剖析電力調度安全監(jiān)管

時間:2022-04-06 05:04:00

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剖析電力調度安全監(jiān)管

1整體防護方案。電力調度信息系統(tǒng)的應用業(yè)務的整體防護,充分考慮各種應用業(yè)務的特點,充分發(fā)揮安全隔離裝置的作用,從各個層面對應用系統(tǒng)實施全方位的保護。

1.1調度信息系統(tǒng)各應用業(yè)務系統(tǒng)安全區(qū)的劃分

電力調度信息系統(tǒng)所有應用業(yè)務必須分置于四個安全區(qū)。安全區(qū)I:目前已有或將來要上的有控制功能的系統(tǒng),以及實時性要求很高的系統(tǒng)。目前主要包括實時閉環(huán)控制的SCADA/EMS系統(tǒng)、自動發(fā)電控鋁IJ(AGC)系統(tǒng)和安全自動控制系統(tǒng),保護設置工作站(具有改定值、遠方投退等功能);安全區(qū)Ⅱ:沒有實時控制業(yè)務但需要通過調度專用通信網(wǎng)(SPDnet)進行遠方通信的準實時業(yè)務系統(tǒng)。目前包括水調自動化系統(tǒng)、調度員培訓系統(tǒng)(DTS)、電力交易系統(tǒng)、電能量計量系統(tǒng)(TMR)、考核系統(tǒng)、繼保及故錄管理系統(tǒng)(不具備改定值、遠方投退功能)等;安全區(qū)Ⅲ:通過電力調度數(shù)據(jù)網(wǎng)(SPTnet)進行遠方通信的調度生產管理系統(tǒng)。目前包括雷電監(jiān)測系統(tǒng)、氣象信息、日報/早報、調度MIS(DMIS)等;安全區(qū)Ⅳ:包括辦公自動化(OA)、電子郵件系統(tǒng)和管理信息系統(tǒng)(MIS)等。

1.2調度信息系統(tǒng)安全防護的具體要求

根據(jù)電力調度通信局調度信息系統(tǒng)安全防護要求,除了要滿足電力系統(tǒng)二次系統(tǒng)安全防護策略以外,還需滿足以下具體要求:①安全區(qū)I、安全區(qū)Ⅱ必須建立一套統(tǒng)一的入侵檢測系統(tǒng)(IDS),在安全區(qū)I和安全區(qū)II的橫向及縱向邊界各安裝1個探頭(共4個),兩個安全區(qū)內原則上不再安裝IDS探頭;②安全區(qū)Ⅲ要求單獨建立一套IDS系統(tǒng),IDS探頭安裝在網(wǎng)絡的關鍵邊界。系統(tǒng)的對內對外通信應該通過網(wǎng)關,建議對內通信網(wǎng)關與對外通信網(wǎng)關分離(對內通信:指本級調度中心內相關系統(tǒng)的通信;對外通信:指同安全區(qū)內的系統(tǒng)上下級間的遠程通信),網(wǎng)絡邊界必須明晰;③對安全區(qū)I的特定要求:安全區(qū)I的EMS上下級外部邊界的通信中,網(wǎng)絡方式通信均經由電力調度數(shù)據(jù)網(wǎng)(SPDnet)中的QoS(服務質量)等級最高的實時VPN(虛擬專用網(wǎng)絡),傳統(tǒng)遠動專用通道的通信,重要廠站可以進行線路加密,一般廠站目前暫不考慮安全問題,加緊研究低成本線路安全設施,逐步進行改造;④對安全區(qū)Ⅱ的特定要求:安全區(qū)Ⅱ允許在本區(qū)內開通同一業(yè)務系統(tǒng)上下級(即縱向)問的安全Web服務。但只允許本安全區(qū)內的系統(tǒng)向安全Web服務器單向傳送數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)傳遞由專用隔離裝置完成。禁止安全Web服務器向業(yè)務系統(tǒng)請求數(shù)據(jù)的操作;安全Web瀏覽工作站與Ⅱ區(qū)業(yè)務系統(tǒng)工作站不得共用。

