面向新型電力系統環境的網絡安全風險防護探究

摘要：新型電力系統建設是我國電力事業改革、能源戰略發展的必然走向，加強新型電力系統風險防控、提升新型電力系統環境安全防護質量對于我國電力事業健康可持續發展具有重要意義。文章首先對新型電力系統環境下的網絡安全形勢進行了簡要闡述。其次，文章對新型電力系統環境下的網絡安全風險進行了綜合分析，發現當前存在的風險主要包括網絡邊界擴大風險、聯網接入風險、敏感數據泄漏風險、新技術應用潛在風險等。最后，文章從需求分析、技術應用2個層面提出了立體性較強的網絡安全風險防護策略，著重探討了5G安全防護、全生命周期數據安全保護等新型技術的應用策略。該研究具有一定現實應用價值。

關鍵詞：新型電力系統；網絡安全挑戰；風險防護；數字化技術

中圖分類號：TP393.08中圖分類號 文獻標志碼：A文獻標志碼

0 引言

電力工程是現代工業生產的重要依托，隨著時代的發展，我國民眾的經濟水平在不斷提升，對于電力工業穩定性的要求也在不斷增加。在這一時代背景下，為了保證電力供應的穩定性與安全性，滿足民眾生存與發展的現實需求，國家高度重視電力系統的網絡安全工作，主動、持續推進終端安全防護能力建設與研究，在長期的探索與發展過程中，當前我國已經形成了以邊界防護為核心、多道防線共同發展的縱深電力網絡防御體系［1］。

在習近平總書記關于創新系列重要講話與重要指示精神的背景下，我國各行各業均積極響應，在電力工程行業領域，信息化、智能化、新型儲能、新能源并網等技術正在不斷與電力系統相融合。這一變革在極大提升了新型電力系統功能性、先進性的同時，也在一定程度上提升了新型電力系統整體結構的復雜性，進而增加了網絡安全風險。在這一時代背景下，傳統網絡防御體系很難發揮預期效果，對其進行優化勢在必行，文章從新型電力系統與網絡安全形勢出發，對新型電力系統環境下的網絡安全風險防護策略進行分析與探究。

1 新型電力系統與網絡安全形勢

1.1 新型電力系統

新型電力系統是2021年中央財經委員會第九次會議上首次提出的一種全新概念，這一概念是響應“碳達峰、碳中和”政策號召的重要舉措，也是在電力工程領域，促進我國“碳達峰、碳中和”目標順利實現的重要途徑，當前，新型電力系統建設已經上升為國家戰略［2］。

新型電力系統的基本概念為，以保證能源電力安全為基本前提、以滿足社會電力需求為首要目標、以大規模新能源供給消納體系建設為主線任務、以源網荷儲多向協同為支撐、以智能柔性電網為樞紐平臺、以技術創新與體制創新為基礎保障的新型電力系統，與傳統電力系統相比，新型電力系統具有安全性、高效性、低碳性、靈活性、智慧性等諸多技術優勢。

1.2 新型電力系統背景下的網絡安全形勢

與傳統電力系統相比，新型電力系統的核心是進行了數字化技術的大面積應用，同時接入了分布式電源等分布式結構。因此，與傳統電力系統相比，其網絡安全形勢發生了比較明顯的變化，具體表現如下。

首先，隨著分布式電源、儲能設備等的接入，新型電力系統交互主體的復雜性、多樣性逐漸提升，導致電力系統在進行網絡安全防御時需要面對更多的防御關口，從而降低了整體的安全風險防控效果。其次，在新型電力系統背景下，雙向互動方式開始占據了主流，在提升用戶需求處理質量的同時，瞄準用戶隱私的外部攻擊數量也開始愈發頻繁。最后，隨著5G、人工智能等新技術的廣泛應用，安全防護9CRcnhFqUcTYNqCPYMo0hIaM1sV/AMpphiJalcgi4bc=系統除了要面對傳統網絡攻擊風險以外，還面臨著基于數字終端的侵入風險。例如：當前大多數電力系統均可實現基于互聯網平臺的遠程控制，極大地提升了操作便捷性，但是，一旦該功能所依托的互聯網平臺遭到黑客入侵，就可能進一步對電網安全造成嚴重的影響［3］。

