智能电网中的云计算应用及安全研究

张朋伟 徐 韬 吴龙龙 李成安

(江西交通职业技术学院机电工程系，江西 南昌 330013)

关于智能电网的定义，在国际上并没有给出统一而精准的答案。而根据大多数学者的解说，其技术通常被定义为通过计算机等技术连接现代通讯设备，进行各种优化整合操作，并且能够主动地预测出电网波动同时解决其干扰。因此，智能电网通过对数字化信息的应用，使得其在功能上更加灵活以及更加智能。

而随着科技的不断发展，信息技术等也有了进一步的发展，物联网、云计算、5G等技术的出现，在给用户带来巨大便利的同时，也给用户带来了新的困扰，其中最为重要的便是信息安全问题。关于如何解决新技术应用而带来的信息安全问题已经成为能否使用这些技术主要面临的问题。而本文则选取云计算技术在智能电网中运用的安全问题进行探讨。

1 智能电网的特征

1.1 自愈

智能电网是有一定的自愈能力的，而所谓的自愈能力就是能够在设备出现问题时及时地发出信息，并且尽可能快速地解决此问题，恢复运行，这样不但能够减小用户可能受到的不利影响，还能尽可能地降低供电商的损失。

1.2 安全

智能电网在受到攻击时，会自动抵御伤害，因此，智能电网是存在一定的抵御安全风险的作用，能够以最快速度恢复运行，也能够尽可能地减少损失。

1.3 协调

智能电网的市场运行模式非常完善并且成熟，相较于传统电网而言，智能电网是更加有益于更大社会效益的获取，而且智能电网能够减小输电阻塞以及其它的限制，并且可以借由减小输电阻塞和其它限制从而实现链接电力批发和零售市场的作用。

1.4 交互

在智能电网中，用户是参与到电子系统的相关管理中的，因此相较于在传统电网中，用户的积极性更高，而且用户还可以更加积极地按照电价的高或者低选择用电，因此，这也是智能电网所赋予的交互作用，通过交互，让用户和设备形成完整的电子系统，并且更加积极地发挥出电子用户的作用，保证从环境保护视角又或是电力运行系统都可以得到一定的益处。

2 在智能电网中运用云计算技术的好处

2.1 加强整合、优化资源以及降低成本

通过在智能电网中使用云计算技术进行数据储存，能够实现机房规模化等的同时更加地绿色、节能、环保，并且可以通过利用虚拟技术降低成本的同时提高利用率。

2.2 动态可扩展性以及可靠性

云计算为用户的数据储存提供了可靠的服务器，这使得云计算服务器可以成为数据储存的中心。数据的储存以及运用都是在服务器上进行的，并且相关计算也是通过服务器端进行处理分布到不同的服务器上的，这就提高了云计算的处理能力。并且如果某一节点出现问题，云计算服务器将会快速地将任务分给其他的节点，抛弃该节点。而在该节点故障排除后，该节点依旧可以加入现有的集群当中去。这种动态的扩展性不仅提高了效率，还给计算带来了可靠性。

2.3 储存以及计算能力的提高

云计算的云端是由成千上万台服务器组成的，这就意味着它有大量的储存空间以及相对其他服务器而言，较快的处理速度。这也意味着用户可以在任意的地点、任意的时间、使用任意的设备登录到云计算系统中，就能够迅速进行云计算服务。

2.4 反应能力以及安全性

云计算的安全系统是非常完善的，并且反应速度也非常快，覆盖范围也十分广，其体系可以覆盖到应用的各个层次当中。同时，保护正线也非常广，贯穿了终端、云端以及网关等不同的区位。当存在危险时，系统能够迅速以及有效地进行相关的危险识别以及危险防控，以确保整个运行系统的安全。

3 智能电网中云计算的安全防范措施

3.1 物理层安全威胁防范措施

云租户主要是通过智能电网云中的物理层储存数据，因此，保护智能电网云中的物理层是非常有必要的，保护智能电网云中的物理层其实也就意味着保护云租户的数据，如果不能够做到这一点，这会使得云租户不再信任云服务商，对自己的隐私保护充满不安感。而同时，还有部分云租户会去窃取其他用户的数据信息，因此这也要求智能电网云必须要完善物理层。因此，智能电网云中的物理层必须对可能面对的风险进行更加深入地分析，且根据这些可能面对的风险制定防范措施，而在物理环境不安全的情况下，智能电网的物理网络也会面临威胁，因此就必须保障智能电网云的基础设施安全。

3.2 虚拟层安全威胁防范措施

虚拟控制器具备管理虚拟机的功能，因此虚拟控制器是拥有虚拟机的全部控制权的，而且虚拟控制器的主要功能就在于对虚拟机进行管理和控制，而虚拟机会为云租户提供更多的存储资源，并且为云租户提供分配计算。而云计算共享资源也会导致虚拟层面临更多的威胁，为了使得虚拟机中的云租户的隐私能够得到更好地维护，就必须要对虚拟机进行控制，并且避免虚拟机受到攻击者的控制，倘若攻击者得到了虚拟机的控制权，就能够随意窃取虚拟机中的网络数据。

4 结语

在目前的电力工业关注的热点中，智能电网就是绝对的焦点所在，而智能电网的存在不但使电网有了更加完善地应用，也使电网有了更加稳定的发展，而在智能电网技术的发展背景下，当前的电子系统已经显示出疲态，因为电力系统已经难以负荷发展所带来的海量数据，但是智能电网有了信息技术和云计算技术的加持，就能够更好地应对挑战，而且云计算作为一种非常新颖的计算模式，也给智能电网的应用带来了更多的机遇。