電力系統(tǒng)安全防護方案1

電力系統(tǒng)安全防護方案

一、項目背景

電力行業(yè)屬于國有壟斷性產(chǎn)業(yè)，是關(guān)系到國計民生的基礎(chǔ)性行業(yè)，從組織上可劃分為發(fā)

電、調(diào)度兩大系統(tǒng)和發(fā)電、輸電、供電、用電四大環(huán)節(jié)，發(fā)電系統(tǒng)根據(jù)電廠的發(fā)電能級以及

所處的位置分為跨網(wǎng)電廠、網(wǎng)級電廠、省級電廠、自備電廠及小水電等四個發(fā)電級別，統(tǒng)

一向電網(wǎng)供電。供電系統(tǒng)實行分層次管理，即分為國家電網(wǎng)公司、網(wǎng)局/獨立省局、地區(qū)和

縣電力公司四級；總體架構(gòu)為金字塔形，上層對F層進行嚴密的控制。電力生產(chǎn)的產(chǎn)品是電

能，其有著發(fā)、輸、配、用電同時完成，不能儲存的特點。電力生產(chǎn)的過程是：由發(fā)電系統(tǒng)

向供電系統(tǒng)售電，供電系統(tǒng)將電經(jīng)由高壓電網(wǎng)送往全國各個城市并售給每個用電戶，其中的

資金結(jié)算由電網(wǎng)的計量關(guān)口電能表確定，整個過程復(fù)雜嚴密，對信息系統(tǒng)存在很大的依賴性。

電力二次系統(tǒng)主要是指支撐電力調(diào)度任務(wù)的相關(guān)系統(tǒng)，包括電力監(jiān)控系統(tǒng)、電力通信及

數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)等，其中電力監(jiān)控是指用于監(jiān)視和控制電網(wǎng)及電廠生產(chǎn)運行過程的、基于計算機及

網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的業(yè)務(wù)處理系統(tǒng)及智能設(shè)備等。包括電力數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)、能最管理系統(tǒng)、變

電站自動化系統(tǒng)、換流站計算機監(jiān)控系統(tǒng)、發(fā)電廠計算機監(jiān)控系統(tǒng)、配電自動化系統(tǒng)、微機

繼電保護和安全自動裝置、廣域相量測量系統(tǒng)、負荷控制系統(tǒng)、水調(diào)自動化系統(tǒng)和水電梯級

調(diào)度自動化系統(tǒng)、電能晟計品計費系統(tǒng)、實時電力市場的輔助控制系統(tǒng)等；電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)

絡(luò)，是指各級電力調(diào)度專用廣域數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)、電力生產(chǎn)專用撥號網(wǎng)絡(luò)等；電力二次系統(tǒng)是電力

生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)，其信息網(wǎng)絡(luò)也是電力行業(yè)信息化建設(shè)的重要組成。

國家對電力二次系統(tǒng)信息網(wǎng)絡(luò)的安全防護非常重視，2002年5月中華人民共和國國家

經(jīng)貿(mào)委30號令《電網(wǎng)和電廠計算機監(jiān)控系統(tǒng)及調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)安全防護的規(guī)定》（以下簡稱

《規(guī)定》），對電力系統(tǒng)安全建設(shè)具有重要的指導(dǎo)意義。2006年電監(jiān)會印發(fā)了《電力二次

系統(tǒng)安全防護總體方案》，確定了電力二次系統(tǒng)安全防護體系的總體框架，細化了電子二次

系統(tǒng)安全防護總體原則，定義了通用和專用的安全防護技術(shù)與設(shè)備，提出了省級以上調(diào)度中

心、地縣級調(diào)度中心、發(fā)電廠、變電站、配電等的二次系統(tǒng)安全防護方案。這些制度和方案

對各省電力公司的安全體系建設(shè)起著指導(dǎo)意義。

XXXX電力集團公司是中央駐XXXX企業(yè)，是國家電網(wǎng)公司的所屬企業(yè)，下屬XX個市供電

公司、超高壓公司等XX家分公司，等多家全資（控股）子公司，對全省XX個定售縣供電企

業(yè)實行代管，其信息網(wǎng)絡(luò)是非常龐大的，并且覆蓋到生產(chǎn)、辦公的各個領(lǐng)域，其電力二次系

統(tǒng)包含了各級電力調(diào)度的能量管理系統(tǒng)、廣域測量系統(tǒng)、電能計量系統(tǒng)、調(diào)度計劃系統(tǒng)、繼

