智能電網(wǎng)信息安全防護建設(shè)初探

張偉

（國網(wǎng)山東省電力公司壽光市供電公司，山東壽光 262700）

智能電網(wǎng)信息安全防護建設(shè)初探

張偉

（國網(wǎng)山東省電力公司壽光市供電公司，山東壽光 262700）

智能電網(wǎng)系統(tǒng)的規(guī)模發(fā)展越來越快，作為未來主要發(fā)展方向，智能電網(wǎng)具有兼容性好、開放性高的優(yōu)勢，同時該系統(tǒng)的安全隱患逐漸成為相關(guān)領(lǐng)域的研究熱點，針對國內(nèi)智能電網(wǎng)的發(fā)展現(xiàn)狀，本文分析其主要面臨的風險問題、技術(shù)特點、發(fā)展方向等進行了分析，并對智能電網(wǎng)的信息安全問題進行了充分分析，旨在為類似工程提供一定的理論基礎(chǔ)。

智能電網(wǎng) 信息安全 安全防護

現(xiàn)階段，隨著電網(wǎng)信息行業(yè)的飛速發(fā)展，智能化已逐步取代傳統(tǒng)電力系統(tǒng)，但隨之而來的安全問題逐漸成為研究熱點，因而信息安全問題成為保證電網(wǎng)穩(wěn)定運行的基礎(chǔ)。電力作為國家發(fā)展、生活生產(chǎn)必不可少的動力來源，其影響甚大，隨著社會用電量的逐漸提高，智能電網(wǎng)技術(shù)已成為發(fā)展必然趨勢，因此需要充分加強該系統(tǒng)的信息安全控制，具體分析如下。

1 智能電網(wǎng)信息安全現(xiàn)狀分析

1.1 智能電網(wǎng)發(fā)展

現(xiàn)階段，全球各國均在執(zhí)行智能電網(wǎng)建設(shè)，充分表明了智能電網(wǎng)的優(yōu)勢價值，相應(yīng)技術(shù)、規(guī)劃體系建設(shè)需要相應(yīng)的安全防護機制。國內(nèi)對智能電網(wǎng)的定義為，特高壓條件下，通過集合先進通訊技術(shù)、信息控制技術(shù)實現(xiàn)自動控制、互動良好的智能電網(wǎng)?，F(xiàn)階段，電網(wǎng)公司已經(jīng)出行相應(yīng)的發(fā)展規(guī)劃目標，并針對配電設(shè)備的規(guī)范化、數(shù)字化發(fā)展提出了相應(yīng)的標準規(guī)范，一定程度上促進了電力設(shè)備供貨商的技術(shù)研發(fā)工作。我國智能電網(wǎng)發(fā)展起步較晚，發(fā)展尚處于初級階段，發(fā)展空間較為廣闊。

1.2 智能電網(wǎng)信息安全控制

智能電網(wǎng)控制中一般采用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，將設(shè)備的運行狀態(tài)、廠區(qū)環(huán)境等信息采集后進行傳輸，景觀分析處理后進行決策控制。智能電網(wǎng)系統(tǒng)中，信息采集、傳輸、處理等環(huán)節(jié)均會受到外來威脅影響，導致數(shù)據(jù)受損、信息破壞，進而形成整個管理系統(tǒng)的巨大漏洞，針對上述現(xiàn)象，智能電網(wǎng)系統(tǒng)中需要加強安全防御體系建設(shè)，充分研制出安全保護技術(shù)，進行充分有效的實時防護控制，避免數(shù)據(jù)受損、惡意攻擊等現(xiàn)象。另一方面，需要充分加強信息安全體系的建設(shè)管理，提高信息的私密性保護、真實性、完整性控制。

1.3 電力行業(yè)信息安全分析

現(xiàn)階段，國家將信息安全問題逐漸提升到新一層次高度，使得智能電網(wǎng)下的信息安全問題逐漸成為關(guān)注熱點。2003年，某地區(qū)智能電網(wǎng)曾出現(xiàn)安全問題導致的系統(tǒng)故障，進而導致突發(fā)性事故，警報數(shù)量過大導致整體預警系統(tǒng)癱瘓，無法避免的大規(guī)模停電對當?shù)鼐用竦纳钌a(chǎn)造成了惡劣影響。智能電網(wǎng)實行最近幾年，多次發(fā)生系統(tǒng)漏洞、病毒侵襲、故障事故等狀況，是相應(yīng)安全防護手段不完善、核心技術(shù)不完善的宏觀體現(xiàn)，為此，電力行業(yè)相關(guān)領(lǐng)域?qū)W者需要加強信息安全控制工作。

2 信息安全防護系統(tǒng)建設(shè)

