能源互聯(lián)網(wǎng)在技術(shù)上廣泛應(yīng)用“大云物移智鏈”等信息通信及網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)，與先進(jìn)能源電力技術(shù)融合發(fā)展，推動(dòng)電力系統(tǒng)運(yùn)行管理呈現(xiàn)數(shù)字化、自動(dòng)化、智能化的特點(diǎn)，是電網(wǎng)發(fā)展的更高階段。
信息通信及網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)是能源互聯(lián)網(wǎng)的重要基礎(chǔ)保障，已在電網(wǎng)各個(gè)環(huán)節(jié)發(fā)揮重要支撐作用。當(dāng)前，國(guó)家電網(wǎng)有限公司已建成全球規(guī)模最大的一體化集團(tuán)級(jí)信息系統(tǒng)，構(gòu)建了電網(wǎng)運(yùn)行的“神經(jīng)系統(tǒng)”，基本實(shí)現(xiàn)先進(jìn)信息處理、高效通信傳輸、網(wǎng)絡(luò)安全保障，為電網(wǎng)逐漸轉(zhuǎn)型為開(kāi)放共享、彈性靈活的能源互聯(lián)網(wǎng)提供有力支撐。在電網(wǎng)加快向能源互聯(lián)網(wǎng)升級(jí)的背景下，新一代信息技術(shù)、通信技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)將更加深入融合并呈現(xiàn)新的發(fā)展趨勢(shì)。
能源互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)更加智能高效
能源互聯(lián)網(wǎng)中“源-網(wǎng)-荷-儲(chǔ)-人”各要素協(xié)同互動(dòng)，使不同系統(tǒng)數(shù)據(jù)隨機(jī)產(chǎn)生、數(shù)據(jù)量分布不均等挑戰(zhàn)急劇增加。數(shù)據(jù)的海量、分布式等特征對(duì)數(shù)據(jù)處理算法、數(shù)據(jù)處理機(jī)制、數(shù)據(jù)處理的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)都提出了新的要求。
當(dāng)前，以云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、人工智能、區(qū)塊鏈等為代表的信息技術(shù)成為全球經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主導(dǎo)力量。與此同時(shí)，量子計(jì)算、數(shù)字孿生等新一代信息技術(shù)正逐步走出萌芽期，初步展現(xiàn)出發(fā)展?jié)摿ΑＰ畔⒓夹g(shù)對(duì)能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的支撐將呈現(xiàn)智能高效等特點(diǎn)。
跨域演化預(yù)測(cè)的人工智能及數(shù)字孿生技術(shù)逐漸形成
未來(lái)，能源互聯(lián)網(wǎng)各子系統(tǒng)的自主演化機(jī)制、擾動(dòng)的跨域傳播機(jī)制、跨域推理預(yù)測(cè)算法等將支撐數(shù)字孿生實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)實(shí)世界的高效推演。突破多人機(jī)知識(shí)構(gòu)建與推理、虛實(shí)互動(dòng)的混合智能在線趨優(yōu)等混合智能基礎(chǔ)理論與關(guān)鍵技術(shù)，將實(shí)現(xiàn)復(fù)雜問(wèn)題的計(jì)算處理和系統(tǒng)的賦智賦能。
量子算法與傳統(tǒng)算法的混合架構(gòu)可支撐能源互聯(lián)網(wǎng)大規(guī)模并行計(jì)算需求
量子算法體現(xiàn)出了巨大的計(jì)算優(yōu)越性，很多傳統(tǒng)算法難以解決的非確定性多項(xiàng)式問(wèn)題（NP問(wèn)題）都可以通過(guò)轉(zhuǎn)化為量子算法的多項(xiàng)式問(wèn)題（P問(wèn)題）加以解決。量子計(jì)算機(jī)與傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)之間可通過(guò)N-P問(wèn)題互補(bǔ)等技術(shù)，最大程度擴(kuò)展人類的計(jì)算邊界。
高效節(jié)能將成為數(shù)據(jù)中心支撐能源互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)的重要保障
