以下的文章主要向大家講述的是電力系統(tǒng)安全的正確防護手段，電力行業(yè)屬于國有壟斷性產業(yè)，其主要是關系到國計民生的行業(yè)，從組織上其可劃分為發(fā)電、調度兩大系統(tǒng)和發(fā)電、輸電、供電、用電四大環(huán)節(jié)。

一、項目背景

電力行業(yè)屬于國有壟斷性產業(yè)，是關系到國計民生的基礎性行業(yè)，從組織上可劃分為發(fā)電、調度兩大系統(tǒng)和發(fā)電、輸電、供電、用電四大環(huán)節(jié)，發(fā)電系統(tǒng)根據(jù)電廠的發(fā)電能級以及所處的位置分為跨網(wǎng)電廠、網(wǎng)級電廠、省級電廠、自備電廠及小水電等四個發(fā)電級別，統(tǒng)一向電網(wǎng)供電。

供電系統(tǒng)實行分層次管理，即分為國家電網(wǎng)公司、網(wǎng)局/獨立省局、地區(qū)和縣電力公司四級;總體架構為金字塔形，上層對下層進行嚴密的控制。電力生產的產品是電能，其有著發(fā)、輸、配、用電同時完成，不能儲存的特點。

電力生產的過程是：由發(fā)電系統(tǒng)向供電系統(tǒng)售電，供電系統(tǒng)將電經(jīng)由高壓電網(wǎng)送往全國各個城市并售給每個用電戶，其中的資金結算由電網(wǎng)的計量關口電能表確定，整個過程復雜嚴密，對信息系統(tǒng)存在很大的依賴性。

電力二次系統(tǒng)主要是指支撐電力調度任務的相關系統(tǒng)，包括電力監(jiān)控系統(tǒng)、電力通信及數(shù)據(jù)網(wǎng)絡等，其中電力監(jiān)控是指用于監(jiān)視和控制電網(wǎng)及電廠生產運行過程的、基于計算機及網(wǎng)絡技術的業(yè)務處理系統(tǒng)及智能設備等。

包括電力數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)、能量管理系統(tǒng)、變電站自動化系統(tǒng)、換流站計算機監(jiān)控系統(tǒng)、發(fā)電廠計算機監(jiān)控系統(tǒng)、配電自動化系統(tǒng)、微機繼電保護和安全自動裝置、廣域相量測量系統(tǒng)、負荷控制系統(tǒng)、水調自動化系統(tǒng)和水電梯級調度自動化系統(tǒng)、電能量計量計費系統(tǒng)、實時電力市場的輔助控制系統(tǒng)等;電力調度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡，是指各級電力調度專用廣域數(shù)據(jù)網(wǎng)絡、電力生產專用撥號網(wǎng)絡等;電力二次系統(tǒng)是電力生產的重要環(huán)節(jié)，其信息網(wǎng)絡也是電力行業(yè)信息化建設的重要組成。

國家對電力二次系統(tǒng)信息網(wǎng)絡的安全防護非常重視，2002年5月中華人民共和國國家經(jīng)貿委30號令《電網(wǎng)和電廠計算機監(jiān)控系統(tǒng)及調度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡安全防護的規(guī)定》(以下簡稱《規(guī)定》)，對電力系統(tǒng)安全建設具有重要的指導意義。

2006年電監(jiān)會印發(fā)了《電力二次系統(tǒng)安全防護總體方案》，確定了二次電力系統(tǒng)安全防護體系的總體框架，細化了電子二次系統(tǒng)安全防護總體原則，定義了通用和專用的安全防護技術與設備，提出了省級以上調度中心、地縣級調度中心、發(fā)電廠、變電站、配電等的二次系統(tǒng)安全防護方案。這些制度和方案對各省電力公司的安全體系建設起著指導意義。

XXXX電力集團公司是中央駐XXXX企業(yè)，是國家電網(wǎng)公司的所屬企業(yè)，下屬××個市供電公司、超高壓公司等××家分公司，等多家全資(控股)子公司，對全省××個躉售縣供電企業(yè)實行代管，其信息網(wǎng)絡是非常龐大的，并且覆蓋到生產、辦公的各個領域，其電力二次系統(tǒng)包含了各級電力調度的能量管理系統(tǒng)、廣域測量系統(tǒng)、電能計量系統(tǒng)、調度計劃系統(tǒng)、繼電保護管理系統(tǒng)、調度員培訓模擬系統(tǒng)、電力市場運營系統(tǒng)等，成為XXXX電力集團公司最核心的業(yè)務支撐平臺，也是重點需要防護的信息網(wǎng)絡系統(tǒng)。