電保護管理系統(tǒng)、調(diào)度員培訓(xùn)模擬系統(tǒng)、電力市場運營系統(tǒng)等，成為XXXX電力集團公司

最核心的業(yè)務(wù)支撐平臺，也是重點需要防護的信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。根據(jù)國家經(jīng)貿(mào)委30號令《電

網(wǎng)和電廠計算機監(jiān)控系統(tǒng)及調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)安全防護的規(guī)定》，同時參考電監(jiān)安全［2006］34

號文件（《電力二次系統(tǒng)安全防護總體方案》）提出的建設(shè)內(nèi)容和目標(biāo)，需要對電力二次系

統(tǒng)整體安全保障進行全面的建設(shè)，確保電力監(jiān)控系統(tǒng)及電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的安全，抵御黑客、

病毒、惡意代碼等各種形式的惡意破壞和攻擊，防止電力二次系統(tǒng)的崩潰或癱瘓，保障電力

應(yīng)用系統(tǒng)的正常有序開展，為此，特編寫此規(guī)劃，針對XXXX電力集團公司電力一次系統(tǒng)

的安全保障建設(shè)提出建設(shè)建議。

二、項目目標(biāo)

本方案并根據(jù)我國電力系統(tǒng)的具體情況，結(jié)合XXXX電力公司二次系統(tǒng)的實際情況，

參考國家經(jīng)貿(mào)委［2002］第30號令《電網(wǎng)和電廠計算機監(jiān)控系統(tǒng)及調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)安全防護的

規(guī)定》（以下簡稱《規(guī)定》）的要求，和電監(jiān)安全［2006］34號文件（《電力二次系統(tǒng)安全

防護總體方案》）進行編寫，目的是規(guī)范和統(tǒng)一XXXX電力二次系統(tǒng)安全防護的方案設(shè)計、

工程實施和運行監(jiān)管，重點防范對電網(wǎng)和電廠計算機監(jiān)控系統(tǒng)及調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的攻擊侵害及

由此引起的電力系統(tǒng)事故，以保障我國電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟運行，保護國家重要基

礎(chǔ)設(shè)施的安全。通過我們的分析認為，XXXX電力二次系統(tǒng)安全防護的重點是確保電力實時

閉環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)及調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的安全，目標(biāo)是抵御黑客、病毒、惡意代碼等通過各種形式對

系統(tǒng)發(fā)起的惡意破壞和攻擊，特別是能夠抵御集團式攻擊，防止由此導(dǎo)致一次系統(tǒng)事故或大

面積停電事故，及二次系統(tǒng)的崩潰或癱瘓。從防護措施的角度，XXXX電力二次系統(tǒng)安全防

護應(yīng)當(dāng)包含以下五個部分：

★調(diào)度中心（地調(diào)及以上）二次系統(tǒng)安全防護體系;

★配電（含縣調(diào)）二次系統(tǒng)安全防護體系;

★變電站二次系統(tǒng)安全防護體系；

★發(fā)電廠二次系統(tǒng)安全防護體系；

★電力二次系統(tǒng)安全管理。

三、網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)描述

從系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)上，XXXX電力集團二次系統(tǒng)呈現(xiàn)為典型的橫、縱式網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，從橫向

