电力系统智能终端信息安全防护技术研究框架
智能电网信息安全及其防护技术论文

智能电网信息安全及其防护技术摘要:智能电网现在已经成为世界电网发展的共同趋势。
本文介绍我国智能电网的特点,从物理安全、数据安全、网络安全和系统安全等方面对智能电网进行全面的安全技术部署,确保信息在产生、存储、传输和处理过程中的保密性、完整性、抗抵赖性和可用性。
关键词:智能电网;信息安全中图分类号:f407.6 文献标识码:a 文章编号:1006-3315(2011)7-177-001智能电网现在已经成为世界电网发展的共同趋势。
世界各国尤其是欧美等发达国家,都根据各自的国情及电力工业的特点对智能电网提出了不同的定义,但是其核心理念都是在建立集成、高速的双向通信网络的基础上,利用现代先进的信息通信和控制技术,提升电网的智能化水平,适应可再生能源的接入、双向互动等多元化电网服务的要求,实现电网的可靠、安全、经济、高效和环境友好的目标。
一、我国智能电网的特点由于国情、发展阶段及资源分布的不同,我国智能电网是在建设坚强电网的基础上,以建设距离长、容量大等输电特征的特高压电网为核心,包含电力系统的发电、输电、变电、配电、用电和调度共6个环节,具有信息化、数字化、自动化、互动化的智能技术特征,并重点关注智能输电领域,结合特高压建设与运营,提升驾驭大电网安全运行的能力,同时统筹配电网智能化建设工作,逐步建设独具特色的智能电网。
总之,我国的智能电网是一个涉及多学科、多技术领域的战略性概念,发展智能电网必须以通信技术为基础、量测技术为手段、设备技术为支撑、控制技术为方法、支持技术为导向,循序渐进地开展。
二、智能电网信息安全分析在传统电网中,电网与用户之间没有通信或者只有电网向用户传达控制信息,两者之间没有信息的交互。
电力信息网络采用专用的通讯网络,与外部网络进行严格的物理隔离,其安全风险主要来自于内部网络和终端的威胁。
而在智能电网中,电网与用户之间采用双向通信的数字网络,两者之间进行实时的信息交互。
这时,直接暴露在用户面前的终端将有可能被攻击,因而智能电网对网络通信技术、存储技术、信息安全技术提出了更高的要求。
电力系统信息安全关键技术的研究

会 对国家 电网以及 国民经济都 有直接影响 ,电力 系统信 息安全是一
项 复 杂 的 系统 工 程 涉及 的 范 围 也较 广 ,所 以要 加 大 对 电 力 系统 安 全
信 息 的研 究 ,保 障 电力 系统 的 安 全 。
【 关键词 】电力 系统 ;信 息安全 ;关键技术 ; 探究
一
将一些重要 的电力设 备,比如服 务器、路 由器、主干交换机等 要集 中管理 ,对于通信线 路最 好深 埋、穿线,并且做好标 记,防止 意外损坏 。对于终端设备 ,比如,工作站、集线器、小型交换机等 都 要 落 实 到 具 体 的责 任 人 ,进 行 严 格 的管 理 。 3 . 2 安全 技 术 策 略 为 了保证 电力信息 的安全 ,需要 采取各种安全 技术,具体有以 下措施 。( 1 )防火墙技术 ,这种技术 主要是隔离信任 网络 与非信任 网 络 的 一 种 技 术 ,主 要 通 过 安 全 检 查 点 的方 式 , 实施 相应 的 安 全 策 略来防止对重要信 息资源 的访 问和窃取,电力系统的生产 、营销 以 及管理之问 ,信息 的整合 、共享 ,都需要对这些访 问行为进行控制, 阻断破坏行为的发生 ;( 2 )病毒防护保护 ,为防止病毒带来的损失, 需要采用多种预防病毒体系, 要在每 台 P c 机上安装具有预防病 毒的 软件,在服务器上也要按 照这样 的软件 。要 在电力信 息系统的各个
电力系统中的信息安全防护技术的实践研究

电力系统中的信息安全防护技术的实践研究摘要:当前社会经济高速发展使得电力资源的需求量不断攀升,作为社会生产的支持和日常生活的保障,电力资源在提高人们生活水平方面发挥着极其重要的作用,而电力信息系统中包含的系统运行参数则对电力系统正常供配电起着关键性作用。