根據(jù)國家經(jīng)貿委30號令《電網(wǎng)和電廠計算機監(jiān)控系統(tǒng)及調度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡安全防護的規(guī)定》，同時參考電監(jiān)安全[2006]34號文件(《電力二次系統(tǒng)安全防護總體方案》)提出的建設內容和目標，需要對電力二次系統(tǒng)整體安全保障進行全面的建設，確保電力監(jiān)控系統(tǒng)及電力調度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡的安全，抵御黑客、病毒、惡意代碼等各種形式的惡意破壞和攻擊，防止電力二次系統(tǒng)的崩潰或癱瘓，保障電力應用系統(tǒng)的正常有序開展。為此，特編寫此規(guī)劃，針對XXXX電力集團公司電力二次系統(tǒng)的安全保障建設提出建設建議。

二、項目目標

本方案并根據(jù)我國電力系統(tǒng)的具體情況，結合XXXX電力公司二次系統(tǒng)的實際情況，參考國家經(jīng)貿委[2002]第30號令《電網(wǎng)和電廠計算機監(jiān)控系統(tǒng)及調度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡安全防護的規(guī)定》(以下簡稱《規(guī)定》)的要求，和電監(jiān)安全[2006]34號文件(《電力二次電力系統(tǒng)安全防護總體方案》)進行編寫。

目的是規(guī)范和統(tǒng)一XXXX電力二次系統(tǒng)安全防護的方案設計、工程實施和運行監(jiān)管，重點防范對電網(wǎng)和電廠計算機監(jiān)控系統(tǒng)及調度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡的攻擊侵害及由此引起的電力系統(tǒng)事故，以保障我國電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟運行，保護國家重要基礎設施的安全。

通過我們的分析認為，XXXX電力二次系統(tǒng)安全防護的重點是確保電力實時閉環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)及調度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡的安全，目標是抵御黑客、病毒、惡意代碼等通過各種形式對系統(tǒng)發(fā)起的惡意破壞和攻擊，特別是能夠抵御集團式攻擊，防止由此導致一次系統(tǒng)事故或大面積停電事故，及二次系統(tǒng)的崩潰或癱瘓。從防護措施的角度，XXXX電力二次系統(tǒng)安全防護應當包含以下五個部分：

調度中心(地調及以上)二次系統(tǒng)安全防護體系;

配電(含縣調)二次系統(tǒng)安全防護體系;

變電站二次系統(tǒng)安全防護體系;

發(fā)電廠二次系統(tǒng)安全防護體系;

電力二次系統(tǒng)安全管理。

三、網(wǎng)絡架構描述

從系統(tǒng)總體結構上，XXXX電力集團二次系統(tǒng)呈現(xiàn)為典型的橫、縱式網(wǎng)狀結構，從橫向的角度，XXXX電力集團二次系統(tǒng)可劃分為生產控制大區(qū)和管理信息大區(qū)，其中生產控制大區(qū)又可分為控制區(qū)(安全區(qū)I)和非控制區(qū)(安全區(qū)Ⅱ);在不影響生產控制大區(qū)安全的前提下，管理信息大區(qū)又可劃分為管理服務器區(qū)(安全區(qū)III)和辦公區(qū)(安全區(qū)IV)。

其中安全區(qū)I是XXXX電力集團生產的核心環(huán)節(jié)，直接實現(xiàn)對電力一次系統(tǒng)的實時監(jiān)控，典型業(yè)務包括電力數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控系統(tǒng)等，縱向上利用電力調度數(shù)據(jù)網(wǎng)的實時子網(wǎng)進行通信，是XXXX電力集團二次系統(tǒng)中最重要、安全等級最高的信息系統(tǒng)，也是XXXX電力集團二次電力系統(tǒng)安全防護的重點與核心;安全區(qū)Ⅱ則包括了XXXX電力生產的重要業(yè)務系統(tǒng)，其特點是在線運行但不具備控制功能，典型業(yè)務包括調度員培訓模擬系統(tǒng)(DTS)等。