2調度信息系統(tǒng)各應用系統(tǒng)的安全改造。遵循前面制定的相關原則,結合各應用系統(tǒng)的實際,我們進行了電力調度通信局和省電力公司的網(wǎng)絡改造和系統(tǒng)升級,使用專用的網(wǎng)絡隔離設備,對涉及到的應用系統(tǒng)進行了安全隔離,滿足了原國家電力公司提出的安全防護要求,這里以EMS系統(tǒng)和電力交易系統(tǒng)為例進行相關技術介紹。

2.1EMS系統(tǒng)的安全防護技術方案①SCADA/EMS系統(tǒng)的物理邊界最多只能有4個。PI1一撥號網(wǎng)絡邊界。要求通過撥號服務器(RAS)接入EMS系統(tǒng)的LAN,在RAS和LAN之間必須安裝撥號認證加密裝置,撥入端配相應的數(shù)字證書(證書由國家電力調度CA統(tǒng)一簽發(fā));若無條件實現(xiàn)安全防護時,則不得開通撥號服務。PI2一傳統(tǒng)專用遠動通道。目前暫不考慮其安全問題,必要時采取線路加密措施。PI3一SCAD/EMS縱向網(wǎng)絡邊界。縱向網(wǎng)絡邊界的安全防護措施主要有:對外通信網(wǎng)關必須通過具備邏輯隔離功能的接入交換機接入;安裝IP認證加密裝置(位于SPDnet的實時VPN與接人交換機之間)。PI4一SCAD/EMS橫向網(wǎng)絡邊界。橫向網(wǎng)絡邊界的安全防護措施有:對內網(wǎng)關必須通過具備邏輯隔離功能的區(qū)內交換機接入(若交換機不具備邏輯隔離功能時,建議部署硬件防火墻);安全區(qū)I與安全區(qū)Ⅱ之間必須安裝防火墻。②要求在EMS的主網(wǎng)及安全區(qū)I的邊界安裝入侵檢測系統(tǒng)(IDs)的探頭。③EMS系統(tǒng)必須禁止開通Email、Web以及其它與業(yè)務無關的網(wǎng)絡服務。安全區(qū)Ⅱ內可以設立安全的SCADAWEB服務,即:定時從SCA-DA/EMS導出數(shù)據(jù),且僅允許安全區(qū)Ⅱ內的Web子網(wǎng)上具有證書的用戶瀏覽;安全區(qū)Ⅲ設立的SCADAWeb服務供安全區(qū)Ⅲ的用戶方便瀏覽。只能接受SCADA/EMS的數(shù)據(jù),禁止數(shù)據(jù)的反寫入。④要求在新建的SCADA/AGC功能模塊中加人認證加密機制,對已有的SCADA/AGC系統(tǒng)逐步改造加人認證加密機制,以便實現(xiàn):操作人員基于數(shù)字證書的身份認證與加密通信;控制命令的進程認證與加密通信。

