能源互聯(lián)網(wǎng)在技術(shù)上廣泛應用“大云物移智鏈”等信息通信及網(wǎng)絡(luò )安全技術(shù)，與先進(jìn)能源電力技術(shù)融合發(fā)展，推動(dòng)電力系統運行管理呈現數字化、自動(dòng)化、智能化的特點(diǎn)，是電網(wǎng)發(fā)展的更高階段。
信息通信及網(wǎng)絡(luò )安全技術(shù)是能源互聯(lián)網(wǎng)的重要基礎保障，已在電網(wǎng)各個(gè)環(huán)節發(fā)揮重要支撐作用。當前，國家電網(wǎng)有限公司已建成全球規模最大的一體化集團級信息系統，構建了電網(wǎng)運行的“神經(jīng)系統”，基本實(shí)現先進(jìn)信息處理、高效通信傳輸、網(wǎng)絡(luò )安全保障，為電網(wǎng)逐漸轉型為開(kāi)放共享、彈性靈活的能源互聯(lián)網(wǎng)提供有力支撐。在電網(wǎng)加快向能源互聯(lián)網(wǎng)升級的背景下，新一代信息技術(shù)、通信技術(shù)和網(wǎng)絡(luò )安全技術(shù)將更加深入融合并呈現新的發(fā)展趨勢。
能源互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)更加智能高效
能源互聯(lián)網(wǎng)中“源-網(wǎng)-荷-儲-人”各要素協(xié)同互動(dòng)，使不同系統數據隨機產(chǎn)生、數據量分布不均等挑戰急劇增加。數據的海量、分布式等特征對數據處理算法、數據處理機制、數據處理的基礎設施建設都提出了新的要求。
當前，以云計算、大數據、人工智能、區塊鏈等為代表的信息技術(shù)成為全球經(jīng)濟發(fā)展的主導力量。與此同時(shí)，量子計算、數字孿生等新一代信息技術(shù)正逐步走出萌芽期，初步展現出發(fā)展潛力。信息技術(shù)對能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的支撐將呈現智能高效等特點(diǎn)。
跨域演化預測的人工智能及數字孿生技術(shù)逐漸形成
未來(lái)，能源互聯(lián)網(wǎng)各子系統的自主演化機制、擾動(dòng)的跨域傳播機制、跨域推理預測算法等將支撐數字孿生實(shí)現對現實(shí)世界的高效推演。突破多人機知識構建與推理、虛實(shí)互動(dòng)的混合智能在線(xiàn)趨優(yōu)等混合智能基礎理論與關(guān)鍵技術(shù)，將實(shí)現復雜問(wèn)題的計算處理和系統的賦智賦能。
量子算法與傳統算法的混合架構可支撐能源互聯(lián)網(wǎng)大規模并行計算需求
量子算法體現出了巨大的計算優(yōu)越性，很多傳統算法難以解決的非確定性多項式問(wèn)題（NP問(wèn)題）都可以通過(guò)轉化為量子算法的多項式問(wèn)題（P問(wèn)題）加以解決。量子計算機與傳統計算機之間可通過(guò)N-P問(wèn)題互補等技術(shù)，最大程度擴展人類(lèi)的計算邊界。
高效節能將成為數據中心支撐能源互聯(lián)網(wǎng)建設的重要保障
海量數據的計算和存儲要求使數據中心對電能的消耗日益增加，需要突破高效能數據中心關(guān)鍵技術(shù)。全浸沒(méi)液冷散熱技術(shù)、電源使用效率小于1.1的超高能效數據中心技術(shù)代表了未來(lái)信息技術(shù)領(lǐng)域基礎設施的技術(shù)能力，也符合能源互聯(lián)網(wǎng)對數據中心技術(shù)的發(fā)展需求。
能源互聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)向智慧泛在、萬(wàn)物智聯(lián)演進(jìn)