2 新型電力系統環境下的網絡安全風險

2.1 網絡邊界擴大風險

網絡邊界擴大風險是新型電力系統環境下的首要網絡安全風險。具體而言，近年來，我國新能源發電新增裝機容量占比不斷提升，根據國家能源局發布數據可知，截至2022年12月底，全國累計發電裝機容量約為2560 GW，同比增長7.8%。隨著能源結構的劇烈變化，我國電網參與主體數量、業務訪問頻率均在不斷增加，網絡空間邊界也在不斷延伸。在這一背景下，基于物理隔離的網絡邊界安全防護措施很難實現高質量的安全防護［4］。

2.2 聯網接入風險

聯網接入風險也是新型電力系統環境下的常見風險之一。具體而言，當前，我國電力網絡結構愈發復雜，從單向逐級輸配電為主的傳統電網開始向著多樣化的能源互聯網方向轉變，新型電力系統終端設備的種類、數量均在不斷增加，且呈現出空間分布分散的特點，同時，不同設備聯網方式通常存在顯著差異，這一現象在一定程度上提升了終端身份識別認證難度。其次，我國新型電力系統綜合了天然氣管網、交通網絡等能源鏈，形成了多領域綜合能源網絡，在這一背景下，針對集中管控平臺的攻擊也可能對新型電力系統造成消極影響。

2.3 敏感數據泄漏風險

敏感數據泄漏風險也是新型電力系統環境下的常見風險之一。具體而言，我國新型電力系統的參與主體數量相對較多，包括但不限于各類用戶、運營商、服務商等，在眾多參與主體交互過程中，產生的用戶隱私數據、交易數據的數量也顯著增多，同時，為了滿足大量數據的傳輸需要，通常需要采用多鏈路傳遞策略，這一現象在一定程度上增加了電力系統敏感數據的泄露風險［5］。

2.4 新技術應用的潛在風險

新技術應用的潛在風險也是新型電力系統環境下的常見風險之一。具體而言，在新型電力系統中，人工智能、大數據、云計算、邊緣計算、5G等新興技術的應用愈發普遍，這些技術的應用在提升了電網智能化水平的同時，其內在的安全缺陷以及安全隱患也傳遞到了新型電力系統中。例如：5G通信技術能夠為電力系統提供重要的信息傳輸支持，但是，5G通信物聯平臺等結構很容易遭受外部攻擊。再比如：云計算能夠在低成本、無硬件的背景下提升電力系統運算能力，但是，其分布性的特點會在一定程度上削弱安全防護措施的可控性［6］。

3 新型電力系統環境下的網絡安全風險防護策略

3.1 網絡安全風險防護需求分析

在進行新型電力系統環境下的網絡安全風險防護策略設計之前，文章首先對安全風險防護需求進行分析。

結合文章上述研究內容可推斷出，新型電力系統環境下的網絡安全風險防護需求主要包括以下幾點：（1）可信接入需求。根據上述內容可知，新型電力系統具有接入對象不確定、終端工作環境不可信等特點，因此，技術人員應當對接入的檢查策略進行調整，以保證接入用戶及其接入后操作的合規性。（2）智能感知需求。根據上述內容可知，基于被動防御思維的傳統網絡安全防護策略已經很難適應新型電力系統背景下的網絡安全形勢，必須向主動防護方向轉變，因此，技術人員應當對網絡安全風險防護系統的防護邏輯進行調整，使其具有良好的智能感知能力，能夠實現對風險的敏銳感知，及時發現并處理攻擊行為。（3）精準防護需求。在新型電力系統中，往往涉及眾多業務應用場景，不同場景的安全保護需求通常存在一定差異，為了保證電力系統正常工作，須要根據不同場景選擇不同水平的安全防護策略，防止出現過度防護現象，進而影響電力系統正常運行［7］。（4）聯動響應需求。在新型電力系統應用背景下，其面臨的安全威脅日益復雜，單一的防護手段很難有效應對，因此，須要打破多設備之間的桎梏，建立電力系統網絡攻擊協同處理機制，這有助于提升系統處理多樣化網絡威脅的能力。具體結構如圖1所示。

3.2 網絡安全風險防護技術應用

3.2.1 分布式設備安全認證接入

分布式設備安全認證接入是滿足可信接入需求的重要手段，具體實現策略如下：（1）引進零信任理念，技術人員應當研究面向終端運行特征的信任度計算方法，基于多因子模糊認證實現多類型訪問主體身份認證，以取代傳統的訪問主體認證策略，通過此種方法可以有效提升用戶認證的水平。（2）技術人員還須結合差異化認證策略，根據需求設計相應程序，實現對終端的持續認證評估。（3）須要構建細粒度的動態授權管控機制，即結合終端的持續認證評估結果進行相應的動態授權，以此來實現對用戶權限的動態調整，這能夠顯著提升網絡安全風險防控質量［8］。