互联网时代下的网络环境滋生着越来越多的不安全因素,信息安全防护技术的应用十分必要,这也逐渐成为电力系统信息安全研究的一大重点内容。
基于此,本文对电力系统中的信息安全防护技术及相关实践进行了详细地分析与探究。
关键词:电力系统;信息安全;防护技术;实践1、电力系统信息安全防护的现状作为一个复杂的多领域系统化工程,电力系统信息安全防护除了包括电网调度自动化、电力负荷控制、继电保护和配电网自动化外,还涉及到电力营销及继电保护安全装置等方面内容,关系到经营、生产与管理多个方面。
这样一个庞大且复杂的网络系统其运行安全与正常供配电有直接的影响,甚至关系到社会的发展稳定。
电力系统信息安全防护工作的开展正是立足于防范有害信息和恶意攻击对系统运行的滋扰,提高调度自动化系统运行的可靠性,确保电力生产经济、安全进行。
考虑到电力系统信息涉及到电力的生产、传输和使用等诸多环节,加之电力企业对电力系统信息安全防护研究极为重视,因此大量的人力和财力被投入到系统信息安全研究当中。
但目前系统信息安全防护仍存在三大问题:第一,信息安全管理系统不够标准和规范,管理系统对信息安全的指导欠缺合理性与科学性,这势必影响到系统信息的高效安全运行。
第二,安全防护意识有待加强,面对出现的新的信息安全问题,缺少对信息安全策略及技术的深入研究,仅仅依靠防病毒软件和防火墙的安装是很难达到有效的防护目的的。
第三,在系统信息安全规划上缺乏统筹安排,导致信息安全隐患出现,这对电力系统安全运行是极大的威胁。
正是由于上述问题的存在,严重影响到了电网运行的系统信息安全,为了提高电力生产和系统运行的稳定性,需要充分利用信息安全防护关键技术,在技术手段辅助下实现对运行系统信息的全过程、全方位保护。
智能电网WCSN安全体系架构研究

Ke r s s r gi; rls g iV e s r t r wcs : e ui rhtcue Wi ls e sr y wo d : ma r Wi e s t d e Co nt eS n o wok( i Ne N) sc r ac i tr; r esS n o y t e e
,
主用户
电网通信架构,研究 了认知家域网、认 知邻域 网和认知广域网 中的动态频谱接人和共享 问题以及联合 资源管理问题 。
文献 [] 3 提出了一种用于为智能 电网中基于认 知无线 电的
图 1 智 能 电 网W GS N架构
众 所周 知,频 谱感知是无 线认知传感器 网络的一项关键 技术,其主要功能在于检测可供无线认知传感器节 ( 次用户、 认知节 或认 知用户)使用的频谱空洞 ,同时监 测主用户的信 号活动情况,以确保主用户重新使用频谱时,无线认知传感器
n i hb r od a e t e g o ho r a newor s a d w i r anew o ks I o l i n,we p o k n de a e t r . n c ncuso r pos he s c i a c tc u e of e t e urt r hi t r y e wiee ss n o t o k a e n o n t a of rs r rd . r ls e s rne w r sb s do c g ii rdi o ma t i s ve g
无 线传感 器 网络 ( R WS C — N)提 供节 能和高频谱利 用率 的分 层设计方 法,它通过修正针对低 功率 、有损网络 的路 由协议 ( L ,支持大规模认知智能电网中的低延迟可靠 路由,较好 RP ) 地解决了诸如网络非对称性和设备容量等方面的问题。
智能电网物联网技术架构及信息安全防护体系研究

智 能 决 策 和 处 理 。 尽 管 关 口设 备 能 按 照 规 约 对 信
息 进 行 查 验 , 对 于 伪 造 的 或 在 传 输 过 程 中 遭 到 篡 但
改 的 业 务 数 据 仍 缺 乏 判 断 能 力 , 错 误 的 业 务 数 据 当
无 线 专 网等也 被 作 为补 充 的通信 方 式 。
23 应 用 服 务 层 .
