數字電網的信息系統(tǒng)的技術體系從技術架構、數據架構、安全架構三個維度進行闡述。

技術架構

信息系統(tǒng)技術架構分為基礎設施層、技術平臺層、中臺層、應用層，如圖1所示：

圖1 信息系統(tǒng)技術架構▲

基礎設施層

包括云基礎設施、通信網絡、邊緣計算、終端設備等，承擔數據采集、數據傳輸、數據存儲等任務。基礎設施層從云端集中向“云管邊端”一體化發(fā)展，從集中式、功能單一、高耗能的信息基礎設施向分布式、功能完善、節(jié)能環(huán)保的新型基礎設施演進。

技術平臺層

包括云平臺、數據中心、人工智能平臺、物聯網平臺、數字孿生、區(qū)塊鏈平臺等。技術平臺層全面提升平臺賦能能力、技術賦能能力、數據賦能能力，實現對生產控制、經營管理、安全監(jiān)控和公共服務等業(yè)務的全面支撐。

中臺層

包括業(yè)務中臺、技術中臺、數據中臺、安全中臺。業(yè)務中臺為各項核心業(yè)務處理提供面向網內與生態(tài)各類業(yè)務的電網資源服務及公共微服務；技術中臺提供高復用技術組件及技術服務；數據中臺通過數據聚合和復用，引導業(yè)務資源、系統(tǒng)和數據整合，沉淀共性數據服務能力；安全中臺提供統(tǒng)一化、標準化、規(guī)范化的安全共享服務能力。中臺以算力為基礎，上承業(yè)務、下連算元和算法，發(fā)揮運營管理、數據流動、服務支撐、生態(tài)賦能優(yōu)勢。

應用層

向終端用戶提供的應用功能，通過將平臺層服務進行封裝，形成最終用戶所使用的功能。應用層根據業(yè)務領域分為電網規(guī)劃、工程建設、調度交易、電網運維、安全生產、市場營銷、人財物管理、黨政工團管理等。

數據架構

通過全域數據統(tǒng)一匯聚、模型統(tǒng)一設計、海量數據統(tǒng)一存儲、大數據分析計算組件統(tǒng)一支撐，促進數據無縫融合和業(yè)務共享共用。

圖2數據架構▲

數據采集層

包含數據同步復制工具、消息中間件和數據傳輸服務，采集層具有實時性高及吞吐量大等典型特征。

數據傳輸層

通過有線、無線等方式，實現各類數據的匯集與傳輸。

數據存儲層

包含HTAP存儲引擎、湖倉一體異構數據融合存儲、圖數據庫等類別，滿足異構、海量、多類型數據存儲要求。

數據計算層

包括圖計算、數據可信計算、混合事務分析處理、流批數據融合計算和HTAP融合計算等內容，支持實時計算、批量計算等不同的業(yè)務場景算力要求。

數據分析層

指采用數據分析引擎，通過合理的分析算法進行大數據關聯分析和數據挖掘，或是根據數據分析計算得到結果的過程。

數據服務層

包括數據服務、能力服務和工具服務等，并通過服務編排支撐業(yè)務側業(yè)務數據存取、詳單查詢、實時數據分析計算、批量數據分析計算、全文檢索和數據挖掘等典型應用場景。

網絡安全架構

在傳統(tǒng)電網的電力流交互界面以外，存在與海量終端及多領域主體的復雜信息流交互，信息安全與物理安全深度關聯并相互依存導致系統(tǒng)面臨的安全風險顯著增加。

從信息安全角度

要求數字電網保證信息通信網絡不受外部干擾、保密性強、不受外部攻擊，需要研究電網業(yè)務通道增強安全加密、業(yè)務流量安全監(jiān)控和控制等技術，最后接入認證、通道加密、分流管控等各環(huán)節(jié)有效協同，實現信息通信網絡對電網業(yè)務的可信服務與可靠保障。

從物理安全角度

在信息通信環(huán)節(jié)存在異常、缺失或停止服務的情況下，需要保證物理系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行，避免由于信息通信環(huán)節(jié)遭受攻擊而帶來的全系統(tǒng)運行風險，強調對全域縱深的網絡安全防御體系的構建，有效抵御由數字空間中發(fā)起的各類針對電網安全的攻擊行為。

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圖3 網絡安全架構▲

數字電網的安全性問題涵蓋了電網建設、運行等全過程，涉及信息層面的傳感量測終端接入、信息通信、數據保護等環(huán)節(jié)；涉及物理層面的安全生產運行、企業(yè)安全運營、安全能源服務等環(huán)節(jié)，是保障電力行業(yè)、能源行業(yè)、工業(yè)系統(tǒng)以及經濟社會各方面安全的重要基礎。

編輯：黃飛

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