CN107071056A - 一种分布式能源互联网信息化前端安全通信方法 - Google Patents

Abstract

一种分布式能源互联网信息化前端安全通信方法，包括将分布式能源运行数据传输至主站端；采用客户端进行能源互联网移动应用业务的数据交互；客户端包括移动终端以及用于对现场测控装置和智能设备进行数据采集与控制的无线智能通信终端；对主站接入层、局域网网关层和信息化前端层进行通信安全保护。由于将分布式能源运行数据传输至主站端以及能源互联网移动应用业务的数据交互，使得能源互联网调度交易和信息互动能够顺利实现；由于对主站接入层、局域网网关层和信息化前端层进行通信安全保护，实现了安全可靠的数据交互，满足了可再生能源自动化数据接入和业务应用移动化的通信要求，并为电网安全稳定运行提供安全保障。

Description

一种分布式能源互联网信息化前端安全通信方法

技术领域

本发明涉及数据处理技术领域，具体涉及一种分布式能源互联网信息化前端安全通信方法。

背景技术

“能源互联网”是美国著名学者杰里米·里夫金在其著作《第三次工业革命》一书中首先提出的。由于化石燃料的逐渐枯竭及其造成的环境污染问题，在第二次工业革命中奠定的基于化石燃料大规模利用的工业模式正在走向终结。里夫金预言，以新能源技术和信息技术的深入结合为特征的一种新的能源利用体系，即“能源互联网”(EnergyInternet)即将出现。里夫金提出的能源互联网具有以下四大特征：1)以可再生能源为主要一次能源；2)支持超大规模分布式发电系统与分布式储能系统接入；3)基于互联网技术实现广域能源共享；4)支持交通系统的电气化。

从能源互联网的特征来看，可再生能源，特别是分布式可再生能源，及其与互联网技术的融合与发展，将是未来能源系统的发展趋势。目前，我国可再生能源和互联网技术在能源行业的应用也已经取得了长足的发展。截至2016年，我国风电装机规模已达到1.69亿千瓦，光伏发电装机规模已达到7742万千瓦，其中分布式光伏1032万千瓦。而且按照《风电发展“十三五”规划》目标，到2020年，我国风电装机容量将达到2.1亿千瓦，按照《太阳能发展“十三五”规划》目标，到2020年，我国太阳能发电装机容量将达到1.1亿千瓦。可见，未来几年，我国可再生能源还将取得快速增长。而在互联网技术应用方面，在能源电力行业，随着移动应用浪潮不断推进，无线通信和移动互联技术已经取得了初步应用成果，目前在电力营销、运维检修等业务领域均已形成新产品应用，同时，随着分布式能源、电动汽车等的发展，以及能源互联网调度交易、信息互动的业务场景不断增加，无线通信和移动互联网技术将取得更为广泛的使用，电力信息系统的复杂度和信息安全防护的难度均不断提升，电力信息系统的新问题层出不穷。面对更加复杂的接入环境、灵活多样的接入方式，数量庞大的智能接入终端对电力信息安全也提出了新的挑战。

从能源互联网的构成及其业务场景来看，能源互联网信息通信与传统能源信息网络的主要区别之处在于可再生能源自动化数据接入方面和业务应用移动化方面。

在可再生能源自动化数据接入方面，对于大型集中式新能源场站，其自动化数据通信方式多沿用传统火电厂、水电厂等电厂自动化接入方式和安全策略，即远动装置通过调度数据网接入调度SCADA系统。而对于接入配电网的分布式能源场站，仍存在大量未实现自动化接入电网调度监控的情况，其自动化数据通信问题仍有待解决，电网安全稳定运行存在一定的安全隐患。

在业务应用移动化方面，移动应用信息交互安全问题是能源互联网信息通信的另一个亟待解决的问题。如移动端电费支付、信息查询、分布式电力交易、需求响应、智能家居控制等方面的信息安全是关乎设备运行安全和交易资金安全的重要问题。