3.2.2 全生命周期數據安全防護

全生命周期數據安全防護是提升新型電力系統數據泄漏風險防控質量的核心策略，具體應用方式如下：（1）電力數據風險預警監測。在這一階段，相關單位應當積極引進數據安全監測分析、數據安全預警等先進技術，對數據全生命周期進行監控與管理。（2）數據資源資產化管理。在這一階段，電力安全風險防護系統應當引進智能識別技術，建設電力數據識別模型，挖掘數據隱藏關系，研究關鍵數據保護策略。（3）多方主體交互與數據應用。電力安全風險防護系統應當針對實際應用場景，結合數據匿名化、數據脫敏等技術，對數據應用、傳遞進行控制，這有助于實現數據的可信使用。（4）數據存儲。技術人員可采用數據安全隔離、訪問控制等技術對電力安全風險防護系統進行優化，禁止非常規數據訪問行為，并采用可搜索加密等技術保證數據存儲的安全性。（5）數據銷毀。技術人員可采用時間作為基本錨點，結合密鑰技術，對過期數據進行自動、可信刪除，保證數據銷毀安全［9］。

3.2.3 強化安全監測與評估

強化安全監測與評估是持續提升新型電力系統整體安全風險防控質量的必要手段，具體而言，在當前技術背景下，新型電力系統的復雜性、智能性正不斷提升，針對新型電力系統的網絡攻擊方式也在不斷提升、優化、演進，因此，為了保證安全防控策略能夠一直發揮預期效果，必須持續不斷對其進行安全監測與評估。具體實現策略如下：（1）基于現代化技術，構建先進的新型電力系統網絡與業務風險評估指標體系，并開展定期評估。（2）技術人員應當根據電力安全風險防護系統的定期評估內容，對安全防控技術進行針對性改良，以增強新型電力系統的網絡安全隱患發現、防控、處理能力。

3.2.4 網絡安全仿真與攻防

網絡安全仿真與攻防是提升網絡空間防控水平的重要手段。具體實現策略如下：（1）技術人員應當重點攻克終端、協議等仿真技術，研究適用于不同終端業務場景的防控技術，并在此基礎上進行高質量的模型建設，實現仿真驗證環境中虛實資源的互聯互通和分布式仿真驗證環境的協同調度與統一管理。（2）技術人員應當建設仿真度較強的信息化環境，并在其中模擬不同攻擊手段，同時，根據防御情況，對現有防御技術進行針對性革新，這能夠在較短的時間內快速提升新型電力系統背景下的網絡安全風險防護水平［10］。

4 結語

隨著我國能源結構體系的高速轉型，我國電力系統結構發生了天翻地覆的變化，現有網絡安全體系無法實現對新型電力系統環境下的網絡安全風險的有效防控，對其進行優化升級勢在必行。文章結合新型電力系統的現實特點，探討新型電力系統背景下的網絡安全風險防護需求與部分網絡安全風險防護技術應用，應當能夠為我國新型電力系統安全防控體系建設提供一定理論支持。

參考文獻

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［8］徐佳，賀渝鑌，李潤玲.基于人工蜂群算法的電力系統網絡安全風險評估模型［J］.云南電力技術，2022（5）：79-82，88.

［9］單瑞卿，盛陽，蘇盛，等.考慮攻擊方身份的電力監控系統網絡安全風險分析［J］.電力科學與技術學報，2022（5）：3-16.

［10］王慶，李朝東，陳偉，等.IPDU在電力監控系統網絡安全防護中的應用研究［J］.黃山學院學報，2022（3）：21-24.

Exploration of network security risk protection for new power system environment

Abb1XzIRKiu4NJrwtgOyengQaTQcWlp1sHuAz9uDNlfIk=stract： The construction of a new power system is an inevitable direction for the reform of China’s power industry and the development of energy strategy. Strengthening risk prevention and control of the new power system and improving the quality of environmental safety protection of the new power system are of great significance for the healthy and sustainable development of China’s power industry. This article first briefly elaborates on the network security situation in the new power system environment. Secondly， this article comprehensively analyzes the network security risks in the new power system environment， and finds that the current risks mainly include the risk of network boundary expansion， network access risk， sensitive data leakage risk， and potential risks of new technology application. Finally， this article proposes a three-dimensional network security risk protection strategy from the perspectives of demand analysis and technical application， with a focus on exploring the application strategies of new technologies such as 5G security protection and full life cycle data security protection. The research has certain practical application value.

Key words： new power system; network security challenges; risk protection; digital technology