海量數(shù)據(jù)的計(jì)算和存儲(chǔ)要求使數(shù)據(jù)中心對(duì)電能的消耗日益增加，需要突破高效能數(shù)據(jù)中心關(guān)鍵技術(shù)。全浸沒(méi)液冷散熱技術(shù)、電源使用效率小于1.1的超高能效數(shù)據(jù)中心技術(shù)代表了未來(lái)信息技術(shù)領(lǐng)域基礎(chǔ)設(shè)施的技術(shù)能力，也符合能源互聯(lián)網(wǎng)對(duì)數(shù)據(jù)中心技術(shù)的發(fā)展需求。
能源互聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)向智慧泛在、萬(wàn)物智聯(lián)演進(jìn)
未來(lái)的業(yè)務(wù)變革要求能源互聯(lián)網(wǎng)具備深度感知及靈活互動(dòng)能力，需要大幅提升信息通信對(duì)電網(wǎng)業(yè)務(wù)的支撐能力。這對(duì)信息通信的容量及其泛在性、開(kāi)放性、互動(dòng)性、智能性、可信性提出了新要求。通信技術(shù)是實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)狀態(tài)全息感知、數(shù)據(jù)全面連接、業(yè)務(wù)全程在線、服務(wù)靈活互動(dòng)的重要保障。
隨著個(gè)性化、全息交互、人機(jī)協(xié)作的業(yè)務(wù)發(fā)展趨勢(shì)，未來(lái)通信技術(shù)可能誕生的全新服務(wù)將進(jìn)一步擴(kuò)展到感知互聯(lián)網(wǎng)，呈現(xiàn)出萬(wàn)物智聯(lián)的特點(diǎn)，并與能源領(lǐng)域等垂直行業(yè)深度融合。新一代通信技術(shù)的應(yīng)用研究及電力定制化產(chǎn)品研制，可提高網(wǎng)絡(luò)容量，加強(qiáng)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的廣度、深度覆蓋能力，降低業(yè)務(wù)時(shí)延，全面、深度感知源網(wǎng)荷儲(chǔ)設(shè)備運(yùn)行、狀態(tài)和環(huán)境信息；通過(guò)優(yōu)化調(diào)度來(lái)實(shí)現(xiàn)跨區(qū)域送受端協(xié)調(diào)控制，提升新能源消納能力；通過(guò)輸變電、配用電設(shè)備廣泛互聯(lián)、信息深度采集，提升故障就地處理、精準(zhǔn)主動(dòng)搶修、三相不平衡治理和區(qū)域能源自治水平，提高供電可靠性。
新一代的5G/6G技術(shù)、信息物理系統(tǒng)仿真技術(shù)、衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等將為能源互聯(lián)網(wǎng)通信發(fā)展提供支撐。5G作為新一代無(wú)線通信技術(shù)，峰值速率較4G提高20倍，無(wú)線空口時(shí)延降到毫秒級(jí)，連接密度每平方千米達(dá)百萬(wàn)級(jí)。這使5G無(wú)線通信技術(shù)可以滿足工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)對(duì)網(wǎng)絡(luò)的需求。未來(lái)，5G技術(shù)將聚焦廣覆蓋大連接、太赫茲通信、超大規(guī)模天線、新型調(diào)制編碼及新型雙工技術(shù)等多種技術(shù)，完整打造5G三大類典型場(chǎng)景：具有典型低時(shí)延、高可靠業(yè)務(wù)需求的電網(wǎng)控制類業(yè)務(wù)，具有大連接、大帶寬需求的電網(wǎng)采集類業(yè)務(wù)，具有廣覆蓋、網(wǎng)絡(luò)移動(dòng)應(yīng)用需求的移動(dòng)應(yīng)用類業(yè)務(wù)。
今后，6G深度融合通信、信息、大數(shù)據(jù)、人工智能及控制技術(shù)，將呈現(xiàn)出極強(qiáng)的跨學(xué)科、跨領(lǐng)域特征。網(wǎng)絡(luò)將支持靈活重構(gòu)，具備感知-通信-計(jì)算一體化協(xié)同能力，形成天基空基地基一體化的三維立體、全面覆蓋的融合通信網(wǎng)。
信息物理系統(tǒng)仿真技術(shù)也是發(fā)展方向之一，將支撐物理系統(tǒng)的量測(cè)感知、智能分析和反饋控制能力提升。目前仿真分析技術(shù)出現(xiàn)三種趨勢(shì)：一是從單純的機(jī)理模型或者數(shù)據(jù)模型向機(jī)理數(shù)據(jù)融合模型演進(jìn)，二是逐漸從單一的孤立系統(tǒng)分析轉(zhuǎn)變?yōu)榭缍鄬酉到y(tǒng)的耦合分析，三是仿真分析從非實(shí)時(shí)向準(zhǔn)實(shí)時(shí)/超實(shí)時(shí)過(guò)渡，從離線向在線演進(jìn)，從單機(jī)集中向云化虛擬演進(jìn)。電力信息物理系統(tǒng)將依托云化信息通信技術(shù)資源逐漸向數(shù)字孿生架構(gòu)演進(jìn)。
