具有8 8个特征：个特征：7.7.智能电网将使电力市场蓬勃发展。智能电网将使电力市场蓬勃发展。在智能电网中，先进的设备和广泛的通信系统在每个时在智能电网中，先进的设备和广泛的通信系统在每个时间段内支持市场的运作，并为市场参与者提供了充分的数间段内支持市场的运作，并为市场参与者提供了充分的数据。据。用户通过实时报价来感受到价格的增
27、长从而将降低电力用户通过实时报价来感受到价格的增长从而将降低电力需求，推动成本更低的解决方案出台，并促进新技术的开需求，推动成本更低的解决方案出台，并促进新技术的开发。发。智能电网的信息安全方案31四、智能电网的特征n 智能电网具有智能电网具有8 8个特征：个特征：8.8.智能电网优化其资产应用，使运行更加高效。智能电网优化其资产应用，使运行更加高效。智能电网通过高速通信网络实现对运行设备的在线状态智能电网通过高速通信网络实现对运行设备的在线状态监测，以获取设备的运行状态，在最恰当的时间给出需要监测，以获取设备的运行状态，在最恰当的时间给出需要维修设备的信号，实现设备的状态检修，使设备运行在最
28、维修设备的信号，实现设备的状态检修，使设备运行在最佳状态。佳状态。最佳的容量、最佳的状态和最佳的运行将大大降低电网最佳的容量、最佳的状态和最佳的运行将大大降低电网运行的费用，电网建设投资将得到更为有效的管理。运行的费用，电网建设投资将得到更为有效的管理。智能电网的信息安全方案32目目 录录n一、智能电网是什么？n二、智能电网：低碳经济的支柱产业！n三、智能电网的功效n四、智能电网的特征n五、智能电网的核心是信息技术五、智能电网的核心是信息技术n六、智能电表及其接入方式n七、智能电网的信息安全n八、智能电网信息安全解决方案n九、天一集成公司的工作智能电网的信息安全方案33五、智能电网的核心是信息
29、技术 电网由于增加了电网由于增加了“智能智能”二字而进一步加深了与电子信二字而进一步加深了与电子信息产业的联系，它将给信息产业带来新的发展契机。智能息产业的联系，它将给信息产业带来新的发展契机。智能电网核心内涵是实现电网的信息化、数字化、自动化和互电网核心内涵是实现电网的信息化、数字化、自动化和互动化。动化。智能电网解决方案主要包括以下几个方面：智能电网解决方案主要包括以下几个方面：1.1.通过传感器连接资产和设备提高数字化程度；通过传感器连接资产和设备提高数字化程度；2.2.完善的数据的整合体系和数据的收集体系；完善的数据的整合体系和数据的收集体系；3.3.强大的分析的能力，即依据已经掌握的
30、数据进行相关强大的分析的能力，即依据已经掌握的数据进行相关分析，以优化运行和管理。分析，以优化运行和管理。智能电网的信息安全方案34五、智能电网的核心是信息技术 智能电网可以整合系统中的数据，完善中央电力体系的智能电网可以整合系统中的数据，完善中央电力体系的集成作用，实现有效的临界负荷保护，实现各种电源和客集成作用，实现有效的临界负荷保护，实现各种电源和客户终端与电网的无缝互连。由此可以优化电网的管理，将户终端与电网的无缝互连。由此可以优化电网的管理，将电网提升为互动运转的全新模式，提高整个电网的可靠性、电网提升为互动运转的全新模式，提高整个电网的可靠性、可用性和综合效率。可用性和综合效率。从
31、技术上讲，智能电网应是最先进的通讯、从技术上讲，智能电网应是最先进的通讯、ITIT、能源、能源、新材料、传感器等产业的集成，也是配电网技术、网络技新材料、传感器等产业的集成，也是配电网技术、网络技术、通信技术、传感器技术、电力电子技术、储能技术的术、通信技术、传感器技术、电力电子技术、储能技术的合成，对于推动新技术革命具有直接的综合效果。合成，对于推动新技术革命具有直接的综合效果。智能电网的信息安全方案35五、智能电网的核心是信息技术n 智能电网的信息技术解决方案主要包括四个方面：智能电网的信息技术解决方案主要包括四个方面：1.1.通信技术通信技术 建立高速、双向、实时、集成的通信系统是实现智
32、能电建立高速、双向、实时、集成的通信系统是实现智能电网的基础，没有这样的通信系统，任何智能电网的特征都网的基础，没有这样的通信系统，任何智能电网的特征都无法实现，通信系统是迈向智能电网的第一步。无法实现，通信系统是迈向智能电网的第一步。同时，通信系统要和电网一样深入到千家万户，这样就同时，通信系统要和电网一样深入到千家万户，这样就形成了两张紧密联系的网络形成了两张紧密联系的网络电网和通信网络。电网和通信网络。智能电网的信息安全方案36五、智能电网的核心是信息技术 在在通信技术通信技术领域主要有两个方面的技术需要重点关注：领域主要有两个方面的技术需要重点关注：（1）开放的通信架构：）开放的通信架
