新能源電廠電力監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)安全防護研究

◆隋子鵬

（北京卓識網(wǎng)安技術(shù)股份有限公司 北京 100192）

在國家政策的大力扶持下，新能源電廠快速發(fā)展，與傳統(tǒng)的電廠相比，新能源電廠的電力監(jiān)控系統(tǒng)更加復(fù)雜，與外部網(wǎng)絡(luò)有著密切的聯(lián)系。因而在新能源電廠電力監(jiān)控活動開展過程中，要全面加強電力監(jiān)控系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)安全防護等相關(guān)工作。對此，在新能源電廠電力監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)安全防護活動開展過程中，可以從發(fā)電機、升壓站、功率控制系統(tǒng)、同步相量采集系統(tǒng)、功率預(yù)測系統(tǒng)等五個方面出發(fā)，加強電力監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)安全防護等相關(guān)工作，有效解決系統(tǒng)入侵、信息泄露網(wǎng)絡(luò)等安全問題。采取更有效的防護措施，加強新能源電廠電力系統(tǒng)運行效率和運行質(zhì)量的控制工作。

1 加強電力系統(tǒng)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)安全防護的重要性

在新能源電廠發(fā)展過程中，通過加強新能源的開發(fā)和利用，能夠有效緩解我國能源短缺的狀況，結(jié)合國家的鼓勵政策，進一步加強新能源發(fā)電技術(shù)的應(yīng)用。通過加強風(fēng)能、太陽能等清潔能源的開發(fā)利用，使得我國的新能源電廠建設(shè)活動能夠高效穩(wěn)定開展，且能夠滿足人們的用電需要。而隨著新能源的應(yīng)用程度逐漸加大，風(fēng)電場和光伏電站連接到電網(wǎng)當(dāng)中，在一定程度上增加了電力通信網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點數(shù)量。而在實際應(yīng)用過程中，由于在地理上較為分散，為黑客入侵電力通信網(wǎng)絡(luò)埋下了隱患。在新能源電廠電力系統(tǒng)監(jiān)控活動開展過程中，通過加強網(wǎng)絡(luò)安全防護等相關(guān)工作，充分發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)的便利性，有效維護網(wǎng)絡(luò)安全和穩(wěn)定，實現(xiàn)電網(wǎng)優(yōu)化運行。隨著電網(wǎng)的蓬勃發(fā)展，電力監(jiān)控系統(tǒng)得到了快速的進步，而調(diào)度中心通過電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)與廠站之間，在進行數(shù)據(jù)交換時，要實現(xiàn)內(nèi)部生產(chǎn)控制系統(tǒng)管理信息網(wǎng)絡(luò)的有效結(jié)合，實現(xiàn)遠方遙控[1]。通過該方式，有效提高全網(wǎng)監(jiān)控管理的可靠性，準(zhǔn)確性和實時性。而通過加強電力系統(tǒng)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)安全防護等相關(guān)工作，有效防止計算機病毒木馬程序?qū)ΡO(jiān)控系統(tǒng)和通信網(wǎng)絡(luò)正常運行所帶來的影響。

2 電力監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)安全防護的原則

在新能源電廠電力控制系統(tǒng)安全防護活動開展過程中，要結(jié)合國家信息安全等級保護制度，高效落實相應(yīng)的安全防護工作。通過加強黑客、惡意代碼等對電力監(jiān)控系統(tǒng)所造成的攻擊侵害的防范，避免引發(fā)電力系統(tǒng)事故，要堅持相應(yīng)的工作原則，保障相應(yīng)工作能夠高效落實到位，保障通信高效有序的開展[2]。因而在新能源發(fā)電場電力監(jiān)控系統(tǒng)安全防護工作開展過程中，首先要結(jié)合計算機和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的業(yè)務(wù)系統(tǒng)，完成生產(chǎn)控制大區(qū)和管理信息大區(qū)的劃分，將相應(yīng)的工作進行有效劃分，進而明確相應(yīng)的職責(zé)，做好安全分區(qū)等相應(yīng)工作，使得網(wǎng)絡(luò)安全防護工作能夠更加高效穩(wěn)定的開展。在生產(chǎn)大區(qū)的劃分過程中，還可以根據(jù)其實際需要劃分為控制區(qū)和非控制區(qū)等不同的區(qū)域。在管理信息大區(qū)的劃分過程中，要充分滿足安全防護的總體原則，根據(jù)業(yè)務(wù)系統(tǒng)的實際情況，簡化安全區(qū)的設(shè)置工作，避免形成不同安全區(qū)縱橫交叉連接的現(xiàn)象。通過采用網(wǎng)絡(luò)專用的形式，有效提高信息傳輸?shù)陌踩院头€(wěn)定性。而通過實現(xiàn)不同強度的橫向安全隔離，在提高數(shù)據(jù)信息處理能力的同時，為新能源發(fā)電廠的生產(chǎn)管理提供有效決策，全面加強管理信息，調(diào)度生產(chǎn)管理等相關(guān)工作。在縱向上加強安全認證，有效提高整體的工作質(zhì)量和水平。