发明内容

本申请提供一种分布式能源互联网信息化前端安全通信方法，其解决的技术问题是实现分布式能源安全接入，保障业务应用移动化的信息安全，支撑能源互联网落地实施，能够满足分布式能源前端数据安全性、可靠性、实时性和经济性的要求，能够便利地满足能源互联网移动应用业务场景需要。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种分布式能源互联网信息化前端安全通信方法，包括将分布式能源运行数据传输至主站端；采用客户端进行能源互联网移动应用业务的数据交互；客户端包括移动终端以及用于对现场测控装置和智能设备进行数据采集与控制的无线智能通信终端；对主站接入层、局域网网关层和信息化前端层进行通信安全保护。

进一步的，将分布式能源运行数据传输至主站端，包括将所述无线智能通信终端通过Wi-Fi接入局域网，再经局域网网关接入互联网，进而接入主站端；所述无线智能通信终端对现场测控装置和智能设备进行数据采集以获取分布式能源运行数据，所述无线智能通信终端将分布式能源运行数据传输至主站端。

进一步的，无线智能通信终端按照预先指定的采集方式向主站端上送分布式能源运行数据，或，所述无线智能通信终端根据主站端的指令要求上送分布式能源运行数据。

进一步的，无线智能通信终端在互联网连接中断时，保留数据并在互联网连接恢复后重新上送数据。

进一步的，采用客户端进行能源互联网移动应用业务的数据交互，包括局域网内客户端之间的通信、客户端与主站端之间的通信以及用户端跨互联网通信。

进一步的，用户端跨互联网通信采用以下通信方式的一种：处于不同局域网中的不同用户端通过主站端的服务器进行通信；或，处于不同局域网中的不同用户端直接通信。

本发明的技术方案，由于将分布式能源运行数据传输至主站端以及能源互联网移动应用业务的数据交互，使得能源互联网调度交易和信息互动能够顺利实现；由于对主站接入层、局域网网关层和信息化前端层进行通信安全保护，实现了安全可靠的数据交互，满足了可再生能源自动化数据接入和业务应用移动化的通信要求，并为电网安全稳定运行提供安全保障。

附图说明

图1为能源互联网移动前端数据交互的结构示意图。

具体实施方式

在本发明实施例中，建立了分布式能源互联网信息化前端安全通信网络，实现了分布式能源的安全接入，保障了移动化的业务应用的信息安全。

实施例提供了一种分布式能源互联网信息化前端安全通信方法，请参考图1，首先建立分布式能源互联网信息化前端安全通信网络。将无线智能通信终端通过Wi-Fi接入局域网，再经局域网网关接入互联网，进而接入主站端。无线智能通信终端用于对现场测控装置和智能设备进行数据采集以获取分布式能源运行数据，通过无线智能通信终端将分布式能源运行数据传输至主站端。分布式能源运行数据通过Wi-Fi接入局域网后实现互联网接入集中监控主站系统。利用以下两种方式中的任意一种实现无线智能通信终端对分布式能源运行数据的上传：

第一种方式是无线智能通信终端按照预先指定的采集方式向主站端上送分布式能源运行数据。预先指定的采集方式可以是预先设定数据上传时间，即无线智能通信终端定时将其采集的分布式能源运行数据上传至主站端。第二种方式是无线智能通信终端根据主站端的指令要求上送分布式能源运行数据。

在一具体实施方式中，无线智能通信终端具有数据存储功能，可在互联网连接中断时，保留数据并在互联网链接恢复后重新上送数据，保证数据采集通信的完整性和可靠性。

将智能手机、平板电脑或计算机等移动终端通过与无线智能通信终端相同的方法接入主站端。上述移动终端和无线智能通信终端共同构成客户端，利用客户端能够进行能源互联网移动应用业务的数据交互，包括局域网内客户端之间的通信、客户端与主站端之间的通信以及用户端跨互联网通信。