縱向上利用電力調度數(shù)據(jù)網(wǎng)的非實時子網(wǎng)進行通信，其重要性僅次于安全區(qū)I，也是XXXX電力集團二次系統(tǒng)安全防護的重點環(huán)節(jié);安全區(qū)III主要包括XXXX電力生產所需的調度管理系統(tǒng)等，縱向上利用電力企業(yè)數(shù)據(jù)網(wǎng)進行通信，形式上主要采用B/S結構的方式，實現(xiàn)對相應業(yè)務的處理，是XXXX電力集團二次系統(tǒng)安全防護的重要環(huán)節(jié)，系統(tǒng)可用性的要求比較高;安全區(qū)IV則包括辦公及OA系統(tǒng)，包含的業(yè)務有辦公自動化系統(tǒng)(OA)、客戶服務等。該區(qū)域與互聯(lián)網(wǎng)存在接口，因此安全威脅來源比較多，也需要從邊界防護的角度上進行對應的安全系統(tǒng)設計與建設。

　圖2.1a XXXX電力全省二次系統(tǒng)橫向分區(qū)結構示意圖

此外，從縱向的角度，根據(jù)XXXX電力二次系統(tǒng)又可分為省調度中心(省調);地市調度中心(地調，包括了××個市級供電公司);縣級調度中心(縣調);以及變電站、發(fā)電廠和集控站等環(huán)節(jié)，縱向上根據(jù)橫向的四個安全區(qū)，分別通過電力調度數(shù)據(jù)網(wǎng)以及電力企業(yè)數(shù)據(jù)網(wǎng)實現(xiàn)了各級電力二次系統(tǒng)的業(yè)務訪問和處理

四、調度中心二次電力系統(tǒng)安全防護方案

XXXX電力的調度中心又可劃分為省級調度中心(省調)，地市級調度中心(地調)以及縣區(qū)級調度中心(縣調)，這里我們以省調為例描述其按照“安全分區(qū)、網(wǎng)絡專用、橫向隔離、縱向認證”的建設原則，結合典型電力二次系統(tǒng)的防護技術和國家經(jīng)貿委[2002]第30號令、電監(jiān)安全[2006]34號文件要求，確定的整體安全防護方案。地調和縣調可參考省調進行建設，并根據(jù)投資情況適當調整部分的安全措施。

省調二次系統(tǒng)主要包括能量管理系統(tǒng)、廣域相量測量系統(tǒng)、電網(wǎng)動態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)、繼電保護和故障錄波信息管理系統(tǒng)、電能量計量系統(tǒng)、電力市場運營系統(tǒng)、調度員模擬系統(tǒng)、水庫調度自動化系統(tǒng)、調度生產管理系統(tǒng)、雷電監(jiān)測系統(tǒng)和電力調度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡等，針對調度中心采取的防護措施主要包括防火墻、入侵檢測、入侵防護、病毒防護、漏洞掃描、服務器核心防護、日志審計系統(tǒng)、專用安全隔離裝置、專用數(shù)字證書、IP認證加密裝置、SSL VPN、終端安全管理、安全管理平臺等系統(tǒng)，實現(xiàn)全面的防護，具體部署方式如下：

圖4.3 XXXX電力二次系統(tǒng)調度中心安全防護部署圖

說明：

從橫向隔離的角度：

生產控制大區(qū)和管理信息大區(qū)之間部署電力專用安全隔離裝置，兩大區(qū)之間只能有數(shù)據(jù)的交換，其他所有訪問均不能直接在兩個大區(qū)之間進行;

防火墻則在安全隔離的基礎上，隔離控制區(qū)和非控制區(qū)、生產管理區(qū)和辦公區(qū)、辦公區(qū)與省局OA區(qū)、辦公區(qū)和互聯(lián)網(wǎng)區(qū)域，進行嚴格的訪問控制，防范非授權和越權的訪問;

在互聯(lián)網(wǎng)以及省局OA邊界，部署入侵防護系統(tǒng)，在防火墻的基礎上進一步對訪問數(shù)據(jù)包進行檢測，有效防范外部攻擊，阻斷惡意代碼;

從縱向隔離的角度：

針對生產控制大區(qū)的縱向連接，采取IP認證加密設備進行縱向隔離，實現(xiàn)對下級單位訪問用戶的嚴格身份認證，同時利用加密確保數(shù)據(jù)的傳輸安全;

在管理信息大區(qū)則采取防火墻實現(xiàn)縱向隔離。

從內部防護的角度：

在生產控制大區(qū)的控制區(qū)、非控制區(qū)，以及管理信息大區(qū)核心部分，引入入侵檢測系統(tǒng)，對安全區(qū)核心部位的數(shù)據(jù)包進行有效偵聽，防范惡意攻擊行為;