未來(lái)的業(yè)務(wù)變革要求能源互聯(lián)網(wǎng)具備深度感知及靈活互動(dòng)能力，需要大幅提升信息通信對電網(wǎng)業(yè)務(wù)的支撐能力。這對信息通信的容量及其泛在性、開(kāi)放性、互動(dòng)性、智能性、可信性提出了新要求。通信技術(shù)是實(shí)現電網(wǎng)狀態(tài)全息感知、數據全面連接、業(yè)務(wù)全程在線(xiàn)、服務(wù)靈活互動(dòng)的重要保障。
隨著(zhù)個(gè)性化、全息交互、人機協(xié)作的業(yè)務(wù)發(fā)展趨勢，未來(lái)通信技術(shù)可能誕生的全新服務(wù)將進(jìn)一步擴展到感知互聯(lián)網(wǎng)，呈現出萬(wàn)物智聯(lián)的特點(diǎn)，并與能源領(lǐng)域等垂直行業(yè)深度融合。新一代通信技術(shù)的應用研究及電力定制化產(chǎn)品研制，可提高網(wǎng)絡(luò )容量，加強無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )的廣度、深度覆蓋能力，降低業(yè)務(wù)時(shí)延，全面、深度感知源網(wǎng)荷儲設備運行、狀態(tài)和環(huán)境信息；通過(guò)優(yōu)化調度來(lái)實(shí)現跨區域送受端協(xié)調控制，提升新能源消納能力；通過(guò)輸變電、配用電設備廣泛互聯(lián)、信息深度采集，提升故障就地處理、精準主動(dòng)搶修、三相不平衡治理和區域能源自治水平，提高供電可靠性。
新一代的5G/6G技術(shù)、信息物理系統仿真技術(shù)、衛星互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等將為能源互聯(lián)網(wǎng)通信發(fā)展提供支撐。5G作為新一代無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)，峰值速率較4G提高20倍，無(wú)線(xiàn)空口時(shí)延降到毫秒級，連接密度每平方千米達百萬(wàn)級。這使5G無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)可以滿(mǎn)足工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)對網(wǎng)絡(luò )的需求。未來(lái)，5G技術(shù)將聚焦廣覆蓋大連接、太赫茲通信、超大規模天線(xiàn)、新型調制編碼及新型雙工技術(shù)等多種技術(shù)，完整打造5G三大類(lèi)典型場(chǎng)景：具有典型低時(shí)延、高可靠業(yè)務(wù)需求的電網(wǎng)控制類(lèi)業(yè)務(wù)，具有大連接、大帶寬需求的電網(wǎng)采集類(lèi)業(yè)務(wù)，具有廣覆蓋、網(wǎng)絡(luò )移動(dòng)應用需求的移動(dòng)應用類(lèi)業(yè)務(wù)。
今后，6G深度融合通信、信息、大數據、人工智能及控制技術(shù)，將呈現出極強的跨學(xué)科、跨領(lǐng)域特征。網(wǎng)絡(luò )將支持靈活重構，具備感知-通信-計算一體化協(xié)同能力，形成天基空基地基一體化的三維立體、全面覆蓋的融合通信網(wǎng)。
信息物理系統仿真技術(shù)也是發(fā)展方向之一，將支撐物理系統的量測感知、智能分析和反饋控制能力提升。目前仿真分析技術(shù)出現三種趨勢：一是從單純的機理模型或者數據模型向機理數據融合模型演進(jìn)，二是逐漸從單一的孤立系統分析轉變?yōu)榭缍鄬酉到y的耦合分析，三是仿真分析從非實(shí)時(shí)向準實(shí)時(shí)/超實(shí)時(shí)過(guò)渡，從離線(xiàn)向在線(xiàn)演進(jìn)，從單機集中向云化虛擬演進(jìn)。電力信息物理系統將依托云化信息通信技術(shù)資源逐漸向數字孿生架構演進(jìn)。
