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調度自動化系統(tǒng)安全防護技術探討

   2012年02月02日 10:34  
  通訊技術、網絡技術和電力市場的高速發(fā)展,為電力企業(yè)帶來了成本降低、效率提高、業(yè)務開拓和形象提升等諸多好處,在調度中心,集控中心、變電站、小水電、用戶之間進行的數據交換也越來越頻繁,系統(tǒng)的網絡組成也越來越復雜。這對調度中心:二次系統(tǒng)的安全性、可靠性、實時性提出了新的嚴峻挑戰(zhàn),同時也使得電力調度次系統(tǒng)的安傘防護問題成為調度中心日常L作中的重要內容。
  
  一、能量管理系統(tǒng)(sCAD/EMS)及網絡現狀
  
  1.系統(tǒng)業(yè)務及特點
  
  調度自動化系統(tǒng)iES500u能量管理系統(tǒng),主要包括數據采集和監(jiān)控系統(tǒng)(SCADA)、PAS應用軟件、WEB模塊、調度員仿真培i/~I(DTS)軟件,系統(tǒng)從廠站接收遙測、遙信數據,這類數據實時性較強,每秒都有數據傳輸:同時向廠站發(fā)送遙控、遙調、校時命令及計劃數據,這類數據可靠性要求較高,與電網安全直接相關。而調度員仿真培iJII(DTS)軟件從主站系統(tǒng)取實時數據。
  
  根據安全分區(qū)的原則,結合調度中心應用系統(tǒng)和功能模塊的特點,調度自動化SCADA系統(tǒng)、PAS系統(tǒng)屬于生產控制大,生產控制類中的基于TCP/IP的數據業(yè)務,速率要求不高,數據流基本恒定,但、l務實時性較強,其中遙控遙調更與電網安全直接相關,可靠性要求較高;與計費相關的電力市場業(yè)務對安全性有特殊要求,小儀要求可靠,原始數據還要求保密。WEB模塊屬丁管理信息犬區(qū)調度員仿真培訓模擬系統(tǒng)(DTS)屬于非控制,從應用范圍來看,生產控制類、務分布在各網地調及大量發(fā)電廠和變電站,屬于較特殊的一類窄帶業(yè)務。
  
  2.數據交換方式
  
  主站各工作站、服務器通過100M/10M自適應HUB互連,系統(tǒng)的主眼務器設計為帶磁盤陣列的雙備冗余結構,互為熱備用,在單點故障的情況下系統(tǒng)能夠小間斷可靠運行,無論是主饑或通道出現故障,均可通過主/備切換來保證通信和數據的完整性;但在兩臺服務器均故障或磁盤陣列故障時,系統(tǒng)將不能正常運行。一旦調度豐站數據出現意外災難,系統(tǒng)將崩潰。
  
  系統(tǒng)提供了需進行身份認旺的撥號訪問供遠程維護的需要。調度WEB服務摸塊通過經*的正向犁網絡隔離裝置從調度自動化SCADA系統(tǒng)獲取實時數據,web服務器又通過硬件防火墻與局域網相連,把信息傳至其它部門。
  
  3.安全防護技術

        SCADA/EMS系統(tǒng)的物理邊界有4個:撥號網絡(遠程維護)邊界、傳統(tǒng)專J咩j遠動通道、縱向網絡邊界、橫向邊界。采取的措施有:
  
  (1)撥號網絡邊界采用身份驗證功能;
  
  (2)傳統(tǒng)遠動通道暫不考慮其它安全問題;
  
  (3)SCADA系統(tǒng)與WEB發(fā)布模塊邊界,安裝了經過*的止向網絡隔離裝置;WEB發(fā)布模塊與局域網之間安裝了硬件防火墻。
  
  (4)SCADA系統(tǒng)和DTS模塊之間安裝了硬件防火墻。
  
  (5)結構調整,結構調整的重點是生產控制大區(qū)中業(yè)務系統(tǒng)原由WEB功能和數據的外移。
  
  (6)新建SCADA、AVC等具有控制功能的業(yè)務系統(tǒng)應當支持電力調度數寧證實現加密認證。對已有系統(tǒng)應當逐步進行改造。
  
  通訊技術、網絡技術和電力市場的高速發(fā)展,為電力企業(yè)帶來了成本降低、效率提高、業(yè)務開拓和形象提升等諸多好處,在調度中心,集控中心、變電站、小水電、用戶之間進行的數據交換也越來越頻繁,系統(tǒng)的網絡組成也越來越復雜。這對調度中心:二次系統(tǒng)的安全性、可靠性、實時性提出了新的嚴峻挑戰(zhàn),同時也使得電力調度次系統(tǒng)的安傘防護問題成為調度中心日常L作中的重要內容。
    
