隨著能源轉型和數字化轉型的深度融合,國家電網正邁入以新能源為主體的新型電力系統建設新階段。新一代信息通信及網絡安全技術作為支撐電網智能化、互動化、數字化的核心引擎,其發展趨勢深刻影響著電網的未來形態與安全穩定。本文將探討國家電網在該領域的關鍵技術發展趨勢與網絡技術開發方向。
一、新一代信息通信技術發展趨勢
- 融合化與泛在化
- 通信網絡正朝著“空天地一體”、有線無線深度融合的方向發展。5G/5G-A、衛星互聯網、光纖網絡等將共同構建覆蓋發電、輸電、變電、配電、用電全環節的泛在電力通信網,滿足海量終端接入、低時延控制、高可靠傳輸等差異化業務需求。
- 尤其是5G網絡切片技術,可為智能分布式配電自動化、精準負荷控制、高級計量等業務提供端到端的專屬、安全、可靠的虛擬網絡通道。
- 平臺化與云化
- 基于云計算、邊緣計算技術,構建“云邊協同”的電力算力基礎設施。中心云處理宏觀分析、模型訓練、海量數據存儲等非實時業務;邊緣云/邊緣網關則下沉至變電站、配電房等現場,實現數據就地采集、實時處理與快速響應,降低時延與帶寬壓力。
- 統一的物聯網管理平臺、數據中臺、業務中臺成為技術核心,實現設備統一接入、數據統一治理、能力統一開放,支撐業務敏捷創新。
- 智能化與內生安全
- 人工智能與通信網絡深度結合,實現網絡的自感知、自優化、自愈。AI將用于流量預測、故障智能診斷、網絡資源動態調度等,提升網絡運行效率與可靠性。
- “安全原生”設計理念被廣泛接受,安全能力(如加密、認證、入侵檢測)將內生于網絡協議、設備芯片及系統架構之中,而非事后疊加。
二、網絡安全技術發展趨勢
- 防御體系向主動、縱深、協同演進
- 從傳統邊界防護轉向零信任安全架構,遵循“從不信任,始終驗證”原則,對任何訪問請求進行動態、細粒度的身份認證與授權。
- 構建覆蓋“云、網、邊、端、數”的全場景、縱深防御體系,并實現安全威脅情報的共享與協同聯動,提升整體防護效能。
- 安全技術智能化與實戰化
- 廣泛應用人工智能、大數據分析、威脅狩獵等技術,實現安全威脅的自動化監測、預警、溯源與響應(如SOAR),應對日益高級的定向攻擊和未知威脅。
- 強調實戰化安全運營,通過常態化攻防演練、紅藍對抗,持續檢驗并提升網絡安全防御能力。
- 聚焦數據安全與隱私保護
- 隨著電網數據要素價值凸顯,數據安全成為重中之重。需建立覆蓋數據全生命周期的安全防護體系,包括數據分類分級、加密脫敏、流轉監控、安全審計等。
- 隱私計算(如聯邦學習、安全多方計算)技術將在不泄露原始數據的前提下,實現跨單位、跨業務的數據價值挖掘與共享,平衡數據利用與安全。
- 供應鏈安全與國產化
- 對關鍵信息基礎設施的供應鏈安全審查日趨嚴格。核心芯片、操作系統、數據庫、中間件等基礎軟硬件的自主可控與安全可信是長期發展方向。
三、網絡技術開發關鍵方向
- 新型電力專用通信網絡技術
- 開發滿足電力超高可靠、超低時延(uRLLC)業務需求的輕量化5G核心網、定制化終端與模組。
- 研究TSN(時間敏感網絡)、工業PON、電力線載波通信等技術與5G的融合組網方案,為差動保護、精準授時等核心控制業務提供確定性網絡保障。
- 云網邊端協同技術
- 開發高效的云邊協同框架與協議,實現業務應用、數據、算力在“中心云-邊緣云-現場終端”間的無縫協同與彈性調度。
- 研究面向海量異構終端的統一接入與智能管理技術,簡化運維。
- 網絡與安全一體化開發
- 在網絡技術開發初期即融入安全設計(Security by Design)。例如,開發集成內生安全功能的通信芯片、支持零信任架構的協議棧、具備免疫特性的網絡設備等。
- 開發網絡與安全統一管控平臺,實現網絡配置與安全策略的聯動下發與統一可視。
- 數字孿生網絡技術
- 構建電網信息通信網絡的數字孿生體,實現物理網絡的虛擬映射、狀態同步與仿真預測。用于網絡規劃仿真、運行狀態評估、故障推演與演練、優化策略驗證等,提升網絡管理決策的科學性與前瞻性。
國家電網新一代信息通信及網絡安全技術的發展,是一個系統性、融合性、持續創新的過程。技術發展將更緊密地圍繞新型電力系統的業務需求,以構建“高速泛在、天地一體、云網融合、智能敏捷、綠色低碳、安全可控”的智能化綜合性數字信息基礎設施為目標,通過持續的網絡技術開發與創新,筑牢電網數字化轉型與高質量發展的根基,保障國家能源安全。