随着能源互联网的加速建设和“双碳”目标的深入推进,国家电网作为国家关键基础设施的核心运营者,正面临数字化、智能化转型的重大机遇与挑战。新一代信息通信技术(ICT)与网络安全技术已成为驱动电网转型升级、保障能源安全稳定供应的核心引擎。本文旨在探讨国家电网在新一代信息通信及网络安全领域的技术发展趋势,并分析相关网络信息技术的开发路径。
一、 新一代信息通信技术发展趋势
国家电网的信息通信技术正朝着泛在互联、智能融合、高效可靠的方向演进。
- 泛在物联与5G/6G融合:为满足海量电力终端(如智能电表、分布式电源、巡检机器人)的实时接入与数据采集需求,电力物联网(PIoT)将与5G及未来6G技术深度融合。5G网络切片技术可为电网控制、智能配电、精准负荷控制等业务提供高可靠、低时延的专属通道,而6G愿景中的通感算一体、空天地一体化网络,将进一步提升电网全域感知与协同控制能力。
- “云边端”协同计算:传统集中式云计算难以满足配用电侧实时性要求高的业务需求。因此,构建“云(调控云、管理云)-边(变电站、供电所边缘计算节点)-端(现场智能设备)”协同的计算架构成为趋势。边缘计算可实现本地数据快速处理与实时决策,减少云端压力与传输时延,支撑配网自愈、故障精准定位等应用。
- 人工智能全面渗透:AI技术将深度赋能电网各环节。在通信网络领域,AI可用于流量预测、网络资源动态调度与故障自愈;在业务应用层面,AI将支撑设备状态智能评估、新能源功率预测、用户负荷分析、智能巡检与调度决策,推动电网向自适应、自优化的智能系统发展。
二、 网络安全技术发展趋势
电网网络空间的边界不断扩展,安全威胁日益复杂,防御体系向主动、内生、协同演进。
- 内生安全与零信任架构:传统的边界防护模式难以应对高级持续性威胁(APT)。引入“零信任”理念,构建以身份为中心、持续验证的动态访问控制体系,成为保护电网核心业务和数据的关键。将安全能力内生于设备、网络和应用中(内生安全),实现安全与系统的同步规划、建设和运行。
- 主动防御与威胁情报:安全防护从被动响应转向主动预警和纵深防御。通过部署全流量监测、威胁狩猎系统,结合大数据分析和AI算法,实现对未知威胁的早期发现和快速响应。建立行业级的电力网络安全威胁情报共享平台,提升整体协同防御能力。
- 密码技术深化应用与量子安全前瞻:商用密码在电力调度、配电自动化、用电信息采集等关键系统中的深度应用与合规改造是当前重点。需前瞻性研究抗量子计算密码算法,以应对未来量子计算对现有公钥密码体系的潜在威胁,保障电网安全的长远根基。
三、 关键网络信息技术开发路径
为支撑上述发展趋势,需重点攻关以下网络信息技术的自主研发与融合创新:
- 电力专用通信协议与芯片:开发自主可控、满足电力业务特性和安全要求的专用通信协议栈(如深化IPv6在工控场景的应用)。推动电力通信、传感、安全芯片的自主研发,夯实底层硬件基础。
- 能源互联网数字孪生平台:构建覆盖“源网荷储”全环节的高保真数字孪生电网。该平台需集成地理信息(GIS)、设备模型、实时数据与仿真算法,实现电网状态全景可视、运行方式模拟推演、故障预警与辅助决策,是电网智能化的核心支撑。
- 统一物联管理平台与数据中台:开发能够纳管异构、海量电力物联网终端的统一管理平台,实现终端即插即用、数据统一采集与边缘应用敏捷部署。构建企业级数据中台,打通专业数据壁垒,提升数据资产化运营与服务化能力,赋能各类智能应用。
- 网络安全仿真验证与攻防靶场:建设贴近真实电网网络与业务环境的攻防靶场和仿真验证平台,用于安全技术测试、攻防演练、人员培训及应急预案验证,持续提升电网的实战化安全防护水平。
国家电网新一代信息通信与网络安全技术的发展,是一个系统性、持续性的创新工程。它需要坚持自主可控与开放合作相结合,以业务需求为导向,以技术创新为驱动,统筹推进网络基础设施升级、安全防御体系重构与关键核心技术攻关。通过持续深化信息通信网络与电力系统的融合发展,并构筑牢不可破的网络安全防线,国家电网必将能更好地支撑新型电力系统建设,保障国家能源安全,服务经济社会发展大局。