应 用 服 务 层 面 临 的 信 息 安 全 风 险 主 要 有 : 1 ( )
攻 击 者 利 用 关 口设 备 漏 洞 入 侵 系 统 。 部 署 在 应 用
13 应 用 服 务 层 .
应 用 服 务 层 即 智 能 电 网 中 各 物 联 网 系 统 的 应
进 入 处 理 程 序 , 可 能 严 重 影 响系 统 的智 能 决 策 。 将
2. 感 知 层 1ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
感 知 层 面 临 的 主 要 安 全 风 险 有 : 1 智 能 终 端 ( ) 或 设 备 被 物 理 操 控 。 输 电 、 电 和 用 电 环 节 的 智 能 配
终 端 或 没 备 通 常 部 署 在 无 人 值 守 或 安 全 不 可 控 的
也 可能 仅 南智 能终 端组 成 。
务 数 据 被 非 法 监 听 或 篡 改 。 在 GP RS 网 络 中 , 果 如
未 能 采 用 加 密 和 完 整 性 保 护 等 安 全 措 施 , 明 文 形 以
12 通 信 网络 层 .
通 信 网 络 层 主 要 实 现 智 能 电 网 中 各 类 信 息 在 感 知 层 与 应 用 服 务 层 间 广 域 范 围 内 的 传 输 。 智 能 电 网 中 物 联 网 系 统 主 要 采 用 光 纤 专 网 作 为 远 程 通
电力工程课题研究论文(五篇):电力监控系统网络安全防护方案研究设计、电力物联网建设技术构架实现方案…

电力工程课题研究论文(五篇)内容提要:1、电力监控系统网络安全防护方案研究设计2、电力物联网建设技术构架实现方案3、电力配电网接地故障选线技术发展4、电力系统及自动化继电保护的关系5、电力工程管理方法科技节能设计全文总字数:15338 字篇一:电力监控系统网络安全防护方案研究设计电力监控系统网络安全防护方案研究设计近年来,随着网络安全问题的不断涌现,国家对网络安全越来越重视。
水电厂电力监控系统的网络安全问题也越来越多。
本文从多个角度研究了水电厂电力监控系统的网络安全问题,提出相关设计思路和解决方案,并进行系统的描述。
电力行业是我国重要的关键基础设施,关乎国计民生,其中发电厂电力监控系统是最核心和重要的系统之一。
在满足“安全分区、网络专用、横向隔离、纵向认证”基本原则的基础上,结合国家信息安全等级保护工作的相关要求,对电力监控系统的综合安全防护建设工作仍需持续加强。
近年来,电力监控系统的外部环境发生了变化,系统网络不再独立封闭,更多的系统互联。
外部攻击源从单点个体变化为规模化团体攻击,攻击从个体行为向团队协作过渡,甚至国家级力量开始介入。
攻击技术在软件即服务等新技术的加持下,恶意代码获得便捷、多元、快速,攻击行为全天候,产生恶意代码变种的速度空前加快。
攻击手段趋于定制化、个性化、复杂化,APT技术运用越来越多。
工业自动化进一步发展,智慧电厂、泛在互联如火如荼,广泛的互联互操作使生产网络趋向复杂,风险点增多。
1设计思路水电厂电力监控系统网络安全防护方案的主要设计思路:强化安全区域边界访问控制能力;提高网络内、外入侵和恶意代码防御能力;提高违规内联、外联检测能力;提高系统内主机病毒防范能力;提高主机身份认证能力,采用双因子认证机制;一键式安全加固,提高主机安全基线;关闭不必要的服务端口,提高入侵防范能力;利用访问控制策略,保证业务配置文件不被篡改;提高日志审计能力,审计日志至少保存12个月;加强运维人员行为管理;建立统一安全管理中心,强化集中管控能力;技术手段辅助业主完成定期自检。
电力系统智能终端信息安全防护技术研究框架

