電力二次系統(tǒng)安全防護(hù)設(shè)備技術(shù)

前言

縮略語

緒論

第一章 交換機(jī)技術(shù)

第一節(jié) 交換機(jī)概述

第二節(jié) 交換機(jī)基礎(chǔ)

第三節(jié) 生成樹協(xié)議（STP）

第四節(jié) 虛擬局域網(wǎng)（VLAN）

第二章 路由器技術(shù)

第一節(jié) 路由器概述

第二節(jié) 路由技術(shù)

第三節(jié) 路由協(xié)議解析

第四節(jié) 路由器新技術(shù)

第三章 硬件防火墻技術(shù)

第一節(jié) 防火墻概述

第二節(jié) 防火墻的分類

第三節(jié) 防火墻的主要技術(shù)

第四節(jié) 防火墻新技術(shù)

第四章 橫向隔離裝置技術(shù)

第一節(jié) 網(wǎng)絡(luò)邊界安全概述

第二節(jié) 網(wǎng)絡(luò)隔離概述

第三節(jié) 網(wǎng)絡(luò)隔離技術(shù)原理與實(shí)現(xiàn)

第四節(jié) 電力專用橫向隔離裝置概述

第五章 縱向加密認(rèn)證裝置技術(shù)

第一節(jié) 縱向加密認(rèn)證裝置概述

第二節(jié) 密碼學(xué)及網(wǎng)絡(luò)安全知識(shí)

第三節(jié) 縱向加密認(rèn)證裝置的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

參考文獻(xiàn)

《電力二次系統(tǒng)安全防護(hù)設(shè)備技術(shù)》分別介紹路由器、交換機(jī)、硬件防火墻、縱向加密認(rèn)證裝置和橫向隔離裝置五種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。每種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備分2章進(jìn)行介紹，前一章介紹設(shè)備的技術(shù)原理，包括設(shè)備的相關(guān)概述、基本原理以及實(shí)現(xiàn)或應(yīng)用的相關(guān)關(guān)鍵技術(shù)；后一章介紹設(shè)備的測(cè)試方法，包括性能指標(biāo)介紹、指標(biāo)的測(cè)試方法和具體的測(cè)試案例。

第十條　國家電力監(jiān)管委員會(huì)負(fù)責(zé)電力二次系統(tǒng)安全防護(hù)的監(jiān)管，制定電力二次系統(tǒng)安全防護(hù)技術(shù)規(guī)范并監(jiān)督實(shí)施。

電力企業(yè)應(yīng)當(dāng)按照“誰主管誰負(fù)責(zé)，誰運(yùn)營誰負(fù)責(zé)”，的原則，建立健全電力二次系統(tǒng)安全管理制度，將電力二次系統(tǒng)安全防護(hù)工作及其信息報(bào)送納入日常安全生產(chǎn)管理體系，落實(shí)分級(jí)負(fù)責(zé)的責(zé)任制。

電力調(diào)度機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé)直接調(diào)度范圍內(nèi)的下一級(jí)電力調(diào)度機(jī)構(gòu)、變電站、發(fā)電廠輸變電部分的二次系統(tǒng)安全防護(hù)的技術(shù)監(jiān)督，發(fā)電廠內(nèi)其他二次系統(tǒng)可由其上級(jí)主管單位實(shí)施技術(shù)監(jiān)督。

第十一條　建立電力二次系統(tǒng)安全評(píng)估制度，采取以自評(píng)估為主、聯(lián)合評(píng)估為輔的方式，將電力二次系統(tǒng)安全評(píng)估納入電力系統(tǒng)安全評(píng)價(jià)體系。

對(duì)生產(chǎn)控制大區(qū)安全評(píng)估的所有記錄、數(shù)據(jù)、結(jié)果等，應(yīng)按國家有關(guān)要求做好保密工作。

第十二條　建立健全電力二次系統(tǒng)安全的聯(lián)合防護(hù)和應(yīng)急機(jī)制，制定應(yīng)急預(yù)案。電力調(diào)度機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé)統(tǒng)一指揮調(diào)度范圍內(nèi)的電力二次系統(tǒng)安全應(yīng)急處理。