33、构：它形成一个它形成一个“即插即用即插即用”的环境，使电网元件之间能够的环境，使电网元件之间能够进行网络化的通信；进行网络化的通信；（2）统一的技术标准：）统一的技术标准：它能使所有的传感器、智能电子设备以及应用系统之间它能使所有的传感器、智能电子设备以及应用系统之间实现无缝的通信，实现设备和设备之间、设备和系统之间、实现无缝的通信，实现设备和设备之间、设备和系统之间、系统和系统之间的互操作功能。系统和系统之间的互操作功能。因此，电网公司、设备制造企业以及标准制定机构必须因此，电网公司、设备制造企业以及标准制定机构必须通力合作，才能实现通信系统的互联互通。通力合作，才能实现通信系统的互联互通。
34、智能电网的信息安全方案37五、智能电网的核心是信息技术n 智能电网的信息技术解决方案主要包括四个方面：智能电网的信息技术解决方案主要包括四个方面：2.2.量测技术量测技术 参数量测技术是智能电网基本的组成部件，先进的参数参数量测技术是智能电网基本的组成部件，先进的参数量测技术获得数据并将其转换成数据信息，以供智能电网量测技术获得数据并将其转换成数据信息，以供智能电网的各个方面使用。它们评估电网设备的健康状况和电网的的各个方面使用。它们评估电网设备的健康状况和电网的完整性，进行表计的读取、防止窃电、缓减电网阻塞以及完整性，进行表计的读取、防止窃电、缓减电网阻塞以及与用户沟通。与用户沟通。对于电网
35、公司来说，参数量测技术给电力系统运行人员对于电网公司来说，参数量测技术给电力系统运行人员和规划人员提供更多的数据支持，包括功率因数、电能质和规划人员提供更多的数据支持，包括功率因数、电能质量、相位关系、设备健康状况和能力、表计的损坏、故障量、相位关系、设备健康状况和能力、表计的损坏、故障定位、变压器和线路负荷、关键元件的温度、停电确认、定位、变压器和线路负荷、关键元件的温度、停电确认、电能消费和预测等数据。电能消费和预测等数据。智能电网的信息安全方案38五、智能电网的核心是信息技术n 智能电网的信息技术解决方案主要包括四个方面：智能电网的信息技术解决方案主要包括四个方面：3.3.控制技术控制技
36、术 先进的控制技术是指智能电网中分析、诊断和预测状态先进的控制技术是指智能电网中分析、诊断和预测状态并确定和采取适当的措施以消除、减轻和防止供电中断和并确定和采取适当的措施以消除、减轻和防止供电中断和电能质量扰动的装置和算法。这些技术将提供对输电、配电能质量扰动的装置和算法。这些技术将提供对输电、配电和用户侧的控制方法并且可以管理整个电网的有功和无电和用户侧的控制方法并且可以管理整个电网的有功和无功。功。先进控制技术的分析和诊断功能将引进预设的专家系统，先进控制技术的分析和诊断功能将引进预设的专家系统，在专家系统允许的范围内，采取自动的控制行动。这样所在专家系统允许的范围内，采取自动的控制行动
37、。这样所执行的行动将在秒一级水平上，这一特性将极大地提高电执行的行动将在秒一级水平上，这一特性将极大地提高电网的可靠性。网的可靠性。智能电网的信息安全方案39五、智能电网的核心是信息技术n 智能电网的信息技术解决方案主要包括四个方面：智能电网的信息技术解决方案主要包括四个方面：4.4.信息安全技术信息安全技术 随着信息技术融入电力网，随着信息技术融入电力网，“信息网络信息网络”的安全直接关的安全直接关系到电力网的安全；智能电网的发展使电力系统的系到电力网的安全；智能电网的发展使电力系统的“信息信息网络网络”已从已从“大型的、封闭大型的、封闭”的网络转换成的网络转换成“超大型的、超大型的、半封闭
38、半封闭”的网络。智能电网的边界，已经无法靠物理和人的网络。智能电网的边界，已经无法靠物理和人为手段来控制；必须采取专门的信息安全技术来保护。为手段来控制；必须采取专门的信息安全技术来保护。智能电网的信息安全方案40五、智能电网的核心是信息技术 “智能电网智能电网”战略目标的实施战略目标的实施,需要各种尖端技术的融需要各种尖端技术的融合合,其中信息技术将是其中信息技术将是“智能电网智能电网”实施的重要保障实施的重要保障,是是建设统一坚强智能电网的重要基础条件。其实质意义已经建设统一坚强智能电网的重要基础条件。其实质意义已经超越超越“供电网络供电网络”本身。本身。可以预期可以预期,“,“智能电网智