  二、存在的問題
  
  1.設備管理方面對各系統(tǒng)設置的專職維護人員沒有明確其對設備的安全維護職責,沒有嚴格限制在系統(tǒng)計算帆上做任何與系統(tǒng)無關的事情,沒有提供必要的工具對系統(tǒng)的運行情況進行監(jiān)控,保證系統(tǒng)安全、非間斷運行。
  
  2.安全管理方面
  
  電網調度自動fgfN啟、絡t要包括能量管理系統(tǒng)、電力應ff1軟件、調度員仿真培訓、調度防誤操作系統(tǒng)。不同系統(tǒng)之間存在著信息資源的交互,對外開放的功能較多,如一不需要使用且不安全的系統(tǒng)功能FTP服務、www服務和net服務等,這些服務的開放,在客觀上降低了整個系統(tǒng)的安全運行水平;同時由于電網調度自動化系統(tǒng)不同的使用者對安全的理解存在差異,采取的安全措施存在差別。有些地方為了使用方便,采取一些不符合規(guī)定的方法,將連接在調度數據網中的計算機和外網中的計算機相連,大大降低了整個網絡的安全水平。
  
  3.運行管理方面
  
  以往應用系統(tǒng)的實施,較多地考慮到應用層面上的安全,例如雙機熱備、系統(tǒng)冗余等,較少從運行管理上考慮到系統(tǒng)和網絡安全,沒有制定一定的運行管理制度.如網絡安全技術管理制度、運行維護制度和使用管理制度等,造成改變網絡和系統(tǒng)變更的隨意性。
  
  三、安全技術措施
  
  1.由于調度自動化系統(tǒng)應用的特殊性,僅保證網絡系統(tǒng)的正常運行還遠遠不夠,必須同時保證數據的機密性、完整性和不可否認性。對于從外部撥號訪問的用戶,必須嚴格控制其安全性。首先,應嚴格限制撥號上網用戶所訪問的系統(tǒng)信息和資源;其次,應加強對撥號用戶的身份認證,在身份驗證過程中采用加密手段,減少用戶口令泄露的可能性。此外,還可在服務器上配置回撥功能,限定某撥號用戶只能從特定撥人,特別是直接存取專業(yè)數據網絡資源的撥號帳號。
  
  2.在網絡傳輸層,為了保證數據網絡的安全,又能向外傳輸必要的數據,必須堅持調度控制系統(tǒng)與調度生產系統(tǒng)之間、調度生產管理系統(tǒng)與企業(yè)辦公自動化系統(tǒng)(OA/MIS)之間有效安全隔離,它們之間的信息傳輸只能采用單向傳輸的方式。常采用的措施包括防火墻、網關(單向門)、網段選擇器等進行有效隔離。另外在調度數據網絡的廣域網和局域網上,根據不同的業(yè)務系統(tǒng),還可采取以下技術手段:網絡安全訪問控制技術、加密通信技術、身份認證技術、備份和恢復技術。
  
  3.在系統(tǒng)和應用層面,包括計算機防病毒技術、采用安全的操作系統(tǒng)(達B2級)、應用系統(tǒng)的關鍵軟硬件及關鍵數據的熱備份和冷備份等。防病毒技術和備份措施是通常采用的傳統(tǒng)安全技術,而安全的操作系統(tǒng)是一個新的發(fā)展趨勢。總之,調度自動化信息網絡安全是一個綜合性的課題,涉及技術、管理、使用等許多方面。而存在信息安全問題,通過對整個電力網絡資源進行系統(tǒng)分析和系統(tǒng)安全方案設計,建立嚴密的安全管理措施、可靠的安全策略以及高素質的網絡管理人才才能全面、實時地保證信息的完整性和正確性,從而能夠很好地滿足企業(yè)對網絡系統(tǒng)安全運行和數據安全保密的需求,以確保電力調度系統(tǒng)和電力系統(tǒng)能夠安全穩(wěn)定的運行。

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