的角度，XXXX電力集團二次系統(tǒng)可劃分為生產(chǎn)控制大區(qū)和管理信息大區(qū)，其中生產(chǎn)控制大

區(qū)又可分為控制區(qū)（安全區(qū)I）和非控制區(qū)（安全區(qū)H）；在不影響生產(chǎn)控制大區(qū)安全的前提下，

管理信息大區(qū)又可劃分為管理服務(wù)器區(qū)（安全區(qū)III）和辦公區(qū)（安全區(qū)IV）.其中安全區(qū)I

是XXXX電力集團生產(chǎn)的核心環(huán)節(jié)，直接實現(xiàn)對電力一次系統(tǒng)的實時監(jiān)控，典型業(yè)務(wù)包括

電力數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控系統(tǒng)等，縱向上利用電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)的實時子網(wǎng)進行通信，是XXXX

電力集團二次系統(tǒng)中最重要、安全等級最高的信息系統(tǒng)，也是XXXX電力集團二次系統(tǒng)安

全防護的重點與核心：安全區(qū)I1則包括了XXXX電力生產(chǎn)的重要業(yè)務(wù)系統(tǒng)，其特點是在線

運行但不具備控制功能，典型業(yè)務(wù)包拈調(diào)度員培訓(xùn)模擬系統(tǒng)（DTS）等?？v向，利用電力調(diào)

度數(shù)據(jù)網(wǎng)的非實時子網(wǎng)進行通信，其重要性僅次于安全區(qū)I,也是XXXX電力集團二次系統(tǒng)

安全防護的重點環(huán)節(jié)：安全區(qū)III主要包括XXXX電力生產(chǎn)所需的調(diào)度管理系統(tǒng)等，縱向上

利用電力企業(yè)數(shù)據(jù)網(wǎng)進行通信，形式上主要采用B/S結(jié)構(gòu)的方式，實現(xiàn)對相應(yīng)業(yè)務(wù)的處理,

是XXXX電力集團二次系統(tǒng)安全防護的重要環(huán)節(jié)，系統(tǒng)可用性的要求比較高；安全區(qū)IV則

包括辦公及0A系統(tǒng)，包含的業(yè)務(wù)有辦公自動化系統(tǒng)（0A）、客戶服務(wù)等。該區(qū)域與互聯(lián)

網(wǎng)存在接口，因此安全威脅來源比較多，也需要從邊界防護的角度上進行對應(yīng)的安全系統(tǒng)設(shè)

計與建設(shè)。

調(diào)度自動化系統(tǒng)、調(diào)度生產(chǎn)管理系統(tǒng)、雷電監(jiān)測系統(tǒng)和電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)等，針對調(diào)度中心

采取的防護措施主要包括防火墻、入侵檢測、入侵防護、病毒防護、漏洞掃描、服務(wù)器核心

防護、日志審計系統(tǒng)、專用安全隔離裝置、專用數(shù)字證書、IP認證加密裝置、SSLVPN.

終端安全管理、安全管理平臺等系統(tǒng)，實現(xiàn)全面的防護，具體部署方式如下：

分區(qū)結(jié)構(gòu)丹?戔今我，

控加區(qū)：

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VMOA

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辦公區(qū)

實時子網(wǎng)

圖4.3XXXX電力二次系統(tǒng)調(diào)度中心安全防護部署圖

說明：

從橫向隔離的角度：

★生產(chǎn)控制大區(qū)和管理信息大區(qū)之間部署電力專用安全隔離裝置，兩大區(qū)之間只能有

數(shù)據(jù)的交換，其他所有訪問均不能直接在兩個大區(qū)之間進行；

★防火墻則在安全隔離的基礎(chǔ)上，隔離控制區(qū)和非控制區(qū)、生產(chǎn)管理區(qū)和辦公區(qū)、辦

公區(qū)與省局0A區(qū)、辦公區(qū)和互聯(lián)網(wǎng)區(qū)域，進行嚴格的訪問控制，防范非授權(quán)和越權(quán)的訪問;