2.2電力交易系統(tǒng)的安全防護框架

①電力交易系統(tǒng)的物理邊界最多只能有3個。PI1一縱向網(wǎng)絡邊界。撥號通信作為市場成員的備用訪問方式,要求通過撥號服務器(RAS)接入安全區(qū)Ⅱ的接人交換機,接人交換機具備邏輯隔離功能,若交換機不具備邏輯隔離功能時,必須安裝硬件防火墻:在RAS和接人交換機之間必須安裝撥號認證加密裝置,撥人端配相應的數(shù)字證書,證書由國家電力調度CA統(tǒng)一簽發(fā);若無條件實現(xiàn)安全防護時,則禁止開通撥號訪問。PI2一縱向網(wǎng)絡邊界。縱向網(wǎng)絡邊界的安全防護措施:對外通信網(wǎng)關必須通過具備邏輯隔離功能的接入交換機;必須安裝IP認證加密裝置(位于SPDnet的非實時VPN與接入交換機之間)。PI3一橫向網(wǎng)絡邊界。橫向網(wǎng)絡邊界的安全防護措施是:對內網(wǎng)關必須通過具備邏輯隔離功熊的區(qū)內交換機接人(若交換機不具備邏輯隔離功能時,則必須安裝硬件防火墻),實現(xiàn)同區(qū)內不同系統(tǒng)間的邏輯隔離;與安全區(qū)I之間必須安裝硬件防火墻(經有關部門認定核準),作為安全區(qū)I、Ⅱ之間的邏輯隔離。與安全區(qū)Ⅲ之間必須安裝專用安全隔離裝置(正向型和反向型兩種),作為安全區(qū)Ⅱ、Ⅲ之間的物理隔離。②在電力交易系統(tǒng)的主網(wǎng)及安全區(qū)Ⅱ的邊界安裝入侵檢測系統(tǒng)(IDS)的探頭。③己投運的電力交易系統(tǒng)要求進行安全評估,新建設的電力交易系統(tǒng)必須經過安全評估合格后方可投運;電力交易系統(tǒng)主網(wǎng)內禁止開通Email、跨安全區(qū)的Web以及其它與業(yè)務無關的網(wǎng)絡服務。④在新建的系統(tǒng)中配置認證加密機制,對已有的系統(tǒng)逐步配置認證加密機制,實現(xiàn)報價交易系統(tǒng)與遠方成員之間的基于數(shù)字證書的身份認證與加密通信。報價處理服務器、信息服務器可以根據(jù)各地實際情況布置在安全區(qū)Ⅱ或Ⅲ。

布置在安全區(qū)Ⅱ。要求報價處理在對外網(wǎng)關服務器處理,配置認證、加密等機制,電力交易信息(非公眾)服務器要求安裝在Ⅱ區(qū)內的Web子網(wǎng),必須采用安全Web服務器,信息采用安全Web技術,定時從電力交易系統(tǒng)內網(wǎng)導出數(shù)據(jù)給安全Web服務器,瀏覽電力交易信息服務器的用戶必須具有證書,而且瀏覽端設備只能同在安全區(qū)Ⅱ,并與安全區(qū)Ⅱ的其它業(yè)務系統(tǒng)隔離。布置在安全區(qū)Ⅲ。要求在安全區(qū)Ⅲ配置報價處理服務器,保證報價信息能通過專用安全隔離裝置(反向型)安全地傳遞到安全區(qū)Ⅱ的交易系統(tǒng);電力交易信息服務器安裝在安全區(qū)Ⅲ,定時從安全區(qū)Ⅱ內的電力交易系統(tǒng)通過專用安全隔離裝置(正向型)導出數(shù)據(jù)給WEB服務器,瀏覽電力交易信息服務器的用戶必須具有證書,此瀏覽端設備只能在安全區(qū)Ⅲ。

結語:調度信息系統(tǒng)的安全建設是一項復雜和艱巨的系統(tǒng)工程。由于歷史的原因,涉及調度生產與管理的系統(tǒng)不僅種類繁多,同時軟、硬件條件千差萬別。尤其是各個系統(tǒng)對安全性和實時性的要求不盡相同,并且各個系統(tǒng)之間還有數(shù)據(jù)的交互,所以提高其安全防護水平涉及到的內容相當多。通過本文提出的安全隔離方法,在一定程度上保證了調度信息系統(tǒng)的安全防護要求。摘要:電力安全生產管理規(guī)范化的重要內容之一是電力調度安全管理工作。首先要搞好電力安全調度,必須認真提高調度員安全意識和業(yè)務素質,加強調度安全生產管理,其次就要學好專業(yè)理論知識,遵循電網(wǎng)管理制度,最后要多做反事故演習和事故預想,并要持之以恒,扎扎實實,深入研究等。