智能变电站建设中数据安全防护技术研究
作者 马晓琳 沈忱
发表于 2025年11月

【摘 要】智能变电站作为智能化建设的重要电力系统单元,具备现代电网智能化管理、控制等职能。智能化建设使得数据的安全问题成为影响智能变电站正常、稳定、可靠运行的重要因素。文章中首先分析智能变电站数据安全防护技术面临的问题,如数据传输、设备接入、网络与控制系统等方面的数据安全问题,在此基础上阐述多维度的数据安全防护技术,包括加密、设备认证、网络隔离等,旨在为智能变电站数据安全防护研究提供理论基础和技术分析。

【关键词】智能变电站;数据安全;加密技术;设备认证;网络安全

引言

在数字化与自动化深度融合的背景下,智能变电站作为电网关键核心技术之一,承担着提升电网自动化水平、优化运行与维护效能的重要职能。然而在此过程中,随着数据规模的激增及信息技术的广泛融合,数据安全面临日益严峻的挑战。具体表现为从数据传输链路到智能终端设备、从接入节点到网络交互系统,乃至跨系统协作的各个层面均暴露出新的安全威胁,使得当前智能变电站的数据安全形势趋于严峻。因此,如何系统提升其数据防护能力,已成为电网建设中亟待解决的核心议题。本文将从当前智能变电站数据安全防护的关键问题出发,结合实际提出具有可操作性的应对建议。

一、智能变电站数据安全技术概述

(一)智能变电站数据体系架构与关键技术

智能变电站采用了大数据、云计算、物联网等先进信息技术,借助高效的数据采集、传输处理系统,保障电力网络的智能化运行。智能变电站数据体系架构包含传感器、智能设备、通信网络、数据中心等,通过采集不同纬度的大量数据(如电流、电压、温度等),借助高速通信传输到数据中心,通过计算机对数据进行处理分析。变电站数据流涉及大量的信息,其不仅是变电站进行实时监测的基础,同样也为变电站的故障预警及运行优化提供了基础,变电站的数据安全需要依赖于设备安全,同时也依托于系统之间的协同安全[1]。

(二)数据安全在智能变电站中的核心作用

数据安全不仅仅是信息保密问题,在智能变电站的通信环节中的数据一旦出现篡改、丢失,将直接影响控制系统的正确动作,可能导致电力系统发生事故甚至停止运行。数据安全包括防范外部攻击、防止内部数据泄露、抵御数据篡改等各种技术需求。随着变电站智能化建设的不断推进,来自各个设备的大量数据及各种新的数据类型使得对数据完整性、机密性、时效性等的要求更加迫切,是保证智能电网安全运行的基本要求。

二、智能变电站数据安全技术面临的挑战

(一)数据传输过程中的潜在威胁

智能变电站所采集的传输数据涵盖设备监控指令、状态反馈信号等多种类型,其传输链路从小间隔设备经主控机延伸至工作站。随着数据类型日益多样化和网络拓扑结构日趋复杂,数据传输过程中的安全隐患显著增加。中间人攻击、互联网协议(Internet Protocol,IP)数据包篡改、拒绝服务攻击(Denial of Service,DoS)等网络威胁,均可能直接破坏数据传输的安全性。以电力数据传输链路为例,若未采取有效的加密措施,极易发生数据窃听与篡改事件,导致敏感信息泄露或控制指令被恶意篡改。据统计,在已报告的网络安全事件中,约30%针对电力行业的攻击集中在传输环节,这些攻击不仅危及数据的准确性与时效性,更对电力系统的稳定运行构成严重威胁。

(二)智能设备的接入与协同带来的安全隐患

智能变电站中接入的设备规模庞大,成百上千的智能终端通过网络实现互联,需实时采集与处理数据并反馈执行状态。由于这些设备往往来自不同厂商,技术标准不一,导致系统兼容性与统一管理面临挑战,进而形成安全隐患,易被外部攻击者作为入侵突破口。攻击者可利用漏洞侵入设备管理系统,篡改运行参数或窃取关键信息,最终引发变电站异常运行。据统计,约有20%的智能设备在出厂前及现场安装阶段未经过充分的安全检测与加固,致使大量安全漏洞存留。在此背景下,设备接入认证机制与数据访问控制成为防护体系的关键环节,如何针对异构设备实施有效的认证与访问控制已成为当前技术难点[2]。

(三)网络与控制系统交互中的漏洞与风险

自动化、远程控制依赖于智能变电站网络与控制系统的协同配合,其在提升效率的同时,也对变电站的安全构成潜在威胁。

本文刊登于《消费电子》2025年23期
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