★在互聯(lián)網(wǎng)以及省局0A邊界，部署入侵防護系統(tǒng)，在防火墻的基礎(chǔ)上進一步對訪問

數(shù)據(jù)包進行檢測，有效防范外部攻擊，阻斷惡意代碼；

從縱向隔離的角度：

★針對生產(chǎn)控制大區(qū)的縱向連接，采取IP認證加密設(shè)備進行縱向隔離，實現(xiàn)對下級單

位訪問用戶的嚴格身份認證，同時利用加密確保數(shù)據(jù)的傳輸安全；

★在管理信息大區(qū)則采取防火墻實現(xiàn)縱向隔離。

從內(nèi)部防護的角度：

★在生產(chǎn)控制大區(qū)的控制區(qū)、非控制區(qū)，以及管理信息大區(qū)核心部分，引入入侵檢測

系統(tǒng)，對安全區(qū)核心部位的數(shù)據(jù)包進行有效偵聽，防范惡意攻擊行為；

★針對重要的服務(wù)器，采取服務(wù)器核心防護技術(shù)，提升服務(wù)器的抗攻擊能力；

★終端安全管理則主要作用于辦公區(qū)內(nèi)的終端，能夠有效提高終端的抗攻擊能力防止

終端成為安全防護的短板；

★在生產(chǎn)控制大區(qū)和管理信息大區(qū)引入的漏洞掃描系統(tǒng)，通過對網(wǎng)絡(luò)、服務(wù)、主機系

統(tǒng)的實時掃描和分析，發(fā)覺系統(tǒng)存在的安全隱患，并提供給系統(tǒng)管理人員使其有針對性地采

取措施，將安全隱患彌補在被利用之前；

★部署的全網(wǎng)病毒防護系統(tǒng)則有效實現(xiàn)對病毒的查殺，防止病毒在調(diào)度中心信息網(wǎng)絡(luò)

中大面積地傳播。

從應(yīng)用安全的角度

★通過專用調(diào)度數(shù)字記書，實現(xiàn)對應(yīng)用系統(tǒng)訪問的強身份認證，確保只有合法用戶，才

能在許可的訪問內(nèi)訪問各類業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)。

★通過日志審計系統(tǒng)，對網(wǎng)絡(luò)運行日志、操作系統(tǒng)運行日志、數(shù)據(jù)庫訪問日志、業(yè)務(wù)

應(yīng)用系統(tǒng)運行日志、安全設(shè)施運行日志等進行統(tǒng)一安全審計，及時自動分析系統(tǒng)安全事件，

實現(xiàn)系統(tǒng)安全運行管理。

從安全管理的角度：

通過安全集中管理平臺，實現(xiàn)對調(diào)度中心的安全管理，并通過對H志的分析，能夠及時

了解網(wǎng)絡(luò)的活動狀態(tài)，并對可能存在的安全事件進行迅速定位，防止安全事件的進一步發(fā)展。

五、安全建設(shè)效果

本方案根據(jù)國家經(jīng)貿(mào)委［2002］第30號令和電監(jiān)安全［2006］34號文件的要求，總體上按

照“安全分區(qū)、網(wǎng)絡(luò)專用、橫向隔離、縱向認證”的原則進行了設(shè)il和規(guī)劃，具體包括：

滿足安全分區(qū)的要求

根據(jù)XXXX電力二次系統(tǒng)的特點，和各相關(guān)業(yè)務(wù)系統(tǒng)的重要程度和數(shù)據(jù)流程、忖前狀

況和安全要求，將整個電力二次系統(tǒng)分為兩個大區(qū)，包括生產(chǎn)控制大區(qū)和管理信息大區(qū)，其

中生產(chǎn)控制大區(qū)可劃分為控制區(qū)（安全區(qū)I）和非控制區(qū)（安全區(qū)II）,管理信息大區(qū)可劃

分為生產(chǎn)管理區(qū)（安全區(qū)川）和管理信息區(qū)（安全區(qū)IV）。不同的安全區(qū)確定了不同的安

全防護要求，從而決定了不同的安全等級和防護水