39、能电网”将对集成电路技术、软件技术、将对集成电路技术、软件技术、通信技术、网络和信息安全技术、存储技术、测量仪器技通信技术、网络和信息安全技术、存储技术、测量仪器技术等技术领域提出更高要求，同时推动我国在这些信息技术等技术领域提出更高要求，同时推动我国在这些信息技术领域的核心能力得到进一步提高。术领域的核心能力得到进一步提高。智能电网的信息安全方案41五、智能电网的核心是信息技术 ITIT巨头与半导体大厂都已经积极投身在智能电网中。英巨头与半导体大厂都已经积极投身在智能电网中。英特尔已经与国家电网公司建立了联合实验室，整合高性能特尔已经与国家电网公司建立了联合实验室，整合高性能计算与嵌入式技术
40、，采用英特尔架构服务器进行电网建模计算与嵌入式技术，采用英特尔架构服务器进行电网建模和模拟，来实现网络隔离与发电站自动化。和模拟，来实现网络隔离与发电站自动化。思科提出要让电网插上思科提出要让电网插上IPIP的智能翅膀。思科要为电力企的智能翅膀。思科要为电力企业提供一个端到端的智能电网解决方案。首先完成电网业提供一个端到端的智能电网解决方案。首先完成电网IPIP化，实现互联互通。在化，实现互联互通。在IPIP化的基础上，实现基于标准的互化的基础上，实现基于标准的互动操作。动操作。智能电网的信息安全方案42五、智能电网的核心是信息技术n 恩智浦半导体提供多样化的产品线满足电力系统领域恩智浦半导体
41、提供多样化的产品线满足电力系统领域对各种电子元器件的需求，目前他们的产品主要使用在电对各种电子元器件的需求，目前他们的产品主要使用在电力终端、负控、集抄以及单相力终端、负控、集抄以及单相/三相电表中。三相电表中。n NECNEC电子推出了智能电表专用芯片。不仅使用了高速、电子推出了智能电表专用芯片。不仅使用了高速、高精度的高精度的2424位位型型ADAD转换器，还内置了具有校准功能及转换器，还内置了具有校准功能及电能计量的专用电路，实现日本、欧洲、中国等电表标准电能计量的专用电路，实现日本、欧洲、中国等电表标准规定的有功电能测量。该产品还具有检测停电及电流电压规定的有功电能测量。该产品还具有检
42、测停电及电流电压峰值的电能品质检测、以及防止篡改累计电量的峰值的电能品质检测、以及防止篡改累计电量的“防篡改防篡改电路电路”等功能，用单封装的形式实现了智能电表所需的基等功能，用单封装的形式实现了智能电表所需的基本功能。本功能。智能电网的信息安全方案43目目 录录n一、智能电网是什么？n二、智能电网：低碳经济的支柱产业！n三、智能电网的功效n四、智能电网的特征n五、智能电网的核心是信息技术n六、智能电表及其接入方式六、智能电表及其接入方式n七、智能电网的信息安全n八、智能电网信息安全解决方案n九、天一集成公司的工作智能电网的信息安全方案44六、智能电表及其接入方式 智能电网的运转离不开用电单位
43、的实时用电数据，基于智能电网的运转离不开用电单位的实时用电数据，基于微处理器的智能电表除了可以计量每天不同时段电力的使微处理器的智能电表除了可以计量每天不同时段电力的使用和电费外，还有储存电力公司下达的高峰电力价格信号用和电费外，还有储存电力公司下达的高峰电力价格信号及电费费率，并通知用户实施什么样的费率政策。及电费费率，并通知用户实施什么样的费率政策。更高级的智能电表允许用户自行根据费率政策，编制时更高级的智能电表允许用户自行根据费率政策，编制时间表，自动控制用户内部电力使用的策略。间表，自动控制用户内部电力使用的策略。智能电网的信息安全方案45六、智能电表及其接入方式 具有数据采集和双向通
44、讯功能的智能电表是智能电网的具有数据采集和双向通讯功能的智能电表是智能电网的耳目和口舌。把数据上传下达的通讯接入系统是智能电网耳目和口舌。把数据上传下达的通讯接入系统是智能电网的中枢神经。从发电站到电网、到变电站、再到用户，通的中枢神经。从发电站到电网、到变电站、再到用户，通过智能网关构成的智能电网将形成一条价值链。过智能网关构成的智能电网将形成一条价值链。业内通常把完成发电业内通常把完成发电-输电输电-配电功能的设备叫做一次设配电功能的设备叫做一次设备，如发电机，断路器，电流电压互感器，变压器，避雷器备，如发电机，断路器，电流电压互感器，变压器，避雷器等；等；而把对一次设备进行控制，保护作用
45、的设备叫做二次设而把对一次设备进行控制，保护作用的设备叫做二次设备，如测量仪表、继电器、操作开关、按钮、自动控制设备、备，如测量仪表、继电器、操作开关、按钮、自动控制设备、计算机、信号设备等。计算机、信号设备等。智能电网的信息安全方案46六、智能电表及其接入方式 观察目前的发展态势，智能电表和二次设备将成为这条观察目前的发展态势，智能电表和二次设备将成为这条价值链中最早部署的环节，在美国和欧洲的一些国家，智价值链中最早部署的环节，在美国和欧洲的一些国家，智能电表配置被提到了发展的第一步。能电表配置被提到了发展的第一步。目前全球大约有目前全球大约有2525亿台电表，中国现有亿台电表，中国现有1.
