基于Linux系統(tǒng)的變電站監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)安全改進(jìn)

林慧敏

一、引言

變電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)是電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的重要組成部分，是電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)來(lái)源和遠(yuǎn)方監(jiān)控的必備手段。[1]

2017年，勒索病毒肆虐，許多重要網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)遭到了襲擊并造成巨大損失。而變電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)倘若被破解遙控、修改裝置參數(shù)等重要功能，將造成保護(hù)裝置保護(hù)功能喪失、遙控誤出口甩負(fù)荷甚至全站失壓的嚴(yán)重后果。面對(duì)這嚴(yán)峻的局勢(shì)，網(wǎng)公司迅速開(kāi)展電力監(jiān)控系統(tǒng)windows漏洞風(fēng)險(xiǎn)防控工作，提出屏蔽Windows操作系統(tǒng)135、137、138、139、445、3389端口及完成對(duì)系統(tǒng)的補(bǔ)丁升級(jí)和防火墻策略添加，并對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行查殺病毒等措施。但隨著Windows宣布對(duì)XP系統(tǒng)不再提供官方補(bǔ)丁更新，部門(mén)專業(yè)人員對(duì)變電站內(nèi)計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)使用的操作系統(tǒng)從技術(shù)上進(jìn)行了更為安全徹底的改進(jìn)。

二、Linnux與Windows操作系統(tǒng)比較的特點(diǎn)

通過(guò)分析網(wǎng)絡(luò)病毒事件，發(fā)現(xiàn)多數(shù)遭受襲擊的用戶使用的為Windows系列操作系統(tǒng)，而Linux系統(tǒng)受攻擊的情況較少且嚴(yán)重程度較小，因此我們對(duì)Windows和Linux系統(tǒng)進(jìn)行了多方面的分析。通過(guò)比較Linnux與Windows操作系統(tǒng)，其中的特點(diǎn)有如下幾個(gè)方面：

a.安全性

Linux與Windows相比較，有以下兩個(gè)特點(diǎn)：一、Linux的結(jié)構(gòu)幾乎沒(méi)有核心程序，而Windows配置的很多，以致Windows經(jīng)常有補(bǔ)丁需要升級(jí)；二、Linux僅僅以文件系統(tǒng)為依托，劃分了簡(jiǎn)單明了的權(quán)限機(jī)制，因此即使運(yùn)行的軟件被入侵，也能夠保護(hù)系統(tǒng)程序和其他用戶文件的安全。 而Windows使用者大多數(shù)都在管理員模式下使用，一旦有程序被入侵，入侵者能夠進(jìn)入電腦的每個(gè)角落。

b.穩(wěn)定性和高效性

在穩(wěn)定性和高效性方面，實(shí)際運(yùn)行中，Windows服務(wù)器時(shí)常因長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行而突然死機(jī)，但在Linux上幾乎不會(huì)出現(xiàn)這種情況。Linux服務(wù)器可以無(wú)休止的運(yùn)行下去不走死，保證了變電站監(jiān)控系統(tǒng)的穩(wěn)定性和高效性。

c、經(jīng)濟(jì)效益

Linux是一款免費(fèi)的操作系統(tǒng)，用戶可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)或其他途徑免費(fèi)獲得，并可以修改其源代碼。而Windows為管理員模式下的付費(fèi)操作系統(tǒng)，由此節(jié)約了改造成本。更重要的，因其文件系統(tǒng)的特性，往后自動(dòng)化維護(hù)工作不需要頻繁地到站進(jìn)行查殺病毒、定期清理系統(tǒng)垃圾及防護(hù)升級(jí)工作，大大減少了變電站監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)維護(hù)成本。

通過(guò)比較，Linux系統(tǒng)在安全性、穩(wěn)定性及高效和經(jīng)濟(jì)利益方面相較Windows系統(tǒng)而言，確有較大的優(yōu)勢(shì)。

三、基于Linux系統(tǒng)的變電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)改造分析及流程

