量子密钥管控中心
一、需求分析
量子计算机快速发展对现有密码技术构成严重威胁,电力行业以适应全球能源互联网战略需求为导向,坚持“安全分区、网络专用、横向隔离、纵向认证”的原则,发布了《研究应用量子通信技术的决定事项通知》,决定研究应用量子通信技术,实现技术升级换代,确保网络信息安全。
量子密钥管控中心是一款集身份认证、设备管理、服务监控、路由计算等功能为一体的管控设备。通过与量子密钥服务终端配合,可完成多层级分布式量子密钥应用管理以及大规模、多节点、可扩展的量子密钥分发网络组网,且组网形式灵活,易于扩展,目前已在多个量子通信网络中应用。
二、工作原理
量子密钥管控中心主要实现对大规模、多形态量子设备和量子应用设备的管理和量子密钥中继路由控制功能,设计部署身份认证、权限管理和审计防护等安全措施,与量子密钥服务终端配合,完成多层级分布式量子密钥应用管理,支持大规模、多节点、可扩展的量子密钥分发网络组网。
三、功能特点
1、支持大规模量子设备管理;
2、支持大规模的量子密钥可信中继路由计算;
3、支持多形态量子应用设备;
4、支持多方位的安全防护;
5、集中统一管理。
四、典型应用
1、电力调度指挥系统安全管控:跨省/区域调度指令保护
①构建"国调-网调-省调-地调-县调"五级量子密钥安全管控体系,实现调度指令"一次一密"动态加密;
②为SCADA系统“四遥”(遥测、遥信、遥控、遥调)数据提供量子级安全防护,防止控制命令被劫持;
③实时监控调度通信链路,自动检测并告警潜在窃听行为,误码率从传统1e-6降至1e-18;
④密钥全生命周期管理:从生成、分发到销毁的统一管控;
⑤多维度安全审计:记录密钥使用情况,实现责任溯源;
⑥智能路由计算:自动选择密钥分发路径,提升传输效率。
2、变电站安全防护与监控:站内自动化系统保护
①对IEC61850协议通信加密,防止智能变电站控制指令被篡改;
②为继电保护装置提供量子安全认证,确保保护动作准确性;
③构建"量子密钥管控平台+移动终端"安全机制,保障巡检数据回传不被窃取;
④为无人机巢、巡检机器人提供不可伪造的量子身份认证,防止“伪巡检”。
3、新能源并网安全保障:分布式能源聚合安全传输
①创新“聚合-接入”双阶段量子加密方案:先将分散小水电/光伏数据通过无线量子加密汇聚,再通过光纤量子加密传输至调度系统;
②为风电场、光伏电站的AGC/AVC指令提供量子加密保护,防止"伪并网";
③实现新能源逆变器与电网的双向量子认证,保障电能质量和电网稳定性。
4、配电网自动化安全升级:配网终端安全管控
①为FTU、DTU、TTU等配电终端提供量子密钥动态更新服务,防止设备被克隆;
②结合"量子+5G"技术,构建配网虚拟专网,在控制终端上实现业务数据量子加密,保障故障定位和隔离指令安全;
③智能分布式FA保护:通过量子密钥管控实现配电网故障快速定位与隔离,响应时间达毫秒级