量子網絡管理系統

一、需求分析

量子計算機快速發展對現有密碼技術構成嚴重威脅，電力行業以適應全球能源互聯網戰略需求為導向，堅持“安全分區、網絡專用、橫向隔離、縱向認證”的原則，發布了《研究應用量子通信技術的決定事項通知》，決定研究應用量子通信技術，實現技術升級換代，確保網絡信息安全。

量子網絡管理系統對企業內部量子基礎設施資源進行集中，統一的監控管理，采用自動化操作，把傳統分散、單一、被動和低效率的管理方式逐步轉化為集中，全面、主動和高效的管理方式，提高對系統故障響應速度，降低人工操作和管理帶來的風險，從而實現信息系統管理效率和管理質量的同步提高。

二、工作原理

量子網絡管理系統是一款可呈現量子密碼網絡概況的網絡管理設備，是電力系統量子安全防護體系的"神經中樞"，通過統一管理量子通信設備、量子密鑰資源和網絡拓撲，構建“量子+經典”融合安全防護架構，為電力系統提供全鏈路、多層次的安全保障。

系統通過可視化界面實時顯示量子密碼網絡中量子設備之間的網絡關系和量子鏈路的實時運行狀況，幫助用戶方便快捷地查看量子設備網絡配置、監管量子設備運行、了解量子設備狀況，查找告警設備/鏈路和分析故障原因等。

三、功能特點

1、支持量子設備配置與管理；

2、支持量子密碼網絡運行狀態實時顯示；

3、支持量子密碼網絡告警與分析；

4、支持量子密碼網絡拓撲圖的生成與展示；

5、支持量子密碼網絡歷史信息查詢。

四、產品參數

五、典型應用

1、電力調度指揮系統安全管控

①調度指令安全傳輸：在國調-網調-省調-地調-縣調五級調度系統中建立量子安全隧道，實現“一次一密”動態加密，誤碼率從傳統1e-6降至1e-18；

②為SCADA系統“四遙”數據(遙測、遙信、遙控、遙調)提供量子級防護，防止指令劫持和數據篡改；

③構建調度指令“量子安全信封”，結合電力專用加密算法，確保指令傳輸完整性和不可抵賴性；

④實時可視化量子通信鏈路狀態，自動識別電力架空光纜風振、抖動等干擾因素并預警；

⑤通過量子信號特征分析，定位網絡故障點，修復時間縮短40%以上；

⑥結合電力調度數據網流量預測模型，智能分配量子密鑰資源，實現帶寬優化。

2、變電站安全防護與智能運維

①站內自動化系統保護：為IEC61850協議通信加密，防止智能變電站控制指令被篡改；實現繼電保護裝置量子級身份認證，確保保護動作準確性；

②智能巡檢安全管控：為變電站無人機巡檢、四足機器人提供量子加密通信通道，防止巡檢數據被竊取；為移動檢修終端提供量子安全接入，確保檢修指令和設備參數安全交互。

3、 配電網自動化安全升級：配網終端量子防護

①為FTU/DTU/TTU等配電終端提供量子CPE加密裝置，通過5G公網建立安全通道，建設成本降低70%；

②創新“量子+5G”配網服務平臺，構建極低延時虛擬專網，提升配電網故障感知和處理能力；

③構建“量子安全+自愈控制”雙閉環系統，在孤網運行時自動切換至量子通信模式，保障調度指令安全傳輸。

4、新能源并網安全保障：分布式能源安全聚合

①創新“聚合-接入”雙階段量子加密方案：先將分散新能源數據通過無線量子加密匯聚，再通過光纖量子加密傳輸至調度系統；

②為風電場、光伏電站AGC/AVC指令提供量子保護，防止“偽并網”和發電量數據篡改。