电力二次系统网络与信息安全技术研究

陈翔宇　霍舒龙

摘 要：经济要发展，电力需先行，电力系统的稳定、快速发展和安全运行，关系到经济、社会快速发展，而且目前很多新发明、创造都是围绕电力展开的并迅速转化为民用，提升了人民的生活品质，人们的生产生活更要求供电的高安全性和可靠性，在支持经济发展和满足社会生活和人民的需求正在发挥着越来越重要的作用。因此，电力二次系统安全保护研究和讨论了电力系统安全运行的稳定性，以保证我国经济社会平稳较快发展具有重要意义。

关键词：电力二次系统；网络信息；安全技术

中图分类号： TM73 文献标识码： A 文章编号： 1673-1069（2016）18-160-2

0 引言

随着近年来社会经济的发展，电力也走上了快速的快车道，它作为国民经济的基础支柱性产业，安全生产关系到国家经济、社会发展的大局，关系到民生的千家万户。由于网络犯罪和信息窃密事件的不断发生，作为电力生产重要防护措施的二次系统安全技术显得非常的重要。电力二次系统网络主要是电力调度系统、电力监控系统、测量设备，保护，测量和电力数据网络通信系统等组成。电力二次系统作为综合自动化系统的一部分，具有比电力一次系统使用范围广，专业融合度高的特点。

1 电力一次系统与二次系统

电力一次系统是指由发电机、变压器、送电线路、断路器、隔离开关等发电、配电、输电、变电等设备构成的整个发、配、变、用电网络体系。

电力二次系统是由地理上分布在不同地域的各级调度中心、发电厂、变电站的业务系统通过综合自动化网络通信连接起来对一次系统进行保护、监控、传输数据的复合体系。

2 电力二次系统安全防护总体方案

2.1 电力二次系统安全防护的总体策略

通过定义安全风险，提出技术路线和解决办法以及相对应的管理措施是电力安全设计策略。安全策略是制定系统管理体系与安全技术体系的依据，是安全防护体系的核心部分和安全工程的重中之重。安全策略根据功能的不同可以划分为总体策略和面向每个安全目标的具体策略两个层次。

电力二次系统的安全防护策略为：

①分区防护、突出重点。所有一次、二次系统都一定要置于相对应的安全保护区里，将系统中对一次系统的影响程度和对业务的重要性进行相应的分区，对实时控制系统等重要的业务和数据信息通过加密、认证或者物理隔离等技术措施采取重点保护。

②安全区隔离。使各安全区中的业务系统得到有效保护是安全区隔离的基本功能，隔离强度应接近或达到物理隔离的效果，安全区隔离措施是通过实时监控系统与办公自动化系统等实行的有效安全隔离措施。

③纵向防护：电力二次系统通过使用加密、认证、物理隔离等网络安全手段达到数据向远方安全传输的目的。

④网络隔离是在专用通道上通过采用MPLS-VPNI或Psec—VPN在专网上形成多个相互逻辑隔离的VPN建立调度专用数据网络，不仅在安全区的纵向互联的低水平避免安全带纵向交叉在同一安全区域和网络物理隔离之间的其他数据的实现。

2.2 电力数据通信网络业务关系

二次系统总体方案是直接适用于电力生产、输送、使用的整个过程，并直接关系到调度数据网络和计算机监控系统，它也适用于二次电源系统的各方面和网络系统是二次系统安全保护方案的保护原理。电力通信系统，电力信息系统可以参照电力二次系统安全保护的总体方案，研究出具体的安全解决方案，包括数据网络，包括远程维护和电力的拨号网络，所有级别的电力调度专用广域数据网络，计算机监控系统的内部局域等设备监控系统，还包括各级电网调度自动化系统、电厂、计算机监控系统、变电站自动化系统、微机保护和安全自动化设备、配电网自动化系统、调度自动化系统、电能计量计费系统、梯级水电调度自动化系统、电力市场交易系统等。

二次系统安全防护中涵盖的范围非常广泛，既包括DCS系统、水电厂AGC系统、自动保护系统，还包括电厂的生产管理系统、电量采集装置、安全稳定控制系统、故障录波系统、协同办公系统等。

3 安全防护的技术措施

3.1 横向隔离

通过隔离装置在不同的安全领域实现了逻辑或物理的横向隔离，实现了安全区域之间的横向安全保护。

3.2 纵向认证

在现场应用中，电力专用纵向加密认证装置位于电力控制系统的内部局域网与电力调度数据网络的路由器之间主要使用的是安全区I/II的广域网周边保护，可以作为本地安全区I/II的一个网络保护壁垒，而且为上下级控制系统之间的广域网通信提供认证与加密服务，使数据传输达到机密性、完整性保护的目的。

3.3 网络专用

电力调度数据网是一个渠道，通过建立一个专用的电力调度数据网络的专用通道，与其他数据网络物理隔离，并利用MPLS VPN形成多个相互逻辑隔离的VPN，实现多级保护网络安全和有效的与其他网络建立私人网络隔离，它可作为电力调度数据网络客户端。其网络是比较固定的，可以满足网络传输的安全性和可靠性，满足自动化系统调度自动化系统的实时性要求，以提供端到端的服务。

3.4 纵向认证

所有系统必须放置在适当的安全区域，成为一个统一的安全保护程序，重点保护实时控制系统和生产业务系统。根据对系统的影响程度和对系统的整体影响分为实时控制区、非控制区、调度生产管理区、管理信息区等4个方面。

在垂直保护系统中，通过拨号服务器进行数据传输的密钥保护方法是对远程拨号接入用户进行身份验证和加密。通过身份认证技术、防火墙和VPN的加密和数字签名信息的传输，并设置访问用户的安全策略的访问范围和资源约束的条件下，安全区I和II的拨号远程访问用户的身份认证，以提高电力二次系统安全防护强度，确保问责和拨号用户操作可追溯性。

4 电力二次系统安全防护的重点

随着网络安全的不断发展，电力安全防护解决方案也有很多种，比如通过加密和认证技术，防火墙技术，入侵检测和网络防病毒技术等都可以实现，但是在在实际的安全设计中，经常依据整个网络采用多种的网络隔离技术进行组合或者采取不同的技术和产品的方法进行组合以提高防护水平。

为了保证数据的安全传输，电力二次系统网络与信息安全除了技术硬件方面的不断提高、完善，还要认真做好电力二次防护体系的维护和建设工作，不但要建立相应的管理制度还要制定相应的应急预案并设定专人进行负责，上级主管部门要经常进行检查、监督实施的效果，确保防护到位。对内强化工作人员管理，限制计算机的外部输入和输出使用，保证系统的对外接触造成泄密或者防护措施的被动攻击、损坏的电力系统造成的损失，对维护及运行人员设定使用权限，尽可能地从根本上切断内部的网络病毒科利用的传播途径。

5 结语

在信息技术的迅猛发展的今天，安全防护措施和网络技术创新后不断被应用于各种电气控制系统，同时提高了国家电力系统的通过远程控制的整体效率。作为用于电力系统的网络应用的需求，它也对电力系统的安全性提出了更高的要求。为了促进电力体制改革，建立和完善電力市场，对以上电力二次系统网络和信息安全技术进行了分析，对电力系统的安全运行，确保国家创造更大的效益具有重要意义。

参 考 文 献

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