智能电网的安全 新型电网安全性全面解决方案PDF电子书下载

第1章 什么是智能电网，为什么要关心智能电网的安全性 1

1.1 传统电网的定义 1

1.2 什么是智能电网 2

1.3 为什么需要更为智能的电网 5

1.4 智能电网面临的风险 6

1.5 智能电网：风险与收益并存 9

注释 10

第2章 智能电网行业标准和相关法规 12

2.1 引言 12

2.2 美国大电力系统的智能网络划分和管理 14

2.3 隐私保护对智能电网的影响 17

2.4 安全标准 19

2.5 智能电网安全策略 22

2.6 智能电网安全性带来的影响 27

2.7 智能电网的安全控制框架 28

2.8 智能电网的安全风险管理 32

注释 34

第3章 智能量测：首要安全风险 36

3.1 引言 36

3.2 智能量测的成本 36

3.3 智能量测系统 37

3.3.1 智能电表的架构 40

3.3.2 家用能耗显示系统 41

3.3.3 智能电表 43

3.3.4 邻域网 43

3.3.5 智能电表采集器 44

3.3.6 广域网 45

3.3.7 隔离区 46

3.3.8 前端系统 46

3.4 智能电表认证 46

3.5 智能量测的安全性 48

3.6 智能电表供应商管理 49

3.7 智能电表安全性管理 51

3.7.1 AMI的脆弱性 52

3.7.2 AMI的安全性影响 54

注释 55

第4章 家庭局域网：赋予消费者控制权还是打开了潘多拉魔盒 57

4.1 引言 57

4.2 家庭局域网的组成 58

4.2.1 能源服务接口 59

4.2.2 可编程温控器 61

4.2.3 室内显示系统和能源管理系统 62

4.2.4 负荷控制与智能家电 62

4.2.5 家庭局域网中的非电力仪表 63

4.2.6 插电式电动汽车和电动汽车充电设备 64

4.2.7 移动家庭局域网设备 64

4.2.8 其他设备 65

4.3 家庭局域网的通信 66

4.4 家庭局域网的授权、注册和登记 67

4.5 深度防御和其他安全解决方案 68

注释 69

第5章 配电自动化：从传统到安全 71

5.1 引言 71

5.2 什么是配电系统 71

5.3 配电系统结构 73

5.3.1 公共现场传感器 73

5.3.2 公共配电和馈线电表 74

5.3.3 公共现场控制器 75

5.3.4 局域网 75

5.3.5 传感器／电表聚合器 75

5.3.6 广域网 76

5.3.7 数据中心访问 76

5.3.8 传感器前端 76

5.3.9 电表前端 77

5.3.10 配电监控与数据采集系统主终端装置（SCADA MTU） 77

5.3.11 后台计算平台 77

5.3.12 传统后台应用 77

5.4 配电自动化的定义 78

5.5 配电自动化系统如何运行 82

5.6 配电系统的成本 85

5.7 什么是智能电网的配电自动化 85

5.8 配电系统的重要性及其安全风险 86

5.9 配电系统的安全化 87

5.10 配电管理系统 88

5.11 标准、不可操作性和网络安全 89

注释 90

第6章 输电自动化：各种设备能安全地协同工作吗 93

6.1 引言 93

6.2 输电设施的成本 93

6.3 输电设施的功能 94

6.4 输电技术 97

6.4.1 能源管理系统 99

6.4.2 图板 99

6.4.3 自动发电量控制 100

6.4.4 监督控制 100

6.4.5 应急储备管理 100

6.4.6 交换调度 101

6.4.7 SCADA主终端装置 102

6.4.8 SCADA前端处理器 102

6.5 输电变电站 102

6.5.1 IED同步移相器 103

6.5.2 IED继电器 104

6.5.3 IED可编程序逻辑控制器 104

6.5.4 IED远程终端装置 104

6.6 智能输电网络安全 105

6.6.1 控制中心网络安全 106

6.6.2 输变电站网络安全 108

6.7 输电系统的安全策略 109

注释 111

第7章 分布式发电和微电网：分布式系统能协同工作吗 113

7.1 引言 113

7.2 主要发电资源 113

7.3 主要发电成本 114

7.3.1 核电 116

7.3.2 燃煤发电 116

7.3.3 天然气发电 117

7.3.4 水力发电 118

7.3.5 分布式能源 118

7.4 分布式能源的成本 119

7.4.1 能量产生系统 119

7.4.2 能量存储系统 120

7.4.3 DER项目 121

7.5 DER的网络安全 122

7.6 微电网 123

7.6.1 微电网与智能电网相互作用 123

7.6.2 微电网的网络安全 124

7.6.3 微电网的未来发展 125

7.7 分布式控制系统 125

7.8 智能电网和分布式发电 126

7.9 网络安全和分布式发电 127

注释 129

第8章 运营和外包 131

8.1 引言 131

8.2 设计 131

8.3 工程 132

8.4 通信 132

8.5 信息技术 132

8.6 规划 133

8.7 电网运营 134

8.8 发电厂运营 136

8.9 变电站运营 136

8.10 会计核算 138

8.11 市场运作 138

8.12 保养维护 138

8.13 变电站维护 139

8.14 发电厂维护 139

8.15 后期建设 140

8.16 测量支持 140

8.17 智能电网运营 141

8.17.1 外包 142

8.17.2 网络安全事件响应与外包 143

8.17.3 网络安全控制 146

注释 147

第9章 插电式电动汽车与能量存储：大幕正在拉开 148

9.1 引言 148

9.2 存储技术 148

9.3 计量与协同 150

9.4 插电式电动汽车的特点 151

9.5 电动汽车到电网的能量传输 151

9.6 电网到电动汽车的能量传输 153

9.7 能量存储和网络安全 155

9.8 能量存储的未来发展 156

注释 156

第10章 各项电力设施与用户之间的安全关系 158

10.1 引言 158

10.2 电动汽车充电站 158

10.3 家庭局域网 159

10.4 分布式发电 159

10.5 用户需求响应 160

10.6 用户的健康风险与智能电网 160

10.7 用户保护 160

10.8 用户对电力设施的保护 161

10.9 第三方服务提供商 163

10.10 用户自我保护 166

注释 167

第11章 电网的网络灾难识别与恢复 168

11.1 引言 168

11.2 恶意威胁 169

11.3 非恶意威胁 176

11.4 事件的识别 177

11.5 事件的控制 177

11.6 事件的根除 179

11.7 网络灾难 179

11.7.1 甩负荷事件 180

11.7.2 网络灾难响应 181

11.7.3 网络灾难恢复 182

注释 183

第12章 展望未来：安全电网能实现吗，它能给我们带来什么 184

12.1 引言 184

12.2 智能电表的安全 184

12.3 家庭局域网 185

12.4 前端和电表的数据管理 185

12.5 配电系统的安全 186

12.6 输电安全和大电力系统 187

12.7 配电系统和NERC CIP 188

12.8 身份和密钥管理 189

12.9 微功率分析及其他侧信道攻击 190

12.10 能源盗窃与市场操纵 191

12.11 隐私 192

12.12 智能电网能变得安全吗 192

注释 193

参考文献 195