數字電網的信息系統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、節能環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、安全監控和公共服務等業務的全面支撐。

中臺層

包括業務中臺、技術中臺、數據中臺、安全中臺。業務中臺為各項核心業務處理提供面向網內與生態各類業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，引導業務資源、系統和數據整合，沉淀共性數據服務能力；安全中臺提供統一化、標準化、規范化的安全共享服務能力。中臺以算力為基礎，上承業務、下連算元和算法，發揮運營管理、數據流動、服務支撐、生態賦能優勢。

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。應用層根據業務領域分為電網規劃、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

通過全域數據統一匯聚、模型統一設計、海量數據統一存儲、大數據分析計算組件統一支撐，促進數據無縫融合和業務共享共用。

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務側業務數據存取、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，需要研究電網業務通道增強安全加密、業務流量安全監控和控制等技術，最后接入認證、通道加密、分流管控等各環節有效協同，實現信息通信網絡對電網業務的可信服務與可靠保障。

從物理安全角度

在信息通信環節存在異常、缺失或停止服務的情況下，需要保證物理系統的安全穩定運行，避免由于信息通信環節遭受攻擊而帶來的全系統運行風險，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、數據保護等環節；涉及物理層面的安全生產運行、企業安全運營、安全能源服務等環節，是保障電力行業、能源行業、工業系統以及經濟社會各方面安全的重要基礎。

編輯：黃飛

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