未來(lái)，信息物理系統將在云化的信息通信技術(shù)資源底座上開(kāi)展分布的孿生體注冊管理；仿真數據和實(shí)時(shí)量測數據形成數據中臺，支撐人工智能訓練；數據驅動(dòng)模型支撐高級智能決策應用。這一系統將利用廣域空間分布的數字基礎設施，在單系統內進(jìn)行跨越地理區域的仿真聯(lián)動(dòng)，在多系統之間打通仿真數據交互的壁壘，在廣域分布的信息通信技術(shù)資源中聯(lián)合多系統進(jìn)行實(shí)時(shí)孿生推演分析。
網(wǎng)絡(luò )安全技術(shù)向動(dòng)態(tài)智能、主動(dòng)防御方向發(fā)展
能源互聯(lián)網(wǎng)中設備組成復雜、終端設備眾多、多網(wǎng)融合、架構開(kāi)放、內外網(wǎng)界限模糊等問(wèn)題給能源互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò )安全帶來(lái)嚴峻挑戰。在全球電力行業(yè)網(wǎng)絡(luò )安全攻擊事件頻發(fā)的背景下，需要重點(diǎn)加強能源互聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò )安全防護水平。
我國電力網(wǎng)絡(luò )安全的發(fā)展經(jīng)歷了無(wú)體系化防護、邊界隔離被動(dòng)防護、被動(dòng)防護向主動(dòng)防御轉變三個(gè)階段。進(jìn)入能源互聯(lián)網(wǎng)建設階段，電網(wǎng)面臨網(wǎng)絡(luò )邊界向外延伸、數據融合共享持續深化等狀況，加之量子計算等新技術(shù)對隔離網(wǎng)絡(luò )持久性造成威脅，以防為主、“封閉隔離”的傳統電網(wǎng)防護體系已不能滿(mǎn)足未來(lái)能源互聯(lián)網(wǎng)的安全需求。
能源互聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò )安全防護體系將通過(guò)“分級分域、可信接入、智能感知、動(dòng)態(tài)防護”策略，打破被動(dòng)式安全防御體系，向動(dòng)態(tài)、智能的主動(dòng)式安全防御體系轉變。需研究動(dòng)態(tài)防御、態(tài)勢感知、可信計算和后量子密碼等技術(shù)，形成多層次、全方位的網(wǎng)絡(luò )安全保障體系。
發(fā)展動(dòng)態(tài)防御技術(shù)。需研究IP地址跳變、網(wǎng)絡(luò )動(dòng)態(tài)變形等動(dòng)態(tài)安全防御技術(shù)，關(guān)注擬態(tài)防御技術(shù)在電網(wǎng)的應用，保障能源互聯(lián)網(wǎng)安全穩定。
發(fā)展態(tài)勢感知技術(shù)。態(tài)勢感知技術(shù)可全面了解網(wǎng)絡(luò )態(tài)勢，預測發(fā)展態(tài)勢，有效響應并防范網(wǎng)絡(luò )攻擊。需要加快建設能源互聯(lián)網(wǎng)安全態(tài)勢感知平臺，形成整體的解決方案，全面保障電力系統安全可靠性。
發(fā)展可信計算技術(shù)。常規的事后防御手段存在“補丁難打、漏洞難防”的問(wèn)題，因此需發(fā)展可信計算技術(shù)，從根本上解決計算機和網(wǎng)絡(luò )結構的不安全問(wèn)題，建立“可管可控、精準防護、可視可信、智能防御”的安全防護模型，構建能源互聯(lián)網(wǎng)中安全可信的運行環(huán)境與管理機制。
發(fā)展后量子密碼技術(shù)。量子計算對包括能源互聯(lián)網(wǎng)在內的網(wǎng)絡(luò )可能造成一定威脅。需要研究后量子密碼技術(shù)，抵抗量子計算機對現有密碼算法的攻擊，以保護能源互聯(lián)網(wǎng)在量子攻擊下的安全性。