2.1 智能電網(wǎng)的信息采集安全

信息采集作為基礎(chǔ)環(huán)節(jié)，智能電網(wǎng)中的信息采集一般借助傳感器實現(xiàn)，經(jīng)短距離總線傳輸實現(xiàn)信息識別工作，現(xiàn)階段，國內(nèi)主要以有線方式為主。有線傳輸下的信息采集首先需要保證數(shù)據(jù)的精確性不受影響，目前對于常規(guī)環(huán)境下的溫濕度、電流電壓、煙感紅外信息等技術(shù)已經(jīng)相對比較成熟，傳感器的準確度也比較高，但對于特殊環(huán)境下，例如高溫、高電磁環(huán)境、高海拔下的傳感器準確度仍是應(yīng)不斷研究解決的問題。

為了保證信息采集的安全性，需要加強數(shù)據(jù)終端控制工作，一般采用加密方法實現(xiàn)安全控制，密鑰分為對稱、非對稱兩種算法，非對稱密鑰的安全系數(shù)更大。主站控制為了保證安全防護等級較高，一般采用國家密碼管理機構(gòu)認可的加密手段，對于采集端、集中器一般借助硬件安全模塊得以控制，為了保證安全防護的穩(wěn)妥性，需要充分結(jié)合對稱、非對稱密鑰同時進行。

2.2 智能電網(wǎng)的信息處理安全

信息處理安全一般體現(xiàn)在以下幾方面：首先是數(shù)據(jù)存儲、備份等方面，需要充分保證信息處理過程中的存儲安全問題，本地存儲中通過加密法進行，如身份認證實現(xiàn)訪問；網(wǎng)絡(luò)存儲借助防火墻實現(xiàn)控制。其次，數(shù)據(jù)備份中一般根據(jù)相關(guān)信息的安全等級進行不同級別的備份，現(xiàn)階段技術(shù)支持同步、異步備份工作，加強備份過程在信息完整性控制。再者，信息防御系統(tǒng)需要加強對攻擊的抵抗性，將算法實現(xiàn)在協(xié)議棧的最底層，降低整個運算代價，一般實現(xiàn)技術(shù)包括：攻擊識別、協(xié)議分析、主機識別、概率統(tǒng)計、反向探測、指紋識別等方式，其中常用的算法有流量梯度算法、參照物判斷法、TCP協(xié)議反向探測算法、UDP指紋識別算法等。

2.3 智能電網(wǎng)的信息傳輸安全

智能電網(wǎng)中，信息傳輸安全一般指傳輸數(shù)據(jù)的安全控制，需要針對各種形式的網(wǎng)絡(luò)進行安全控制，包括有線、無線及移動通信網(wǎng)絡(luò)。

現(xiàn)階段，智能電網(wǎng)一般采用有線傳輸進行，作為常規(guī)傳輸技術(shù)，有線傳輸一般要借助虛擬技術(shù)，加強設(shè)備之間的通訊能力，滿足GOOSE協(xié)議要求，充分加強網(wǎng)絡(luò)有效分隔作用，保證不同虛擬網(wǎng)上可以實現(xiàn)相應(yīng)信息的交流作用。設(shè)備上僅需要在端口設(shè)置相應(yīng)的虛擬網(wǎng)VLAN，加強智能電子設(shè)備的控制管理工作，充分避免黑客攻擊，智能電子設(shè)備需要足夠大的信息處理能力，可以充分支持相應(yīng)的虛擬網(wǎng)標簽技術(shù)。另一方面，針對現(xiàn)代智能電網(wǎng)中的通訊技術(shù)，需要加強攻擊問題控制檢測工作，一般采用入侵檢測系統(tǒng)進行控制，保證及時發(fā)現(xiàn)外部攻擊，第一時間做出相應(yīng)處理。

通過上述措施的充分落實，實現(xiàn)信息系統(tǒng)的安全保護，避免數(shù)據(jù)被盜、篡改等狀況，保證系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性，降低運行工況的事故發(fā)生率，減少企業(yè)經(jīng)濟損失，從而充分實現(xiàn)國家電網(wǎng)的穩(wěn)定運行，保證智能電網(wǎng)系統(tǒng)的全面防護、健康安全發(fā)展。

3 結(jié)語

社會發(fā)展帶動電力行業(yè)飛速前進，為了滿足智能電網(wǎng)的更高層次需求，需要加強相應(yīng)信息自動化、安全防護工作的落實。智能電網(wǎng)的信息安全問題一方面對企業(yè)正常運行影響甚大，另一方面對國家經(jīng)濟發(fā)展、社會穩(wěn)定性具有一定影響力，是保證信息安全的基本要求，需要充分重視相關(guān)安全技術(shù)的管理落實。本文針對現(xiàn)階段國家智能電網(wǎng)的發(fā)展狀況進行了分析，并提出相應(yīng)安全防護措施，對智能電網(wǎng)信息系統(tǒng)的安全穩(wěn)定性具有深遠影響。

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