電力系統(tǒng)通信中監(jiān)控系統(tǒng)及數(shù)據(jù)采集存在的安全問題及對策

秦波

【摘要】 數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng)（SCADA）第3代系統(tǒng)的技術(shù)相對完善，其在電力系統(tǒng)方面的運用最為普遍，可同樣有干擾、通訊協(xié)議安全以及主控中心安全等方面的不足。本文以此類不足為基礎進行探究，并列舉對應的防范手段，進而提升電力系統(tǒng)通信中SCADA使用的安全性。

【關(guān)鍵詞】 電力系統(tǒng)通信 數(shù)據(jù)采集 監(jiān)控系統(tǒng)

數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng)對提升電力系統(tǒng)使用的安全可靠以及企業(yè)利潤，降低工作量，確保調(diào)度自動化水平提升具備關(guān)鍵的作用?？烧怯捎谥潢P(guān)鍵性，遭到外界攻擊、出現(xiàn)安全故障且造成嚴重結(jié)果的概率逐步提升，因此，SCADA系統(tǒng)的通訊安全已逐漸變成主要重視的方面。

一、電力系統(tǒng)通信中監(jiān)控系統(tǒng)及數(shù)據(jù)采集中的安全問題

1.1 干擾造成通訊信號湮沒

通訊信號精準性和時效性對電力系統(tǒng)中SCADA的穩(wěn)定運作有較大作用?？蛇\作條件中依然有諸多干擾源，此類干擾均有可能把通信信號湮沒，導致SCADA不能及時無誤的采集到需處置的通信信號，造成信息采集不正確。

1.2 通信協(xié)議的安全問題

1、循環(huán)遠動規(guī)約。該規(guī)約的信息傳送模式中的對時系統(tǒng)僅在低速通道中適用，該運行體系中，難免出現(xiàn)通信協(xié)議安全風險。另外，因循環(huán)遠動規(guī)約缺少針對信號傳輸控制協(xié)議-因特網(wǎng)互聯(lián)協(xié)議信號傳輸層端口應用規(guī)約數(shù)據(jù)掌控的具體界說，因此，應用實體信號傳輸無法實行開閉管控、抗報文對視以及多次信號傳輸?shù)谋Ｕ稀?、IEC 60870-5-101/104規(guī)約。盡管該規(guī)約的信息傳輸大，在專網(wǎng)中廣泛采用?？捎捎谄淙鄙賹I(yè)的安全防范手段，所以若遭到攻擊，則對協(xié)議產(chǎn)生的風險與破壞將極大。3、IEC 61850規(guī)約。該規(guī)約包含客戶端--服務器與發(fā)布—信息訂閱對等模式。針對客戶端--服務器來說，盡管其以網(wǎng)絡通訊協(xié)議為準，可網(wǎng)絡通訊協(xié)議具備的標準性與開放性導致網(wǎng)絡攻擊存在規(guī)律，且網(wǎng)絡通訊協(xié)議自身無防范手段。

1.3 控制中心的安全問題

SCADA中最脆弱的部分即控制中心，引發(fā)控制中心安全風險的因素通常為：軟件、網(wǎng)絡構(gòu)架以及操作者。當前時期，控制中心采用的軟件通常根據(jù)Windows和尤尼斯的主流系統(tǒng)。但因技術(shù)制約，此類系統(tǒng)難免還有漏洞。因此，部分攻擊能夠利用己知的系統(tǒng)漏洞侵入服務器，盜取SCADA的訪問權(quán)限，且更改或者損壞數(shù)據(jù)信息。另外，因SCADA本身糾錯水平低下，縱然發(fā)現(xiàn)攻擊行為，也有很大概率不能辨別被篡改的數(shù)據(jù)，無法實時傳輸錯誤警告。盡管目前已經(jīng)應用防火墻對內(nèi)外網(wǎng)進行分段隔離，能有效消除安全風險?？煞阑饓υO置難免遭到無權(quán)限的訪問，外界攻擊極易發(fā)現(xiàn)服務器中信息隱蔽通道，且實行攻擊造成防火墻無效。

二、電力系統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)及數(shù)據(jù)采集通信中安全問題的完善與防范手段

1、解決干擾問題。運用輸入繞組與輸出繞組帶電氣隔離的變壓器以解決干擾，另外，因數(shù)字濾波方式的可靠性，安全性高，且無阻抗匹配的優(yōu)越性，通常在工業(yè)現(xiàn)場條件極差、干擾嚴重的情況下，運用數(shù)字濾波器針對數(shù)據(jù)實行濾波，達到消除干擾的要求。

2、制定新指標，完善通信協(xié)議。首先，智能化電力系統(tǒng)設立與改善階段，傳統(tǒng)循環(huán)遠動規(guī)約運用新式通訊協(xié)議IEC 60870-5-101/104與IEC 61850替換，能夠防止運用循環(huán)遠動規(guī)約造成的安全風險。其次，制定特殊的IEC 62351安全標準保護IEC 60870-5-101/104與IEC 61850規(guī)約：第一，若預先發(fā)現(xiàn)其通訊規(guī)約有安全問題，則SSL需選取高于TLS 1.0的版本，不選取SSL 1.0或者SSL 2.0版本，以提升通信規(guī)約使用的安全；第二，不準直接采用無密碼的軟件；第三，為確保輕載由于長時間連接不失去認證性能，需以時間與分組作為前提，采用透明密鑰實行規(guī)約再次認證。

3、提高信息技術(shù)安全性，規(guī)范操作人員和操作標準。確保控制中心的安全需全方位提高信息技術(shù)安全，即利用防火墻，確?？刂浦行牟粫獾酵饨鐞阂夤簦霉镁W(wǎng)絡上建立專用網(wǎng)絡的技術(shù)，確保公共信息通道上信息可靠的傳輸，利用服務器，確保針對局域網(wǎng)數(shù)據(jù)的監(jiān)控。此外，需加強對配置接口、鑰匙以及支持軟件運用的管理工作，以確保僅能利用授權(quán)裝置與用戶方可對端口進行操作。確?？刂浦行牡陌踩裕枥迷O立對應的政策和規(guī)章制度，加強控制中心操作人員的操作行為和操作標準的監(jiān)督管理。

總結(jié)：SCADA系統(tǒng)的安全獲得了更多的重視，因此，需基于SCADA系統(tǒng)存在的安全風險，找到相應的完善與防范方式，最終實現(xiàn)SCADA運用的靈活性和廣泛性的標準，且大力提升SCADA系統(tǒng)在電力系統(tǒng)中通信的社會和經(jīng)濟效益，為我國社會經(jīng)濟的發(fā)展提供助力。

參 考 文 獻

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