當(dāng)電力生產(chǎn)控制大區(qū)出現(xiàn)安全事件，尤其是遭受黑客或惡意代碼的攻擊時(shí)，應(yīng)當(dāng)立即向其上級(jí)電力調(diào)度機(jī)構(gòu)報(bào)告，并聯(lián)合采取緊急防護(hù)措施，防止事件擴(kuò)大，同時(shí)注意保護(hù)現(xiàn)場，以便進(jìn)行調(diào)查取證。

第十三條　電力二次系統(tǒng)相關(guān)設(shè)備及系統(tǒng)的開發(fā)單位、供應(yīng)商應(yīng)以合同條款或保密協(xié)議的方式保證其所提供的設(shè)備及系統(tǒng)符合本規(guī)定的要求，并在設(shè)備及系統(tǒng)的生命周期內(nèi)對(duì)此負(fù)責(zé)。

電力二次系統(tǒng)專用安全產(chǎn)品的開發(fā)單位、使用單位及供應(yīng)商，應(yīng)當(dāng)按國家有關(guān)要求做好保密工作，禁止關(guān)鍵技術(shù)和設(shè)備的擴(kuò)散。

第十四條　電力調(diào)度機(jī)構(gòu)、發(fā)電廠、變電站等運(yùn)行單位的電力二次系統(tǒng)安全防護(hù)實(shí)施方案須經(jīng)過上級(jí)信息安全主管部門和相應(yīng)電力調(diào)度機(jī)構(gòu)的審核，方案實(shí)施完成后應(yīng)當(dāng)由上述機(jī)構(gòu)驗(yàn)收。

接入電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備和應(yīng)用系統(tǒng)，其接入技術(shù)方案和安全防護(hù)措施須經(jīng)直接負(fù)責(zé)的電力調(diào)度機(jī)構(gòu)核準(zhǔn)。

第十五條　電力企業(yè)和相關(guān)單位必須嚴(yán)格遵守本規(guī)定。

對(duì)于不符合本規(guī)定要求的，應(yīng)當(dāng)在規(guī)定的期限內(nèi)整改；逾期未整改的，由國家電力監(jiān)管委員會(huì)根據(jù)有關(guān)規(guī)定予以行政處罰。

對(duì)于因違反本規(guī)定，造成電力二次系統(tǒng)故障的，由其上級(jí)單位按相關(guān)規(guī)程規(guī)定進(jìn)行處理；發(fā)生電力二次系統(tǒng)設(shè)備事故或者造成電力事故的，按國家有關(guān)電力事故調(diào)查規(guī)定進(jìn)行處理。

電力二次系統(tǒng)安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估二次系統(tǒng)的復(fù)雜性

二次系統(tǒng)是由軟件、設(shè)備和信息共同組成，并且直接面向電網(wǎng)操作人員的復(fù)雜系統(tǒng)。其復(fù)雜性主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

1)組成的復(fù)雜性

二次系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)由設(shè)備、軟件、信息、人員等多種風(fēng)險(xiǎn)構(gòu)成，它們的結(jié)構(gòu)、行為差異巨大，并且時(shí)間、空間分布截然不同，給建模工作帶來困難。因此，現(xiàn)有研究大多對(duì)二次設(shè)備、信息和通信系統(tǒng)、人員可靠性單獨(dú)進(jìn)行分析，這樣導(dǎo)致評(píng)估結(jié)果只能反映單方面安全風(fēng)險(xiǎn)，無法評(píng)估二次系統(tǒng)整體風(fēng)險(xiǎn)及二次系統(tǒng)對(duì)一次系統(tǒng)的影響。

2)狀態(tài)的多樣性

二次系統(tǒng)對(duì)于整個(gè)電力系統(tǒng)的價(jià)值在于完成其所承擔(dān)的相應(yīng)任務(wù)。傳統(tǒng)可靠性研究一般認(rèn)為:設(shè)備或者元件的狀態(tài)分為故障和正確2種基本狀態(tài)。有研究對(duì)于設(shè)備和電力系統(tǒng)的可靠性研究，都假設(shè)元件存在少數(shù)幾個(gè)狀態(tài)。而二次系統(tǒng)功能存在多種可能狀態(tài)，如正常完成、80%完成、50%完成及完全失效，不同的可能狀態(tài)的風(fēng)險(xiǎn)必然不同，因此在風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估過程中需要反映功能的不同狀態(tài)對(duì)系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)的影響。