电力系统智能终端信息安全防护技术研究框架近年来,我国的电力系统有了很大进展,随着“三型两网”在电力物联网发展目标的提出,电力系统智能终端广泛互联、泛在接入,终端易成为攻击电网的主要目标和跳板。
在此背景下,围绕电力系统智能终端安全互联和现场移动作业需求,对电力系统智能终端安全防护挑战及防护技术框架进行了阐述。
构建了覆盖芯片层、终端层、交互层的电力系统智能终端防护框架,对芯片电路级可证明安全防护和内核故障自修复、融合可信计算和业务安全的异构终端主动免疫、面向不确定攻击特征的终端威胁精确感知与阻断、终端互联计算环境下电力系统智能终端安全接入和业务隔离等关键技术进行了详细展望。
标签:电力系统;智能终端;安全挑战与风险;安全防护引言人们的生活条件越来越好,空调、冰箱、电饭煲、电脑等家用高耗能电器的普遍使用也给电力系统带来巨大的压力,尤其是在天热的时候,几乎是人人开空调,电力系统处于非常紧张的状态,时刻都有电力瘫痪的可能,传统的电力系统已经没有足够强大的实力来应对这来势汹汹的电力网了,电力系统自动化虽然是将电力输送设定在一个固定的轨道里,但是对突发情况的应激能力还比较欠缺,一旦有某段电力输送脱离轨道,整个电力系统便会受到严重影响。
这就需要我们为电力系统配备智能技术,以用来应对突发状况,使得电力系统自动化调节能力更强。
智能技术使得电力系统自动化的应用更加得心应手,电力系统也将在智能技术的参与下更加安全、稳定的运行。
1电力系统自动化的概述电力作为我们日常生活不可缺少的一部分,一直以来都受到人们的重视,就现阶段我国电力系统分布来说,分布的区域较为广阔,整个电力系统主要是由变电站、发电站、输电配电网络以及用户所组成的,这些方面的相互结合形成了一种进行统一调配的大系统。
而我们所提到的电力系统自动化所涉及到的范围是较为广泛的,整个电力系统自动化的那个中不仅包含了系统以及元件之间的自动化安全保护,同时还包含了在实际进行生产过程当中的检测以及控制,在此基础上根据实际情况对网络技术进行合理的应用,保证自动传输等工作的质量。
基于AI芯片的电力边缘智能终端:结构框架及其应用场景

基于AI芯片的电力边缘智能终端:结构框架及其应用场景摘要:随着电网的发展和能源的数字化转型,电力边缘智能终端的应用范围也在不断扩大。
AI芯片作为一种具有智能分析和并行运算的能力,已经成为了电力系统中的关键设备,因此,如何针对不同的应用场合,对其进行系统的划分,以确定使用合适的AI芯片。
本文通过对智能电网的技术体系和优缺点的比较,给出了基于智能电网的智能感知需求的电力边缘智能终端体系结构,详细分析了其中的关键技术,并针对典型的电网应用情况,给出了一种可替代的AI芯片的定制方案。
本文提出的基于AI芯片的电力边缘智能终端能够为设计、研发和应用提供参考,同时也具有一定的理论和实践意义。
关键词:AI芯片;电力边缘智能终端;结构框架引言本文从技术架构、典型产品、性能指标等方面入手,针对电网的特征和智能感知需求,给出了基于AI芯片的电力边缘智能终端的基本思想和体系结构,并对其所涉及的关键技术和典型的应用场景进行了分析,针对不同的场景特征,给出了可替代的国产AI芯片的选择和解决方案。
本文提出的基于AI芯片的电力边缘智能终端,对于开发具有智能感知和分析处理功能的智能终端,将会对推动电力系统的发展、能源的数字化转型起到积极的作用。
1、AI芯片及其技术架构1.1图形处理单元GPU是一种单指令、多数据处理、大量计算单元和超长流水线的计算单位,目前主要应用在图像处理中。
GPU不能独立运行,需要CPU来调用和发布命令。
由于CPU采用的是串行运算方式,因此不能完全利用CPU的运算能力,GPU是一种高并行架构的CPU,它的运算能力要优于CPU。
CPU在结构上以控制器和寄存器为主,GPU具有更多的运算逻辑(ALU),它更适用于高密度的数据并行处理。
