基于電力通信網(wǎng)的電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)安全傳輸

陳 博，李雅君，劉連志

（國(guó)網(wǎng)天津市電力公司信息通信公司，天津 300000）

0 引 言

現(xiàn)階段，隨著社會(huì)生產(chǎn)力水平的不斷提升，以電力資源為基礎(chǔ)的各種基礎(chǔ)設(shè)施的重要性逐漸被越來(lái)越多的人關(guān)注。電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)更是企業(yè)運(yùn)轉(zhuǎn)的核心，承擔(dān)著電廠和網(wǎng)局之間的通信工作，是二者之間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸和業(yè)務(wù)往來(lái)的基礎(chǔ)。在這種情況下，數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)在傳輸過(guò)程中的安全性成為相關(guān)人員關(guān)注的重點(diǎn)問(wèn)題。電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)的安全防護(hù)措施可以有效避免數(shù)據(jù)被惡意破壞，是電力系統(tǒng)工作人員在工作中重點(diǎn)優(yōu)化的部分。

1 電力調(diào)度數(shù)據(jù)的基本傳輸方案

經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的建設(shè)和發(fā)展，目前我國(guó)的電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)建設(shè)已經(jīng)逐漸趨于成熟，建立了高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐ǖ馈Ｒ虼耍陔娏φ{(diào)度數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中，相關(guān)工作人員只需要重點(diǎn)解決子站采集終端和電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)之間的通信問(wèn)題即可。從具體操作來(lái)看，子站的采集終端和電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)通信過(guò)程中使用的通信電纜一般情況下都會(huì)使用超五類(lèi)屏蔽雙絞網(wǎng)線[1]。同時(shí)，由于變電站的電纜溝中強(qiáng)電電纜和弱電電纜混雜，強(qiáng)電電纜會(huì)對(duì)數(shù)據(jù)傳輸工作造成一定的干擾。鑒于這種情況，為了保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性，工作人員需要采用標(biāo)準(zhǔn)568B 線序壓制網(wǎng)線，同時(shí)在網(wǎng)線鋪設(shè)的過(guò)程中使用建筑專(zhuān)用的絕緣電工套管，從而全面化解強(qiáng)電對(duì)網(wǎng)線的干擾影響。針對(duì)220 kV 的變電站，工作人員還需要鋪設(shè)中調(diào)和地調(diào)數(shù)據(jù)網(wǎng)網(wǎng)線各一根。

此外，在采集終端配置的過(guò)程中，采集終端需要按照電力調(diào)度自動(dòng)化分配的能量采集系統(tǒng)子站配置非實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)IP 以開(kāi)展綜合配置工作，并配置好相應(yīng)的子網(wǎng)掩碼和網(wǎng)關(guān)地址。同時(shí)，相關(guān)工作人員還需要配置與能量采集系統(tǒng)主站通信相匹配的前置IP 地址。在縱向加密設(shè)備配置方面，工作人員需要導(dǎo)入地面調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)的非實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)證書(shū)，并配置好相應(yīng)的密通隧道和策略，同時(shí)需要在中調(diào)縱向加密設(shè)備中進(jìn)行相應(yīng)的配置。

2 基于電力通信網(wǎng)的電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)設(shè)計(jì)的基本原則

電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)作為電力調(diào)度的安全保障，在設(shè)計(jì)過(guò)程中遵循的原則主要有以下4 點(diǎn)：安全區(qū)域的劃分，實(shí)現(xiàn)專(zhuān)網(wǎng)專(zhuān)用，進(jìn)行橫向隔離，實(shí)現(xiàn)縱向認(rèn)證。在滿足上述幾項(xiàng)原則后，就基本建立了電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)的安全防護(hù)體系，最大限度地避免數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)出現(xiàn)突然中斷的情況，進(jìn)而對(duì)網(wǎng)點(diǎn)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)造成影響。同時(shí)，上述原則還能夠保證電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)的外部防護(hù)級(jí)別，防止數(shù)據(jù)網(wǎng)遭到惡意攻擊導(dǎo)致系統(tǒng)癱瘓，以及在數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中遭到病毒攻擊而導(dǎo)致數(shù)據(jù)泄露。電力系統(tǒng)相關(guān)負(fù)責(zé)人員必須重視電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)的安全防護(hù)工作，一旦電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)癱瘓，將嚴(yán)重影響電力系統(tǒng)各方面的正常運(yùn)作。

3 電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)安全防護(hù)的具體設(shè)計(jì)

3.1 安全區(qū)域的劃分

按照電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)安全設(shè)計(jì)基本原則，相關(guān)工作人員在具體措施上要對(duì)電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)的安全區(qū)域進(jìn)行細(xì)致劃分，將其分為生產(chǎn)大區(qū)和管理信息大區(qū)兩個(gè)方面。兩個(gè)大區(qū)的具體防護(hù)要求不盡相同，相關(guān)工作人員要根據(jù)實(shí)際情況建立防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)[2]，最終實(shí)現(xiàn)安全防護(hù)。