3 加強電力系統(tǒng)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)安全防護的策略

3.1 發(fā)電機監(jiān)控系統(tǒng)

通過加強發(fā)電機監(jiān)控系統(tǒng)日常監(jiān)控工作，加強應(yīng)用C/S 模式，做好服務(wù)器部分和客戶端部分的監(jiān)控管理等相關(guān)工作。因而在發(fā)電機監(jiān)控系統(tǒng)安全防護活動開展過程中，要做好發(fā)電機組實時采集數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)收集處理等相關(guān)工作。為了保障相應(yīng)工作能夠落實到位，還需要做好發(fā)電機運行狀態(tài)及歷史數(shù)據(jù)查詢檢索等相應(yīng)工作。通過加強日志與權(quán)限管理，做好人機交互控制，保障系統(tǒng)安全防護工作能夠落實到位。在發(fā)電機控制系統(tǒng)安全防護的過程中，還需要做好與其他系統(tǒng)數(shù)據(jù)的交互和安全防護工作。通過加強系統(tǒng)遠動交換機實現(xiàn)發(fā)電機數(shù)據(jù)交互的同時，以綜合功率控制系統(tǒng)做好智能通訊終端、濾波補償控柜裝置，構(gòu)成相應(yīng)的閉環(huán)系統(tǒng)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)交互。在發(fā)電機監(jiān)控系統(tǒng)安全防護中，還可以與功率預(yù)測系統(tǒng)服務(wù)器通過防火墻隔離，實現(xiàn)發(fā)電機數(shù)據(jù)實時傳輸。在提高數(shù)據(jù)傳輸應(yīng)用效率的同時，全面加強防護工作。

3.2 升壓站綜自監(jiān)控系統(tǒng)

升壓站綜自監(jiān)控系統(tǒng)主要承擔(dān)了升壓站數(shù)據(jù)采集處理等相關(guān)工作，在實際的工作過程中，還發(fā)揮著遠方控制操作，事件順序記錄及故障處理，異常報警例數(shù)，數(shù)據(jù)記錄等相關(guān)作用。該系統(tǒng)采用了C/S模式，可以將其分為站控層部分和間隔層部分兩個不同的部分。該系統(tǒng)具備數(shù)據(jù)采集與處理，歷史數(shù)據(jù)查詢，升壓站一次設(shè)備的自動控制等相關(guān)功能。在該系統(tǒng)的實際應(yīng)用過程中，可以綜合考慮到實際的應(yīng)用需要，加強用戶管理、報警處理等相關(guān)工作，具有很強的數(shù)據(jù)通信功能。而在該系統(tǒng)的實際應(yīng)用過程中，可以聯(lián)合該系統(tǒng)與其他數(shù)據(jù)系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)交互，做好安全防護等相關(guān)工作。通過加強與發(fā)電機監(jiān)控系統(tǒng)之間的聯(lián)系，可以有效實現(xiàn)歸約解碼數(shù)據(jù)傳輸。而通過網(wǎng)線和調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)與交換機相連，從而達到縱向加密認證和數(shù)據(jù)加密的目的，將所獲取到的數(shù)據(jù)信息有效傳輸?shù)缴霞壵{(diào)度機構(gòu)[3]。

3.3 功率控制系統(tǒng)

在新能源電廠電力監(jiān)控系統(tǒng)中，功率控制系統(tǒng)主要負責(zé)接收執(zhí)行控制指令，并向主站回饋信息。功率控制系統(tǒng)主要由智能通訊終端、交換機、工作站共同構(gòu)成。而具體的模塊功能分為：有功控制根據(jù)調(diào)度系統(tǒng)的指令，有效實現(xiàn)對每臺發(fā)電機有功功率的分配。而在無功控制活動開展過程中，主要是通過接收調(diào)度和地下發(fā)出總無功功率目標(biāo)值。在電壓控制的過程中，主要是接收調(diào)度和當(dāng)?shù)叵掳l(fā)的高壓母線電壓目標(biāo)值，并且能夠根據(jù)該值，有效計算全廠總無功需求。功率因素控制主要是負責(zé)接收調(diào)度當(dāng)?shù)叵掳l(fā)工的功利因素目標(biāo)值，并且能夠根據(jù)該值，加強計算全廠總無功出力需求。因而在安全防護工作開展過程中，可以結(jié)合綜自系統(tǒng)遠動裝置，有效接收控制指令，并實現(xiàn)信息交互等相關(guān)工作。

