智能变电站网络安全策略分析与研究.pdfVIP

第18卷(2016年第4期) 电力安全技术 A 智能变电站网络安全策略分析与研究 徐东伟，陈 惠，陈志源，吕 毅 (国网浙江省 电力公司宁波供 电公司，浙江 宁波 315000) [摘 要]智能变电站网络安全直接影响着变电站的安全稳定运行，其发展也给变电站内网络 安全带来了新的挑战。在介绍智能变电站组网方式及结构基础上，详述了各种网络报文的特征并计 算其流量大小，并从威胁站内网络安全的3个方面分析 了智能变电站网络安全现状。最后，针对智 能变电站网络存在的安全威胁，从技术和管理2个方面提出了适用于智能变电站网络安全的策略。 [关键词]智能变电站；网络结构；流量分析；网络安全策略 0 引言 1 智能变电站网络结构及流量分析 随着以通信平台网络化为特征的智能变 电站大 1．1 智能变电站网络结构 规模建设，二次设备通信严重依赖网络，站 内网络 智能变 电站站 内网络属于局域网范畴，局域网 的重要性已经大大超过传统的综合 自动化变电站。 中常见的拓扑结构有总线型、环型、星型等几种。 智能变电站网络的可靠性和安全性决定了站内智能 它们各有特点，适用于不同的场合。为了满足传输 终端、合并单元、保护装置、测控装置、自动化系 速度和可靠性的要求，智能变电站网络结构一般采 统等各设备之间信息流的传输质量，会对变电站的 用双星型结构。这既符合网络、保护双重化设计规 安全稳定运行产生直接影响。 范，又能实现信息流的快速可靠传递。 国家 电网公司于 2012年 6月发布 了 新一 图1为某新建 220kV变 电站网络过程层结构 代智能变 电站关键技术框架》，其中提 出未来智 拓扑。其中，站内的过程层配置的是2个相互独立 能变 电站网络信息结构的预期 目标为：将现在 的星型网络，并分别以各 自位于母差保护屏上的中 普遍采用的 “三层两 网”网络结构简化为 “两 心交换机组网，互为备用。这是 目前新建智能变电 层 一 网 ”，采 用 MMS(ManufacturerMessage 站应用最多也是最适用的网络结构。 Specification，制造报文规范)、GOOSE(Generic 1．2 网络报文流量特征及分析 ObjectOrientedSubstationEvent，面向通用对 从图1变 电站网络结构拓扑可以看出，中心交 象的变电站事件)、SV(SampledValue，采样值) 换机接受的是跨间隔信息，信息量的大小及中心交 和 IEEE1588对时信息 “四网合一”共网传输的实 换机的性能直接关系到站内网络的安全性。目前， 现方式，以减少智能变电站网络层级和交换机数量， 智能变 电站一般采用 100Mbit／s的工业交换机 ， 提高网络利用效率。如此一来，智能变 电站内网络 因此有必要对网络报文流量特性进行分析及计算。 的重要性更是不言而喻。 1．2．1 SV网络报文流量特征及分析 因此，关注和重视智能变电站内整个网络的可 合并单元发送给测控装置、故障录波装置、网 靠性和安全性，研究适应于智能变电站内部网络的 络报文分析装置、智能电表等设备的报文均通过网 安全策略十分必要。 络传输，是站内SV网络的主要流量数据。在智能 以下在现有智能变电站网络结构基础上，重点 变电站中一般采用2层组播方式传输，正常时流量 分析站内网络安全现状，最后针对网络安全风险探 很大但是相对稳定，基本上不会突变，除非装置异 讨智能变电站网络的安全策略，以为智能变电站网