GPU 在算法训练上表现出更好的性能,但是其在单输入推理中的优越性却没有得到充分的体现。
1.2现场可编程门阵列FPGA是以硬件为核心的软件算法,在FPGA中包含大量的数字电路、基本门电路以及内存。
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电力系统智能终端信息安全防护技术研究框架
摘要:科学技术迅速发展极大的带动了我国电力行业的快速发展。
近几年随着
中国电网“三型两网”泛在电力物联网发展目标的提出,电力系统智能终端广泛互联、泛在接入,电力系统网络终端更易成为攻击电网的主要入口。
在此背景下,围绕电
力系统智能终端安全互联和安全运行的需求,对电力系统智能终端安全防护挑战及
防护技术框架进行了阐述。
关键词:电力系统智能终端;信息安全防护技术
引言
我国经济的迅速发展使我国各行业有了新的发展空间和发展机遇。
随着社会
科学技术、信息通讯技术、计算机技术以及人工智能技术的进步,我国在电网通
信系统实现了飞速发展。
当前,各种移动无线设备充斥人们的周围,并起着重要
作用。
在电力通信系统中引入移动通信和无线网络技术,可进一步推进电力系统
通讯技术的应用。
1电力系统智能终端信息安全风险
1.1芯片层:目前电力系统智能终端芯片自主可控性和安全性不足,在非受控环
境下面临后门漏洞被利用风险。
2018年Intel芯片漏洞事件,爆出Intel芯片存在融
毁漏洞以及幽灵漏洞,利用该漏洞进行攻击,可获取用户的账号密码、个人资料等
信息。
因此,电力系统智能终端芯片同样面临漏洞、后门隐患的巨大问题。
同时,随着电力系统智能终端的开放性逐渐增强,与外界交互范围逐渐扩大,电力系统智
能终端芯片安全性的不足将逐渐凸显,其主要表现在电力系统智能终端芯片自主可
控程度低、芯片安全设计不足,导致当前电力系统智能终端存在“带病”运行,漏洞隐患易被攻击利用造成安全事件。
为此,需要在芯片层面提高电力系统智能终端芯片
的安全性,从芯片层面提高电网的安全防护能力。
1.2终端层:电力系统智能终端计算及安装环境安全保证不足,存在终端被恶意
控制破坏的风险。
据数据统计表明,目前中国电网已部署各类型电力系统智能终端
总数超4亿,规划至2030年接入各类保护、采集、控制终端设备数量将达到20亿。
电力系统中的智能终端设备将全方位覆盖“发电、输电、变电、配电、用电、调度”等各个环节,其形态各异且业务逻辑差异巨大。
终端复杂多样的嵌入式硬件计算环境、异构的软件应用环境和多类型私有通信协议等特性,使得其安全防护尚未形成
统一标准。
各类终端安全防护措施和水平亦参差不齐,在面对病毒、木马等网络攻
击时整体安全防护能力薄弱。
同时,电力系统智能终端在研发、生产、制造等环节
无法避免的漏洞后门隐患也存在被攻击者利用的巨大安全风险。
随着电力系统智
能化水平的不断升级,各类型电力系统智能终端越来越多地承载了大量异构封闭、
连续运行的电力生产运营应用。
电力系统智能终端一旦遭受恶意网络攻击,将可能
导致终端生产监测信息采集失真,甚至造成终端误动作引发停电风险,传统事后响
应型的终端被动防护技术无法满足电力安全防护的需要。
因此,确保电力系统智能
终端软硬件计算环境安全的标准化防护技术,以及事前防御型的主动防御技术研究
需求迫切。
1.3交互层:电力系统智能终端广泛互联互通导致网络开放性扩大,引入网络攻
击渗透破坏风险。
泛在电力物联网的建设,其核心目标是将电力用户及其设备、电
网企业及其设备、发电企业及其设备、供应商及其设备,以及人和物连接起来,产
生共享数据,为用户、电网、发电、供应商和政府社会服务。
以电网为枢纽,发挥
平台和共享作用,为全行业和更多市场主体发展创造更大机遇,提供价值服务。
因
