智能電網(wǎng)的安全與隱私

譯者序
原書前言
致謝
關于主編
貢獻者名單
第一部分 通用智能電網(wǎng)
第1章 智能電網(wǎng)基礎設施建議概述3
1.1概述3
1.2IEC TC 57參考架構概述4
1.2.1標準化簡介4
1.2.2參考架構的主要結構4
1.2.3當前TC 57參考架構的結構5
1.2.4無縫集成的未來愿景7
1.2.5業(yè)務合作伙伴和應用的集成7
1.2.5.1IEC 61970：能源管理系統(tǒng)應用程序接口8
1.2.5.2IEC 61968：電力公用事業(yè)公司應用集成-配電管理系統(tǒng)接口9
1.2.5.3IEC 62325：能源市場通信框架9
1.2.5.4IEC通用信息模型10
1.2.5.5組件接口規(guī)范12
1.2.5.6接口參考模型13
1.2.6能源系統(tǒng)的集成14
1.2.6.1收入電表 15
1.2.6.2智能電子設備、繼電器、電表 、開關設備、電流互感器、電壓互感器 18
1.2.6.3分布式能源和電表23
1.2.6.4其他控制中心24
1.2.7安全和數(shù)據(jù)管理26
1.2.7.1通過IEC 62351-3安全通信26
1.2.7.2通過IEC 62351-4安全配置文件27
1.2.7.3IEC 62351-5的認證技術28
1.2.7.4IEC 62351-6的協(xié)議數(shù)據(jù)單元安全擴展 29
1.2.7.5IEC 62351-7的入侵檢測29
1.3無縫集成架構的應用 30
1.4小結與展望33
參考文獻33
第2章 智能電網(wǎng)和云計算：最大限度地降低數(shù)據(jù)中心的功耗和公用事業(yè)公司支出39
2.1概述39
2.2服務級協(xié)議40
2.3云計算中虛擬機鏡像的遷移41
2.3.1數(shù)據(jù)遷移41
2.3.2網(wǎng)絡遷移42
2.4架構43
2.4.1應用管理器43
2.4.2站點代理45
2.4.3混合云代理45
2.5解決方案45
2.5.1應用管理器45
2.5.2站點代理47
2.5.3混合云代理49
2.6智能電表和智能負載50
2.6.1數(shù)據(jù)中心智能電網(wǎng)50
2.6.2數(shù)據(jù)中心中的智能設備51
2.7小結52
參考文獻53
參考書目54
第3章 建立負載控制的分配機會調度55
3.1概述55
3.2請求響應56
3.2.1電價56
3.2.2請求響應57
3.2.3DR優(yōu)點57
3.2.4DR指南57
3.3最佳停止規(guī)則57
3.4問題陳述58
3.5模擬與結果60
3.6討論62
3.6.1價格信號模型62
3.6.1.1價格信號的隨機模型62
3.6.1.2基于用電的電價63
3.6.2公平63
3.7小結63
致謝63
參考文獻64
第4章 高級量測體系（AMI）及其與配電管理系統(tǒng)（DMS）的集成65
4.1概述65
4.2AMI66
4.2.1AMI電表系統(tǒng)66
4.2.2AMI通信網(wǎng)絡68
4.2.2.1分層AMI通信網(wǎng)絡68
4.2.2.2基于互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議的網(wǎng)狀AMI通信網(wǎng)絡69
4.2.3電表數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)70
4.3標準化AMI70
4.3.1標準AMI通信協(xié)議71
4.3.1.1ANSI C12.2271
4.3.1.2IEC 6205673
4.3.2標準AMI信息模型74
4.3.2.1ANSI C12.19-2008 75
4.3.2.2IEC 62056-62 75
4.4AMI和DMS集成77
4.4.1DMS中的電表數(shù)據(jù)模型77
4.4.1.1IEC 61968-9：CIM中的電表模型77
4.4.1.2多重會話78
4.4.1.3通用電表模型與電力系統(tǒng)、特定領域電表模型的比較78
4.4.2AMI和DMS集成79
4.4.2.1業(yè)務注意事項79
4.4.2.2AMI和DMS集成的挑戰(zhàn)80
4.5電表數(shù)據(jù)集成（MDI）層：AMI和DMS集成的統(tǒng)一解決方案80
4.5.1MDI層的背景80
4.5.2MDI層的軟件架構80
4.5.2.1MDI層的組件81
4.5.2.2MDI層的行為82
4.5.3MDI架構評估83
4.5.3.1策略83
4.5.3.2測試結果與討論85
4.6小結85
致謝86
參考文獻86
第5章 智能電網(wǎng)認知無線電網(wǎng)絡89
5.1概述89
5.1.1認知無線電89
5.1.2IEEE 802.22系統(tǒng)90
5.1.2.1系統(tǒng)拓撲90
5.1.2.2服務范圍90
5.1.2.3系統(tǒng)容量90
5.2智能電網(wǎng)認知無線網(wǎng)絡92
5.2.1認知無線電網(wǎng)絡測試平臺：認知無線電網(wǎng)絡的硬件平臺92
5.2.1.1通用軟件無線電外設293
5.2.1.2小型封裝軟件無線電發(fā)展平臺94
5.2.1.3無線開放訪問研究平臺94
5.2.1.4微軟研究院軟件無線電95
5.3認知無線電網(wǎng)絡和智能電網(wǎng)創(chuàng)新測試平臺96
5.3.1新硬件平臺的主板96
5.3.2建立網(wǎng)絡測試平臺節(jié)點的功能架構97
5.3.3創(chuàng)新網(wǎng)絡測試平臺98
5.4智能電網(wǎng)的認知算法99
5.4.1認知無線電網(wǎng)絡中的降維和高維數(shù)據(jù)處理99
5.4.1.1降維方法99
5.4.1.2使用具有實驗認證的降維和支持向量機進行頻譜監(jiān)測100
5.4.2穩(wěn)健的主成分分析102
5.4.3在強寬帶干擾的情況下，用于恢復智能電表無線傳輸?shù)木哂蟹€(wěn)健的PCA預處理的獨立分量分析106
5.4.3.1獨立分量分析信號模型和接收機框圖106
5.4.4使用穩(wěn)健的PCA-ICA方法的模擬結果109
5.5智能電網(wǎng)中的安全通信110
5.5.1通信基礎設施的開發(fā)111
5.5.2智能電網(wǎng)基于FPGA的模糊邏輯入侵檢測112
5.6小結113
參考文獻113
第二部分 智能電網(wǎng)的安全與隱私
第6章 智能電網(wǎng)通信基礎設施網(wǎng)絡安全的要求和挑戰(zhàn)123
6.1概述123
6.1.1背景123
6.1.2高級要求125
6.2漏洞和安全要求126
6.2.1隱私126
6.2.2可用性127
6.2.3完整性127
6.2.4認證128
6.2.5授權128
6.2.6可審計性128
6.2.7不可否認性128
6.2.8第三方保護128
6.2.9信任128
6.3網(wǎng)絡安全挑戰(zhàn)129
6.3.1網(wǎng)絡互聯(lián)129
6.3.2安全策略和運營129
6.3.3安全服務130
6.4小結130
參考文獻131
第7章 有關智能電網(wǎng)安全的規(guī)定和標準134
7.1概述134
7.2標準化134
7.2.1國際標準化組織（ISO）/國際電工委員會（IEC）134
7.2.2ISO/IEC 27000系列134
7.2.3IEC智能電網(wǎng)戰(zhàn)略組135
7.2.4ISO/IEC 62351-1～11 135
7.2.5ISO/IEC 62443 138
7.2.6國際自動化學會138
7.2.7電氣