針對重要的服務器，采取服務器核心防護技術，提升服務器的抗攻擊能力;

終端安全管理則主要作用于辦公區(qū)內的終端，能夠有效提高終端的抗攻擊能力防止終端成為安全防護的短板;

在生產控制大區(qū)和管理信息大區(qū)引入的漏洞掃描系統(tǒng)，通過對網(wǎng)絡、服務、主機系統(tǒng)的實時掃描和分析，發(fā)覺系統(tǒng)存在的安全隱患，并提供給系統(tǒng)管理人員使其有針對性地采取措施，將安全隱患彌補在被利用之前;

部署的全網(wǎng)病毒防護系統(tǒng)則有效實現(xiàn)對病毒的查殺，防止病毒在調度中心信息網(wǎng)絡中大面積地傳播。

從應用安全的角度

通過專用調度數(shù)字證書，實現(xiàn)對應用系統(tǒng)訪問的強身份認證，確保只有合法用戶，才能在許可的訪問內訪問各類業(yè)務應用系統(tǒng)。

通過日志審計系統(tǒng)，對網(wǎng)絡運行日志、操作系統(tǒng)運行日志、數(shù)據(jù)庫訪問日志、業(yè)務應用系統(tǒng)運行日志、安全設施運行日志等進行統(tǒng)一安全審計，及時自動分析電力系統(tǒng)安全事件，實現(xiàn)系統(tǒng)安全運行管理。

從安全管理的角度：

通過安全集中管理平臺，實現(xiàn)對調度中心的安全管理，并通過對日志的分析，能夠及時了解網(wǎng)絡的活動狀態(tài)，并對可能存在的安全事件進行迅速定位，防止安全事件的進一步發(fā)展。

五、安全建設效果

本方案根據(jù)國家經(jīng)貿委[2002]第30號令和電監(jiān)安全[2006]34號文件的要求，總體上按照“安全分區(qū)、網(wǎng)絡專用、橫向隔離、縱向認證”的原則進行了設計和規(guī)劃，具體包括：

滿足安全分區(qū)的要求

根據(jù)XXXX電力二次系統(tǒng)的特點，和各相關業(yè)務系統(tǒng)的重要程度和數(shù)據(jù)流程、目前狀況和安全要求，將整個電力二次系統(tǒng)分為兩個大區(qū)，包括生產控制大區(qū)和管理信息大區(qū)，其中生產控制大區(qū)可劃分為控制區(qū)(安全區(qū)I)和非控制區(qū)(安全區(qū)II)，管理信息大區(qū)可劃分為生產管理區(qū)(安全區(qū)III)和管理信息區(qū)(安全區(qū)IV)。不同的安全區(qū)確定了不同的安全防護要求，從而決定了不同的安全等級和防護水平。其中安全區(qū)Ⅰ的安全等級最高，安全區(qū)II次之，其余依次類推，并按照分區(qū)進行邊界防護以及部署其他安全產品。

滿足橫向隔離的要求

在安全區(qū)I、II之間;安全區(qū)III、IV之間;以及安全區(qū)IV和互聯(lián)網(wǎng)之間的網(wǎng)絡節(jié)點上，部署硬件防火墻系統(tǒng)，并執(zhí)行嚴格的訪問控制，并且防火墻系統(tǒng)采取集中管理的方式，確保訪問控制策略的有效性，杜絕非授權或非法的訪問;

在生產控制大區(qū)和管理信息大區(qū)邊界部署專用安全隔離裝置，實現(xiàn)更為安全的隔離，保障生產控制大區(qū)和管理信息大區(qū)只有數(shù)據(jù)被傳遞，任何直接的訪問均被禁止。

滿足縱向認證的要求

針對生產控制大區(qū)(包括安全區(qū)I、II)，縱向認證主要通過國調統(tǒng)一部署的縱向安全認證裝置來實現(xiàn)認證、加密、訪問控制一體化的建設目標，針對管理信息大區(qū)(包括安全區(qū)III、IV)，縱向上采取防火墻實現(xiàn)隔離，形成多級隔離體系，防止下級單位的安全隱患傳播到上級單位，造成大規(guī)模的安全事故;

在省、地調之間的管理信息大區(qū)內則通過部署防火墻實現(xiàn)縱向隔離;

對遠程訪問則通過SSL VPN結合RADIUS認證的方式實現(xiàn)安全訪問。

以上的相關內容就是對電力系統(tǒng)安全防護方案的介紹，望你能有所收獲。