局域网内客户端之间的通信，是指通过局域网网关(可设置是否允许外部用户访问)，无线智能通信终端和移动终端作为客户端之间的局域网内部通信。主要应用场景为智能家居控制，局域网内用户通过移动终端直接访问无线智能通信终端，并进行数据查询和设备控制操作。局域网内的数据除了按要求上送至远方主站的以外，仅在局域网内部通信，用户只可在接入该局域网络时可以访问数据和操作控制，在该局域网以外则无数据访问和操作权限，确保数据和应用安全。

客户端与主站端之间的通信，是指用户端接入局域网Wi-Fi后通过互联网与远方主站端的数据通信。主要应用场景为用户缴纳电费、信息查询、购电交易等业务。用户通过移动终端访问主站端服务器，并发起数据请求或交易信息，主站端服务器收到请求信息后按照相应业务逻辑进行响应并生成结果信息返回给用户移动终端。

用户端跨互联网通信，指用户与用户之间通过互联网和主站提供的应用服务进行通信。常见的应用场景包括用户间在线交易、互动交流等。用户端跨互联网通信有两种模式，一种是局域网A用户与局域网B用户通过主站端服务器进行通信，另一种是局域网A用户和局域网B用户直接通信。前者在接收方通信连接中断时，主站端服务器可在连接恢复后将接收到的信息发送给接收方，提高通信可靠性。

在建立分布式能源互联网信息化前端安全通信网络时，需要对主站接入层、局域网网关层和信息化前端层进行通信安全保护。能源互联网主站系统对信息化前端的安全接入首先通过接入层的硬件安全防护设施保障无线智能通信终端和移动终端等的安全接入，包括防火墙、加密装置等措施；然后采用访问控制、数据加密、数据签名、数据完整性检查、数据交换等安全机制提高终端接入和数据通信的安全性；最后，采用入侵检测、漏洞扫描等动态安全防护技术确保数据采集通信安全。对于局域网网关层的通信安全保护，采用多种安全策略保障无线路由通信安全，包括：1)隐藏SSID，开启MAC过滤及IP-MAC绑定，弃用DHCP而采用手动IP地址分配策略；2)变换管理登录端口，更改登录用户名及口令，采用SSL等安全通信方式；3)变换缺省的网络配置，尤其是内网网段和网关IP；4)采用WAP2加密保护方式等。对于信息化前端层的通信安全保护，包括无线智能通信终端对现场测控装置和智能设备的数据采集与控制采用内部专用网络，实现与外部网络的隔离；移动应用前端数据和应用安全主要通过用户登录认证和严格的权限控制来保障业务应用数据安全。

以上应用了具体个例对本发明进行阐述，只是用于帮助理解本发明，并不用以限制本发明。对于本发明所属技术领域的技术人员，依据本发明的思想，还可以做出若干简单推演、变形或替换。

Claims (6)

1.一种分布式能源互联网信息化前端安全通信方法，其特征在于包括：

将分布式能源运行数据传输至主站端；

采用客户端进行能源互联网移动应用业务的数据交互；所述客户端包括移动终端以及用于对现场测控装置和智能设备进行数据采集与控制的无线智能通信终端；

对主站接入层、局域网网关层和信息化前端层进行通信安全保护。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将分布式能源运行数据传输至主站端，包括将所述无线智能通信终端通过Wi-Fi接入局域网，再经局域网网关接入互联网，进而接入主站端；所述无线智能通信终端对现场测控装置和智能设备进行数据采集以获取分布式能源运行数据，所述无线智能通信终端将分布式能源运行数据传输至主站端。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述无线智能通信终端按照预先指定的采集方式向主站端上送分布式能源运行数据，或，所述无线智能通信终端根据主站端的指令要求上送分布式能源运行数据。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述无线智能通信终端在互联网连接中断时，保留数据并在互联网连接恢复后重新上送数据。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述采用客户端进行能源互联网移动应用业务的数据交互，包括局域网内客户端之间的通信、客户端与主站端之间的通信以及用户端跨互联网通信。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述用户端跨互联网通信采用以下通信方式的一种：

处于不同局域网中的不同用户端通过主站端的服务器进行通信；

或，处于不同局域网中的不同用户端直接通信。