在承擔(dān)具體職責(zé)方面，管理信息大區(qū)需要依照非實(shí)時(shí)子網(wǎng)進(jìn)行系統(tǒng)化運(yùn)轉(zhuǎn)，主要業(yè)務(wù)為電力資源調(diào)度，同時(shí)負(fù)責(zé)雷暴天氣的檢測(cè)、電力統(tǒng)計(jì)報(bào)表的生成和制作以及自動(dòng)化服務(wù)系統(tǒng)和客戶(hù)服務(wù)系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)等。生產(chǎn)大區(qū)的主要職責(zé)為調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的維持，承擔(dān)變電站自動(dòng)化和安全自發(fā)動(dòng)控制等。與非實(shí)時(shí)子網(wǎng)相比，實(shí)時(shí)子網(wǎng)的安全防護(hù)等級(jí)更高，在安全區(qū)域細(xì)致化劃分的情況下，電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)的安全情況才能達(dá)到最佳狀態(tài)。

3.2 專(zhuān)網(wǎng)專(zhuān)用的建設(shè)

從互聯(lián)網(wǎng)地址構(gòu)架方面看，專(zhuān)用網(wǎng)絡(luò)遵守的互聯(lián)網(wǎng)規(guī)范為RFC1918 和RFC4193，依照IP 協(xié)議中應(yīng)用的私有IP 地址的網(wǎng)絡(luò)。這些私有網(wǎng)絡(luò)無(wú)法直接與互聯(lián)網(wǎng)相連，往往需要使用特定的公網(wǎng)進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)后才能夠使用。因此，需要一個(gè)專(zhuān)門(mén)的光纖通道進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)搭載，進(jìn)而完成高效的數(shù)據(jù)傳輸。通過(guò)專(zhuān)網(wǎng)專(zhuān)用的方式能夠最大限度地提升電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)的安全防護(hù)等級(jí)，這種與互聯(lián)網(wǎng)間接相連的方式避免了網(wǎng)絡(luò)被肆意破壞和攻擊，從根源上提升了數(shù)據(jù)傳輸?shù)男省＿@種專(zhuān)網(wǎng)專(zhuān)用的方式雖然成本較高，但是對(duì)于電力調(diào)度數(shù)據(jù)安全性的保障非常明顯，同時(shí)目的也非常明確。針對(duì)專(zhuān)網(wǎng)專(zhuān)用的設(shè)計(jì)，必須嚴(yán)格遵守電力系統(tǒng)相應(yīng)的防護(hù)措施和國(guó)家的相應(yīng)防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)，在設(shè)計(jì)工作開(kāi)始前向相關(guān)通信部門(mén)進(jìn)行報(bào)備處理，最終實(shí)現(xiàn)電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)的自動(dòng)化管理。

3.3 橫向隔離的設(shè)計(jì)

橫向隔離是在電力調(diào)度網(wǎng)專(zhuān)網(wǎng)專(zhuān)用基礎(chǔ)上開(kāi)展的進(jìn)一步防護(hù)。通過(guò)橫向隔離可以全面提升生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)的安全習(xí)慣，將一些惡意破壞信息隔離在專(zhuān)網(wǎng)之外，從而實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)信息的交流安全。從具體層面來(lái)看，橫向隔離的方式主要有防火墻隔離、路由器隔離以及DCS系統(tǒng)隔離等。這些隔離方式能夠全面過(guò)濾互聯(lián)網(wǎng)中的一些惡意信息，從而全面提升數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的安全性，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)效率的全面提升。從一定角度來(lái)看，橫向隔離技術(shù)可以說(shuō)是電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)的保護(hù)罩。只要這層保護(hù)罩存在，就能夠切實(shí)保障電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)的安全性。

3.4 縱向認(rèn)證的設(shè)計(jì)

縱向認(rèn)證的設(shè)計(jì)是為了全面提升電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)的安全防護(hù)等級(jí)，重點(diǎn)實(shí)現(xiàn)信息的防盜。在設(shè)置電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)的過(guò)程中，相關(guān)工作人員需要在主路由器和交換機(jī)中架設(shè)一定數(shù)量的縱向加密網(wǎng)關(guān)[3]，加密處理數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中的每一個(gè)節(jié)點(diǎn)，從而全面提升電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)的安全防護(hù)等級(jí)。在保護(hù)機(jī)制的全面作用下，交換機(jī)如果出現(xiàn)收發(fā)報(bào)文不一致的狀況，通信網(wǎng)關(guān)會(huì)立即發(fā)出安全預(yù)警信號(hào)，并自動(dòng)啟動(dòng)安全保護(hù)。這種隔離方式可以全面過(guò)濾互聯(lián)網(wǎng)中的惡意信息，提升數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的安全性和生產(chǎn)效率。

4 結(jié) 論

通過(guò)上述分析可以看出，電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)是電力系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)幕厩乐弧Ｔ谛畔⒒夹g(shù)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)不斷發(fā)展的情況下，電力系統(tǒng)遭受外部風(fēng)險(xiǎn)攻擊的程度隨之提升，對(duì)供電穩(wěn)定性造成了嚴(yán)重影響。鑒于這種情況，相關(guān)部門(mén)及工作人員要將電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)的安全建設(shè)工作擺在首要位置，通過(guò)橫向隔離和縱向隔離相結(jié)合的方式進(jìn)行系統(tǒng)化防范，最終保證電力系統(tǒng)處于良性的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。