未來(lái)，信息物理系統(tǒng)將在云化的信息通信技術(shù)資源底座上開(kāi)展分布的孿生體注冊(cè)管理；仿真數(shù)據(jù)和實(shí)時(shí)量測(cè)數(shù)據(jù)形成數(shù)據(jù)中臺(tái)，支撐人工智能訓(xùn)練；數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)模型支撐高級(jí)智能決策應(yīng)用。這一系統(tǒng)將利用廣域空間分布的數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施，在單系統(tǒng)內(nèi)進(jìn)行跨越地理區(qū)域的仿真聯(lián)動(dòng)，在多系統(tǒng)之間打通仿真數(shù)據(jù)交互的壁壘，在廣域分布的信息通信技術(shù)資源中聯(lián)合多系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)孿生推演分析。
網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)向動(dòng)態(tài)智能、主動(dòng)防御方向發(fā)展
能源互聯(lián)網(wǎng)中設(shè)備組成復(fù)雜、終端設(shè)備眾多、多網(wǎng)融合、架構(gòu)開(kāi)放、內(nèi)外網(wǎng)界限模糊等問(wèn)題給能源互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)安全帶來(lái)嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。在全球電力行業(yè)網(wǎng)絡(luò)安全攻擊事件頻發(fā)的背景下，需要重點(diǎn)加強(qiáng)能源互聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)水平。
我國(guó)電力網(wǎng)絡(luò)安全的發(fā)展經(jīng)歷了無(wú)體系化防護(hù)、邊界隔離被動(dòng)防護(hù)、被動(dòng)防護(hù)向主動(dòng)防御轉(zhuǎn)變?nèi)齻€(gè)階段。進(jìn)入能源互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)階段，電網(wǎng)面臨網(wǎng)絡(luò)邊界向外延伸、數(shù)據(jù)融合共享持續(xù)深化等狀況，加之量子計(jì)算等新技術(shù)對(duì)隔離網(wǎng)絡(luò)持久性造成威脅，以防為主、“封閉隔離”的傳統(tǒng)電網(wǎng)防護(hù)體系已不能滿足未來(lái)能源互聯(lián)網(wǎng)的安全需求。
能源互聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)體系將通過(guò)“分級(jí)分域、可信接入、智能感知、動(dòng)態(tài)防護(hù)”策略，打破被動(dòng)式安全防御體系，向動(dòng)態(tài)、智能的主動(dòng)式安全防御體系轉(zhuǎn)變。需研究動(dòng)態(tài)防御、態(tài)勢(shì)感知、可信計(jì)算和后量子密碼等技術(shù)，形成多層次、全方位的網(wǎng)絡(luò)安全保障體系。
發(fā)展動(dòng)態(tài)防御技術(shù)。需研究IP地址跳變、網(wǎng)絡(luò)動(dòng)態(tài)變形等動(dòng)態(tài)安全防御技術(shù)，關(guān)注擬態(tài)防御技術(shù)在電網(wǎng)的應(yīng)用，保障能源互聯(lián)網(wǎng)安全穩(wěn)定。
發(fā)展態(tài)勢(shì)感知技術(shù)。態(tài)勢(shì)感知技術(shù)可全面了解網(wǎng)絡(luò)態(tài)勢(shì)，預(yù)測(cè)發(fā)展態(tài)勢(shì)，有效響應(yīng)并防范網(wǎng)絡(luò)攻擊。需要加快建設(shè)能源互聯(lián)網(wǎng)安全態(tài)勢(shì)感知平臺(tái)，形成整體的解決方案，全面保障電力系統(tǒng)安全可靠性。
發(fā)展可信計(jì)算技術(shù)。常規(guī)的事后防御手段存在“補(bǔ)丁難打、漏洞難防”的問(wèn)題，因此需發(fā)展可信計(jì)算技術(shù)，從根本上解決計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的不安全問(wèn)題，建立“可管可控、精準(zhǔn)防護(hù)、可視可信、智能防御”的安全防護(hù)模型，構(gòu)建能源互聯(lián)網(wǎng)中安全可信的運(yùn)行環(huán)境與管理機(jī)制。
發(fā)展后量子密碼技術(shù)。量子計(jì)算對(duì)包括能源互聯(lián)網(wǎng)在內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)可能造成一定威脅。需要研究后量子密碼技術(shù)，抵抗量子計(jì)算機(jī)對(duì)現(xiàn)有密碼算法的攻擊，以保護(hù)能源互聯(lián)網(wǎng)在量子攻擊下的安全性。