3.4 同步相量采集系統(tǒng)

在新能源電廠電力監(jiān)控活動中，通過加強同步相量采集系統(tǒng)的使用，有效實現(xiàn)升壓站電氣設(shè)備模擬量和開關(guān)量數(shù)據(jù)信息的實時采集。在整個數(shù)據(jù)采集活動中，形成相應(yīng)的電壓相角信息，通過數(shù)據(jù)管道向調(diào)度中心實現(xiàn)監(jiān)控數(shù)據(jù)信息的實時傳遞，并且能夠?qū)崟r記錄相應(yīng)數(shù)據(jù)，裝置的狀態(tài)信息以及裝置發(fā)出的請求信息等相關(guān)內(nèi)容。在同步相量采集系統(tǒng)的使用過程中，還可以從命令管道接收主站下達的相關(guān)命令，以實時地獲取相應(yīng)的數(shù)據(jù)信息。同步相量采集系統(tǒng)，可以按照其不同的模塊功能，分為同步相量測量采集裝置，處理裝置，以太網(wǎng)交換機，通信接口裝置等四個不同的模塊。由于同步相量采集系統(tǒng)具備功能角測量功能，在實際的應(yīng)用過程中，可以實現(xiàn)帶時標(biāo)傳輸，并且能夠做好故障錄波及分析等相關(guān)工作。因而在同步相量采集系統(tǒng)安全防護活動開展過程中，可以將同步相量測量系統(tǒng)借助網(wǎng)線和調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)交換機進行有效的連接。通過采用縱向加密，認證裝置認證及數(shù)據(jù)加密等多種不同的方式，將相應(yīng)的數(shù)據(jù)傳輸給上級調(diào)度機構(gòu)[4]。

3.5 功率預(yù)測系統(tǒng)

功率預(yù)測系統(tǒng)有著電場功率預(yù)測，數(shù)據(jù)上報等相應(yīng)的作用。功率預(yù)測系統(tǒng)采用了B/S 模式，可以將其整體分為天氣預(yù)報服務(wù)器，功率預(yù)測服務(wù)器，展示工作站等三個不同的部分。功率預(yù)測系統(tǒng)包含長期、短期和超短期功率預(yù)測模型，并且系統(tǒng)皆有通信接口的功能，能夠?qū)崿F(xiàn)上報功能。因而在功率預(yù)測系統(tǒng)安全防護活動開展過程中，可以通過實現(xiàn)與其他數(shù)據(jù)系統(tǒng)進行交互，全面加強安全防護等相關(guān)工作。天氣預(yù)報服務(wù)器可以借助防火墻，從互聯(lián)網(wǎng)接入天氣預(yù)報文件和功率預(yù)測文件，并且能夠?qū)@取的數(shù)據(jù)信息，借助反向隔離裝置傳輸給功率預(yù)測服務(wù)器。在安全防護活動開展過程中，還可以通過串口接入測風(fēng)塔數(shù)據(jù)。在加強天氣預(yù)報服務(wù)器防護的同時，加強數(shù)據(jù)信息的獲取和處理等相關(guān)工作。在功率預(yù)測安全防護過程中，借助發(fā)電機監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)，在實現(xiàn)發(fā)電機數(shù)據(jù)接入的同時，更有效地獲取數(shù)據(jù)信息。而借助網(wǎng)線和調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)實現(xiàn)與交換機相連，有效提高整體的電力監(jiān)控系統(tǒng)安全防護的整體效果。

4 結(jié)語

總之，加強新能源電廠發(fā)展能夠有效緩解能源緊張問題，在為社會經(jīng)濟發(fā)展提供清潔可靠能源的同時，有效保障電廠安全，推動電廠發(fā)展。在網(wǎng)絡(luò)安全防護活動開展過程中，要做到安全分區(qū)，網(wǎng)絡(luò)專用，橫向隔離，縱向認證。通過更加完善的工作流程，保障相應(yīng)工作能夠高效穩(wěn)定落實，并且能夠做好電廠安全防護問題整改等相關(guān)工作，全面加強電廠安全防護，運行管理等，有效維護電力監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)安全。