無線松綁！64號文明確無線通信可以應用于光伏在內的電力行業

2017-12-07 11:31:32 來源：新浪新聞　點擊量：評論 (0)

人類社會正迎來以智能化為代表的第四次社會變革：智能被嵌入到互聯的萬物和一切業務流程中。大數據分析、云計算、無線通信、移動互聯等ICT技術，已成為智能化工業革命的基礎。在能源領域，信息通信與能源電力技術

人類社會正迎來以智能化為代表的第四次社會變革：智能被嵌入到互聯的萬物和一切業務流程中。大數據分析、云計算、無線通信、移動互聯等ICT技術，已成為智能化工業革命的基礎。在能源領域，信息通信與能源電力技術的緊密融合，已在推動電網朝自動化、智能化的方向發展。事實上，伴隨產業的升級發展，智能光伏電站涉及的相關政策和規劃也在做相應的調整。

　　2017年5月22日國家電網正式印發了《國調中心關于開展并網電廠電力監控系統涉網安全防護專項治理活動的通知》調網安[2017]64號文件（簡稱“64號文”）明確規定只要按照要求做好安全隔離措施，無線通信可以應用于電力行業。原文如下：生產控制大區的業務系統與其戶外終端的縱向通信應采取有效的防護措施，其中使用無線通信網或公用數據網進行通信的，必須設立安全接入區，并按接入區要求部署安全隔離、訪問控制、身份認證等安全措施。

　　深挖：無線帶來的互聯社會

　　很少有無線這樣的東西，每一次技術進步都會迅速的改變我們的生產生活方式。

　　■我們早已習慣在家用Wifi看電影，看網絡電視，在辦公室用無線網絡辦公，無線對于現代社會的意義不言而喻。

　　■4G的出現改變了人們獲取信息的方式與生活習慣，微信、滴滴快車、美團外賣等給老百姓的生活帶來了極大的便利。而在4G之前，受網絡環境限制，很多想法是無法實現的。

　　■5G則被認為是實現萬物互聯的關鍵。當速度更大的提升，網絡延遲進一步降低，信息通信技術帶來的新功能逐步發展、演變，驅使變革轉型，最終將革命性地改變各行各業。比如遠程醫療、教育、無人駕駛、智能電網，虛擬現實等領域。100公里車速下，汽車制動距離需要數十米，而5G技術可以將其縮短至2.8厘米，從而使無人駕駛成為可能。華為等國際領先的通訊巨頭提出的“萬物互聯”物聯網概念也是基于未來的5G甚至6G技術才有望實現。

　　■在光伏電站領域，無線實際已經得到了廣泛的應用。

　　在光伏電站使用的無線全名叫“無線寬帶專網傳輸系統”，該技術廣泛的應用于石油、電力、煤炭等領域，目前我國使用該系統的光伏電站已達300多個，總規模已超過15GW。并且因為以領跑者和分布式光伏為主的新增光伏電站，往往由于位置處于山地、水面、屋頂、沉陷區等復雜場景，無線在建設、運維得天獨厚的便利性在光伏電站更得到了越來越廣泛的應用。

　　eLTE不是Wifi

　　全球仍然沒有無線專網被破解的案例

　　2015年12月23日，烏克蘭電力網絡受到黑客攻擊，導致伊萬諾-弗蘭科夫斯克州數十萬戶大停電，1 個月后，安全專家表示，證實這起停電是遭到黑客以惡意軟件攻擊電網所造成，2016年1月4日時，安全公司 iSight Partners 宣布已經取得用來造成該起大停電的惡意程序碼，由于過去從來未曾有黑客攻擊造成電網大規模停電的紀錄，iSight Partners 認為這起攻擊是電網資安史上的里程碑。

　　“我們內部做過統計，每天國網受到非善意的網絡攻擊或訪問有8000多次。”汪曉巖，國網南瑞通信公司副總工，國家電網在無線領域最資深的專家之一。他說，“從烏克蘭事件之后，國家對于電力安全越來越重視，而且公安部門也會配合組織安防演練。”但傳統電力行業對無線認知有所欠缺，所以無線莫名“中槍”。

　　絕大多數人分不清無線的種類和特點：

　　Wimax、3G、eLTE、Wifi、4G以及現在最新的5G技術之間的差別。無線質疑者往往并不了解無線的種類，藍牙、Wifi和光伏電站所用的無線寬帶專網（eLTE，Long Term Evolution，長期演進）混為一談。

　　雖然Wifi網絡時常被黑客攻陷，但時至今日，全球仍然沒有一起eLTE專網被破解的案例。

　　和常規通用的無線網絡有很大不同，無線eLTE采用了四大安全手段：128bit密鑰雙向加密并不定時更新、多種應用加密協議確保端到端業務傳輸安全、無線基站到安全網關設立安全環境、通過訪問控制、日志與告警等手段確保操作維護安全。

　　健全的無線寬帶網絡安全解決方案，確保網絡安全

　　有專家測算過，基于4核3GHz CPU的計算能力，連續不斷的暴力破解128bit密鑰，需要大約1000年。而且每次數據連接時，密鑰都會改變，同時會進行不定期更新。退一步講，即使是無線數據被獲取，無線鏈路加密也能夠確保外界無法讀取數據。

　　“實際上在14號令和36號令中都規定了可以使用無線通訊。”汪曉巖說。他指的兩個文件分別是國家發改委2014第14號令《電力監控系統安全防護規定》和國家能源局國能安全[2015]36號《電力監控系統安全防護總體方案等安全防護方案和評估規范》。國家發改委規定生產控制大區的業務系統在與終端的縱向連接中可以使用無線通信網，但同時須設立安全接入區。而國能安全36號文件則規定的更加詳細：如果生產控制大區內使用無線通訊網絡，應設安全接入區，與生產控制大區相連時，應當采用電力專用橫向單向安全隔離裝置進行集中互聯。