此,泛在电力物联网环境下的电力系统智能终端将广泛采用电力无线专网、北斗定位、IPv6和5G等无线、公共网络与电网主站系统进行相互通信,使得电力系统智
能终端的通信交互形式将呈现数量大、层级多、分布广、种类杂等特点,极大地增
加了遭受网络攻击的暴露面。
无论是电力系统智能终端,还是主站电力系统,被网
络攻击渗透破坏的风险均进一步增大。
2电力系统智能终端信息安全防护技术问题剖析
2.1被入侵设备的快速隔离方法的研究
在电力系统中,电力设备的控制方式主要有调度端控制、变电站端主机控制、智能终端控制和机构检修控制,任何控制环节遭到入侵都可以造成严重后果。
因
此必须在控制方式之间加入有效的边界安全防护设备,当其中一个控制环节被入
侵时,边界安全设备应立即启动将被入侵终端隔离,防止蠕虫、病毒、木马等进
一步扩散攻击。
边界安全防护设备将成为电力系统网络设备快速隔离、快速恢复
的第一道防线。
因此边界防护设备必须具备强大的分析、处理、联动能力。
2.2
进行芯片级安全防护理论研究
针对集成电路芯片及储存器件的信息泄露产生源问题,具体理论研究方法为:研究先进工艺下电流、光、热等物理信息的产生机理,掌握其内在物理特性和工艺间
的关系;分析芯片电路元件的组合物理特性,以及多元并行数据在信息泄露上的相
互影响;在芯片内部特征差异和外部噪声环境下,研究先进工艺下电力系统专用芯
片物理信息泄露的阻碍方法;研究信息隐藏技术以及抵御高阶分析和模式类分析
的防护技术,提升芯片的安全设计;研究层次化芯片安全防御体系架构;研究芯片
运行电磁环境监测、运行状态监测、多源故障检测技术,实现芯片的环境监测和内
部监测;研究CPU指令流加密和签名、平衡电路构建、数字真随机数电路等技术,实现芯片内部数据的安全存储加密。
2.3平台信息处理模块安全的研究
在大数据物联网中,平台信息处理模块起到参照相关的通道管理模块分配的
通信通道,为用户及管理者提供电网各项服务的作用。
其中,电网网络服务主要
指接收业务需求者发送的请求,根据其请求的类型访问对应的数据库,获取对应
的业务数据信息,并按照预定的业务逻辑对该业务数据进行处理分析后将数据传
输至通道管理模块,最终通过技术措施展现给需求者。
因此,平台处理模块必须
具备加解密、校对、认证等安全识别模块,使安全系数满足一定要求。
2.4进行网络渗透攻击特征研究
需研究终端、业务、网络多维融合安全状态建模与感知方法,建立各维度安全
状态基准,采用异常特征抽取技术获取各类攻击和异常特征的映射关系,反向推导
可能发生的渗透攻击,实现异常识别。
在终端安全状态感知方面,需分析多源异构
嵌入式电力智能终端硬件资源、可信模块、配置文件、关键进程等运行状态特征,
构建面向终端状态异常行为的分类和诊断模型,实现对多源异构终端的异常感知。
在业务安全状态感知方面,开展基于协议深度分析的业务异常感知的研究。
分析电
力通讯协议的格式规范、业务指令特征和操作逻辑,对协议进行深度解析并提取指
令级特征;分析单一数据报文的合规性,识别畸形报文;分析组合数据报文,还原业
务操作行为,实现对违规行为的异常感知。
在网络安全状态感知方面,从通信路径、通信频率、流量大小、流量类型等多维角度分析电力终端流量特征,并融合统一分
析处理,以大数据分析的方式确定行为基线,实现流量异常识别。
结语
对泛在电力物联网环境下电力系统智能终端安全防护面临的风险和技术问题
进行了剖析,设计了覆盖芯片层、终端层、交互层的电力系统智能终端安全防护框架,以进一步完善现有电力二次系统的安全防护体系。
参考文献
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[3]刘振亚.全球能源互联网[M].北京:中国电力出版社,2015。