當(dāng)前，大多數(shù)變電站監(jiān)控后臺(tái)所使用的操作系統(tǒng)均為Windows系統(tǒng)，相對(duì)而言存在一定的網(wǎng)絡(luò)安全隱患。為提升變電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)安全性能，保障電力生產(chǎn)安全穩(wěn)定運(yùn)行，部門(mén)專業(yè)人員結(jié)合變電站操作員工作站到期更換工程，對(duì)所管轄的變電站內(nèi)監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)改進(jìn)。我們將操作系統(tǒng)由Window系統(tǒng)改為更為安全高效的Linux系統(tǒng)，變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)行相應(yīng)配套的升級(jí)改造調(diào)試。操作員工作站更換工作，由傳統(tǒng)的僅換電腦硬件及升級(jí)為更新的Windows操作系統(tǒng)，轉(zhuǎn)變?yōu)橐訪inux為操作系統(tǒng)的建立新監(jiān)控后臺(tái)工作。

110kV學(xué)習(xí)站等3個(gè)變電站操作員工作站更換工程，是后臺(tái)系統(tǒng)改造工作的第一期技改工程。以三個(gè)改造站其中之一的110kV實(shí)驗(yàn)站為例，原監(jiān)控后臺(tái)型號(hào)為ICS8000，經(jīng)Linux改造后，改為MCS8500，是大型SCADA組態(tài)軟件，主要用于構(gòu)建電力實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)，以及工業(yè)電氣自動(dòng)化領(lǐng)域大型生產(chǎn)實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)。

改造工程由以往的人機(jī)料準(zhǔn)備、記錄參數(shù)及備份系統(tǒng)、敷設(shè)網(wǎng)線、拆卸安裝操作員工作站、配置操作系統(tǒng)及后臺(tái)、操作員工作站調(diào)試、操作員工作站驗(yàn)收及投運(yùn)等七個(gè)步驟?，F(xiàn)轉(zhuǎn)換為人機(jī)料準(zhǔn)備、記錄參數(shù)及備份系統(tǒng)、敷設(shè)網(wǎng)線、拆卸操作員工作站、操作系統(tǒng)改為L(zhǎng)inux系統(tǒng)相應(yīng)參數(shù)后安裝、配置Linux相應(yīng)的監(jiān)控后臺(tái)、操作員工作站本地/遠(yuǎn)方功能調(diào)試、核對(duì)四遙信號(hào)、實(shí)行全站運(yùn)行設(shè)備遠(yuǎn)方/就地控制方式遙控調(diào)試、操作員工作站驗(yàn)收及投運(yùn)等10個(gè)步驟。此工程增加的工作量相當(dāng)于一個(gè)新站的監(jiān)控后臺(tái)配置以及全站自動(dòng)化四遙驗(yàn)收。

盡管改造工作量增加，但通過(guò)此次改造，往后自動(dòng)化維護(hù)工作不再需要進(jìn)行查殺病毒、定期清理系統(tǒng)垃圾及防護(hù)升級(jí)工作，極大減輕了基層自動(dòng)化人員的工作壓力。在安全和穩(wěn)定性方面，變電站信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)安全性將進(jìn)一步增強(qiáng)，減小因網(wǎng)絡(luò)攻擊導(dǎo)致電力系統(tǒng)發(fā)生事故或崩潰的可能性，電力系統(tǒng)運(yùn)行更加穩(wěn)定，維護(hù)了設(shè)備及電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

四、總結(jié)

面對(duì)日益嚴(yán)峻的網(wǎng)絡(luò)安全形勢(shì)，為實(shí)現(xiàn)變電站信息網(wǎng)絡(luò)更為安全可靠，專業(yè)部門(mén)結(jié)合110kV學(xué)習(xí)站等3個(gè)變電站操作員工作站更換工程，對(duì)變電站內(nèi)的操作系統(tǒng)從技術(shù)上進(jìn)行了更為安全徹底的改進(jìn)，同時(shí)對(duì)此類更換工作提出了新的工作內(nèi)容和標(biāo)準(zhǔn)。110kV學(xué)習(xí)站等3個(gè)變電站操作員工作站更換工程現(xiàn)已實(shí)現(xiàn)了三個(gè)站的變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)相應(yīng)配套的升級(jí)改造調(diào)試，在接下來(lái)其他變電站的更換操作員工作站工程中，都將由原本的僅換電腦硬件及升級(jí)為更新版本的Windows操作系統(tǒng)，變?yōu)橐訪inux為操作系統(tǒng)的建立新計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)后臺(tái)的工作。通過(guò)改造，變電站信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)安全性將進(jìn)一步增強(qiáng)。

參考文獻(xiàn)：

[1]220kV～500kV變電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范，中國(guó)南方電網(wǎng)有限責(zé)任公司企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)Q/CSG，2017.