3)網(wǎng)絡(luò)的交錯(cuò)性

二次系統(tǒng)是一個(gè)巨大的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，包含物理網(wǎng)絡(luò)、信息網(wǎng)絡(luò)、業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)，這些網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)各異，相互影響，任務(wù)的發(fā)起、執(zhí)行需要這些網(wǎng)絡(luò)互相配合。因此風(fēng)險(xiǎn)因素的作用、傳遞和演化機(jī)理也變得復(fù)雜多樣。關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的脆弱性，可能影響到整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的工作表現(xiàn)。因此，識(shí)別和定量分析網(wǎng)絡(luò)的脆弱性，對(duì)網(wǎng)絡(luò)的行為特征進(jìn)行建模，表示網(wǎng)絡(luò)單個(gè)元件或局部失效對(duì)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的影響，都具有極大的挑戰(zhàn)性 。

電力二次系統(tǒng)安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估風(fēng)險(xiǎn)因素來源的多樣性

大量集成監(jiān)視、控制、測(cè)量功能的智能設(shè)備的應(yīng)用使得信息與設(shè)備高度融合，單個(gè)智能設(shè)備的運(yùn)行操作模型變得極為復(fù)雜，傳統(tǒng)的基于設(shè)備的相關(guān)建模方法都不再適用，需研究軟硬件交互故障模型。

變電站和控制中心集成了不同廠家、不同時(shí)期裝設(shè)的各類系統(tǒng)，隨著自動(dòng)化水平的提高，其兼容性和可靠性也是一個(gè)日益凸顯的風(fēng)險(xiǎn)因素。隨著電力軟件規(guī)模和復(fù)雜性的增加，軟件可靠性因素對(duì)于系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)的影響必須得到重視。此外，網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)性和分布式應(yīng)用的增加，也使入侵和攻擊的方式變得更為復(fù)雜多樣 。

電力二次系統(tǒng)，特別是電力監(jiān)控系統(tǒng)，是直接和控制人員交互的，控制人員命令和操作大多通過其來完成，同時(shí)控制人員失誤或錯(cuò)誤的命令和操作也通過其影響電力一次系統(tǒng)。而且，近年來硬、軟件設(shè)備可靠性的提高，使人為可靠性對(duì)系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)影響的作用更為突出，尤其是面對(duì)緊急情況或大災(zāi)害，控制人員的錯(cuò)誤判斷將導(dǎo)致嚴(yán)重后果。

電力二次系統(tǒng)安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的不確定性

目前電網(wǎng)中各種一次設(shè)備在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)已經(jīng)比較成熟，一次系統(tǒng)和設(shè)備風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估相關(guān)的數(shù)據(jù)已較容易獲得。二次設(shè)備運(yùn)行、管理等數(shù)據(jù)尚未得到統(tǒng)一管理，對(duì)軟件運(yùn)行數(shù)據(jù)也基本上只有從安全日志或者工作人員的主觀描述中獲取。目前對(duì)二次系統(tǒng)事故缺乏系統(tǒng)記錄、分析，造成事故樣本缺失，為風(fēng)險(xiǎn)量化工作帶來困難，需要研究在風(fēng)險(xiǎn)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)缺失或不足時(shí)的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法 。

不確定性貫穿風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的整個(gè)流程，但是數(shù)據(jù)的不確定性將對(duì)掌握軟件和設(shè)備狀態(tài)，描述控制行為，系統(tǒng)建模帶來障礙。不確定因素的引入主要體現(xiàn)在2個(gè)方面:1)系統(tǒng)本身固有的隨機(jī)不確定性;2)技術(shù)手段不足引入的不確定性。前者是不可避免的，而后者可以通過技術(shù)手段的改進(jìn)，計(jì)算方法的設(shè)計(jì)來降低，可從觀測(cè)手段、計(jì)算模型、風(fēng)險(xiǎn)結(jié)果解釋等方面來降低不確定性。