46、71.7亿台电表，亿台电表，其中大多数为机械式电表。其中大多数为机械式电表。智能电网的信息安全方案47六、智能电表及其接入方式 据据中国智能互动电网发展战略报告中国智能互动电网发展战略报告中预计，中预计，20092009年年起，仅中国需要更换智能电表约起，仅中国需要更换智能电表约30003000万块万块50005000万块，预万块，预计在设备采购中，智能电表每年可达到计在设备采购中，智能电表每年可达到5656亿元的规模。智亿元的规模。智能电表有可能成为智能电网投资中最大的赢家。能电表有可能成为智能电网投资中最大的赢家。智能电网的信息安全方案48六、智能电表及其接入方式 此此外，实现智能电表接入
47、的高速、双向、实时、集成的外，实现智能电表接入的高速、双向、实时、集成的通信系统也在建设中。据统计，国家电网公司已建成通信系统也在建设中。据统计，国家电网公司已建成6 63535千伏配电网线路共计千伏配电网线路共计16.0616.06万条，总长万条，总长164.85164.85万公里。万公里。国家电网公司范围内的国家电网公司范围内的1313个网省经过多年建设，内部通个网省经过多年建设，内部通信网络已实现了传输媒介光纤化，业务承载网络化，运行信网络已实现了传输媒介光纤化，业务承载网络化，运行监视和管理正在逐步实现信息化和自动化。监视和管理正在逐步实现信息化和自动化。智能电网的信息安全方案49六、
48、智能电表及其接入方式 下图是国家电网公司现有和在建骨干光纤网络分布图下图是国家电网公司现有和在建骨干光纤网络分布图：智能电网的信息安全方案50六、智能电表及其接入方式 在城市电网建设中，沿着在城市电网建设中，沿着1010千伏配电线路的转接分支线，千伏配电线路的转接分支线，电网建设中同步架设光纤网，覆盖了电网建设中同步架设光纤网，覆盖了8080的专变用户。的专变用户。而进入城市小区的而进入城市小区的“最后最后1 1千米接入千米接入”问题，由于涉及问题，由于涉及挖沟、开路等工作，铺设光纤成本很高。挖沟、开路等工作，铺设光纤成本很高。因此这部分接入因此这部分接入通常采用通常采用GPRSGPRS、CD
49、MACDMA、PSTNPSTN、电力线载波（、电力线载波（PLCPLC）、）、485485总总线、线、230Mhz230Mhz无线专网等多种方式。无线专网等多种方式。智能电网的信息安全方案51六、智能电表及其接入方式 下图为常见的几种终端用户智能电表接入方式：下图为常见的几种终端用户智能电表接入方式：智能电网的信息安全方案52六、智能电表及其接入方式 下图是智能电表常用接入方式的特点：下图是智能电表常用接入方式的特点：智能电网的信息安全方案53六、智能电表及其接入方式 下图是目前智能电表主要接入方式使用比例图：下图是目前智能电表主要接入方式使用比例图：智能电网的信息安全方案54六、智能电表及其
50、接入方式 智能电表典型接入系统如下图：智能电表典型接入系统如下图：居民用户的用电数据由电表居民用户的用电数据由电表通过通过RS485RS485等方式连接到位于小区等方式连接到位于小区中心的电表集中器。中心的电表集中器。电表集中器再将电表数据经电表集中器再将电表数据经过协议封装后通过过协议封装后通过GPRSGPRS、电话线、电话线等方式传送至配电数据中心，实等方式传送至配电数据中心，实现智能电表数据和数据中心系统现智能电表数据和数据中心系统的实时在线连接。的实时在线连接。智能电网的信息安全方案55六、智能电表及其接入方式n目前智能电表接入系统的常用方案：电力载波电力载波载波电表载波电表预付费电表
