摘要：电力生产直接关系到国计民生，其安全问题一直是国家关注的重点之一。电力监控系统及调度数据网络作为电力系统的重要基础设施，不仅与电力系统生产、经营和服务相关，而且与电网调度和控制系统的安全运行紧密关联，是电力系统安全运行的重要组成部分。
随着通信技术和网络技术的发展，接入调度数据网的电力控制系统越来越多，调度中心、变电站、电厂、用户等之间的数据交换也越来越频繁，这对电力监控系统和数据网络的安全性、可靠性和实时性提出了新的严峻挑战。本文通过对系统现状、安全防护主要目标及防护的策略等几个方面分析，对实施网络安全的方案和策略做出初步探讨。
关键词：电力调度；网络安全；二次防护
1 电力二次系统现状
1.1 地区调度二次系统
地级调度中心二次系统主要包括调度自动化系统（SCADA、PAS等）、电能量计量系统、调度员培训模拟系统、调度生产管理系统和电力调度数据网络等，根据安全分区原则，结合调度中心应用系统和功能模块的特点，将各功能模块分别置于控制区、非控制区和管理信息大区。
1.2 变电站二次系统
变电站监控系统：变电站自动化系统、五防系统、继电保护装置、安全自动装置、故障录波装置和电能量采集装置等。
目前电力二次系统存在的主要问题有：管理区和生产区存在着双向的数据互换；缺乏加密，认证机制，没有入侵检测等预警机制；没有漏洞扫描和审计手段，接入存在安全隐
2 二次系统安全防护的实现
2.1 电力二次系统安全防护主要目标
建立电力二次系统安全防护体系，有效抵御黑客、恶意代码等各种形式的攻击，尤其是集团式攻击，保障电力二次系统安全稳定，防止由此引起电力系统事故。
2.2 安全防护策略
安全防护总体策略是：安全分区、网络专用、横向隔离、纵向认证。
2.2.1 安全分区
根据系统中业务的重要性和对一次系统的影响程度进行分区，将整个电力二次系统分为四个区：I实时控制区、II非控制生产区、III生产管理区、IV管理信息区。I实时控制区的典型业务系统包括电力数据采集和监控系统、能量管理系统、广域相量测量系统、配电网自动化系统、变电站自动化系统、发电厂自动监控系统等。II非控制生产区的典型业务系统包括调度员培训模拟系统、水库调度自动化系统、继电保护及故障录波信息管理系统、电能量计量系统、电力市场运营系统等。III生产管理区典型的系统为雷电监测系统、气象信息接入等。IV管理信息区包括办公管理信息系统、客户服务等。如上图1为安全分区原则
2.2.2 网络专用
在专用通道上建立调度专用数据网络，实现与其他数据网络物理隔离。并通过采用MPLS-VPN或IPsec-VPN在专网上形成多个相互逻辑隔离的VPN，以保障上下级各安全区的纵向互联仅在相同安全区进行，避免安全区纵向交叉。
2.2.3 横向隔离
采用不同强度的安全隔离设备使各安全区中的业务系统得到有效保护，在生产控制大区与管理信息大区之间，隔离强度应接近或达到物理隔离，必须设置经国家指定部门检测认证的电力专用横向单向安全隔离装置。在生产控制大区内部的安全区之间，进行逻辑隔离，采用具有访问控制功能的网络设备、防火墙或者相当功能的设施。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆其中正向安全隔离装置用于生产控制大区到管理信息大区的非网络方式的单向数据传输，反向安全隔离装置用于从管理信息大区到生产控制大区单向数据传输，集中接收管理信息大区发向生产控制大区的数据，进行签名验证、内容过滤、有效性检查等处理后，转发给生产控制大区内部的接收程序。
2.2.4 纵向认证
采用认证、加密等手段实现数据的远方安全传输。
3 二次系统安全防护的策略
3.1 加强纵向防护