　　“從場站到省調或者地調中間應該用有線的方式，而場站內通信系統采用無線是沒有問題的。”汪曉巖說，“把無線作為生產采集的方式，這個在安全委員會那里是成立的。”國網對無線專網通信采取了積極而審慎的態度，在“十三五”無線規劃將1.8GLTE無線專網作為無線重點發展技術，并將其定位為通信接入網一部分。2014年起在省市電力公司配網側做了許多無線技術驗證項目，2016年在9個城市開展了1.8G LTE無線專網建設工作。山東、江蘇等省份的十個城市在2016年開始了無線專網在智能電網發、輸、變、配、用、調等領域的應用進程。目前全球52個國家的128個網絡已采用LTE技術。

　　無線寬帶專網傳輸系統在能源行業的全球應用

　　這1.8G的“G”和“4G、5G”的Generation不同，指的是頻段。LTE專網有1.4G（1447MHz—1467MHz）和1.8G（1785MHz—1805MHz）兩種頻段，不與公網頻段交集，數據信號“各行其道”，互不干擾。“用手機是接不到專網信號的。”汪曉巖用“語言不同”來做了巧妙地比喻。

　　一個無線專網安全程度提升的標志是或許很多人沒有注意到的：手機通話的時候，屏幕的4G信號標志會變成“E”，這時無線會變為2G狀態，失去辨別能力。而往往很多垃圾短信就是在通話的時候發送到你手機上的。“這是因為2G時代數據終端或基站沒辦法識別對方的真偽，經常出現不法分子利用偽基站或者仿冒終端發送欺詐短信的原因。隨著4G技術的發展，目前的無線傳輸都是雙向加密的。數據終端和基站雙方互相認證，杜絕了偽基站和仿冒終端接入。總而言之：歷史上因為2G的不安全，無線確實被部分行業限制過。但是隨著4G技術的發展，已經成功解決了安全問題，并在能源、交通、金融、政府等各重要行業大規模應用。要解密，按照現在的技術，至少要1000年。

　　正名行動

　　完全滿足國家電網安全合規標準

　　相比無線，傳統光纖在光伏電站中同時存在“施工難、維護難、恢復定位難”三大難題，這個問題在領跑者這樣的復雜地形中尤為明顯。eLTE無線專網傳輸在領跑者項目中，被大規模的應用，并被中廣核、華電、三峽、晶科等客戶高度認同，成為領跑者中最被客戶嘖嘖贊嘆的創新技術。該方案突破了項目的用地限制，非常適合采煤沉陷區地塊分散的復雜地形，省去了傳統光纖環網敷設環節，避免光纖通信故障時檢修不易等問題，在后期的維護中，采用無線傳輸網絡方案維護，能對故障進行精準定位，維護效率更高，可靠性更高，在光伏安裝環境日益惡劣的情況下，無線的優勢更加凸顯。

　　作為全球領先的ICT通信解決方案提供商，華為在光伏行業內率先采用了無線專網通信的整體解決方案。2017年春節過后，國網成立了網絡安全處，華為將無線專網的技術方案進行了匯報。經過反復的嚴苛的技術方案論證和實踐檢驗，國網專家終于認可了無線方案，并在第三方機構做了嚴格的網絡安全隔離檢測，權威驗證了智能光伏無線傳輸解決方案的合規及安全性。

　　而國網也在深入分析無線的優勢及特性后，“64號文”得以在5月頒布。困擾了行業幾個月的無線“禁令”也就此松綁。

　　正反向隔離裝置檢測報告

　　國網電力科學研究院實驗驗證中心對智能光伏無線系統的信息安全進行了多項的嚴苛測試，測試結果表明華為無線方案完全符合GB/T 22239-2008信息系統安全等級保護基本要求第三級（電力系統網絡安全最高等級認證測試）網絡安全的技術要求。

　　光伏寬帶無線傳輸信息安全測試報告

　　同時對安全接入區的解決方案進行了性能認證，根據RFC 2544-1999 網絡互聯設備基準測試方法，測試結果：華為光伏無線專網在引入安全接入區等安全防護措施之后，網絡的數傳能力和傳輸時延都沒有下降，無線依然能完美承載光伏電站I區數采等核心業務流。

　　光伏寬帶無線傳輸網絡數傳和時延測試報告

　　綜上所述，智能光伏無線傳輸系統不僅滿足國網64號文件的合規性和安全要求，而且業務性能表現優良，完全滿足并優于國家標準。實際上，智能光伏無線解決方案已在國內多個大型項目實施。如寧夏銀川項目、通威如東漁光一體項目等，截至目前已經有超過15GW以上的項目中穩定運行，對國家電網安全合規要求的快速響應和及時實施也獲得了客戶的一致好評。

　　從單純的制定法規并要求各部門執行到深入的法規制定的初衷、目的以及其合理性，在這里是有著認識不斷深入、體制逐步改革的過程在內的。毫無疑問，電力產業的技術創新上的重大進步，也是國家打破僵化思維，邁向科學民主的有力證明。

　　說句題外話：光伏行業解決這個問題僅花了4個月，可謂神速高效。我們是否會因為電話、網絡詐騙，讓這個社會回到農耕狀態呢？答案當然是否定的。如果遇到問題就因噎廢食，那現在給我們送貨的就不是順豐快遞，而是順風鏢局了。