边界的安全防护及保证数据的远方安全传送十分重要。通过加密、认证或者访问控制等方法都可以达到该目的。在具备两个系统间认证的情况下，可以考虑采取IP认证加密装备之间完成认证。第一，对需要传输的数据加密和签名，维护数据的机密性和整体性。第二，采用定向认证加密，尝试数字证书方式来验证IP认证加密；第三，具备NAT功能；第四，对工作方法和网关工作方法实现透明化；第五，使装备间能实现智能调节和动态调节；第六，具备传输协议、IP、应用端口号的访问控制和整合报文过滤作用。
3.2 加强网络操作系统的安全度
对于电力二次自动化操作系统选择的系统来说，这些系统需要具备健全的系统设计和访问控制机制，要求它们运行性能相对稳定。就整个系统运行的过程来考虑，为了减少过程中的障碍，应该选择应用量相对较少的系统版本。同时，为了增强整个网络操作系统的安全度和稳定度，还需要及时的对不同版本的操作系统设定和安装安全有效的修补补丁。
3.3 预防病毒
互联网对网络系统的侵犯会导致系统出现各种故障，严重时直接使系统崩溃。并且互联网病毒的入侵十分迅速。专业维护人员按时将下载好的病毒代码更新至防病毒中心，这是常规的杀毒方法。虽然互联网上的病毒库可以由杀毒软件进一步升级，但实时控制区的自动化系统不能立即升级特征库代码。经过网络连接或者使用移动设备革新病毒库，都会短暂的将系统内部的资料置于安全防护系统之外。这时只需要在生产管理区设定一台独立的病毒升级服务器就可以巧妙的解决这个难题。操作平台选择Linux系统，增加预防病毒软件系统。在收取病毒特征库文件管理问题上，可以选择KDE系统。通过该平台进行杀毒后，采用EMS网络装置完成系统设备病毒库的安全防毒升级。另外，为了避免系统崩溃，需要把服务器和EMS供给的I/O设置隔开。
3.4 网络隔离
为了使各安全区的纵向连接仅仅实施于共同安全区，避免安全区纵向交叉链接，在专用渠道上创建调度专用数据网络，与其他数据网络进行物理分离，可以使用IPsec-VPN或者MPLS-VPN于专网上构成互相逻辑分离的多个VPN。另外，在Internet的访问过程中，系统内容将全部暴露，网络病毒在此时很有可能攻击系统，造成系统崩溃瘫痪。因此，对于DHCP、SNMP和Web等网络服务应慎重使用。
3.5 选择智能化产品
在电力调度二次自动化系统安全网络系统的建立过程中，选择防御产品或者入侵检验产品时，要选用能够及时准确报警，并且主动产生防护功能的产品。即智能化产品。这些智能化产品可以在网络的关键路径上串联，有效的保护系统的安全。在病毒入侵时就主动识别入侵行为，过滤攻击流量，灵活性非常高。
4 结束语
本文就目前电力监控系统和调度数据网络面临越来越多的安全威胁，进行影响电网安全的形势下，对电力二次系统安全防护主要目标及防护策略作分析，并介绍揭阳供电局在二次系统安全防护的实施方案。随着计算机技术发展，计算机网络安全是电力生产安全密不可分的一部分。除了依据国家规定建立可靠的网络安全技术构成的安全防护体系外，还必须建立健全完善的网络安全管理制度，形成技术和管理双管齐下，才能真正达到保证安全的目的。同时，调度自动化安全防护是一个动态的工作过程，而不是一种状态或目标。随着风险、人员、技术不断地变化发展，以及调度应用与应用环境的发展，安全目标和策略也发生着变化，电力二次系统的安全管理需要不断跟踪并应用新技术，定期进行风险评估、加强管理，才能保障电力行业调度安全稳定、高效可靠运行。
参考文献
[1]张王俊，唐跃中，顾立新.电网调度二次系统安全防护策略分析，电网技术,2004（18）.
[2]陈玉平.电力调度自动化二次系统安全防护初探 自动化技术与应用,2009（28）.
论文作者:刘娇娇
论文发表刊物:《电力设备》2018年第8期
论文发表时间:2018/7/3
标签：系统论文; 电力论文; 安全防护论文; 大区论文; 网络论文; 数据论文; 安全区论文; 《电力设备》2018年第8期论文;