电力监控系统网络安全管理平台设计与实现

电力监控系统网络安全管理平台设计与实现

王千军  谢源浩

中国南水北调集团中线有限公司渠首分公司 河南 南阳 473000

摘要：随着电力系统数字化和信息化建设的不断推进，电力监控系统的规模不断扩大，网络结构日益复杂，面临着日益严重的网络安全威胁。为有效保障电力监控系统的安全运行，设计一个多层次的电力监控系统网络安全管理平台刻不容缓。本文在分析电力监控系统组成及功能的基础上，详细阐述了电力监控系统网络安全管理平台的总体设计思路、网安管理模式、功能模块、重要性技术以及应用效果等内容。

关键词：电力监控系统；网络安全；管理平台

引言：电力监控系统作为电力系统安全稳定运行的“神经中枢”，其自身网络的安全直接影响着电力系统的安全。因此，建立电力监控系统网络安全管理平台，对其网络安全事件进行主动发现和快速响应，提高网络攻击的防御能力，对电力监控系统乃至整个电力系统的安全稳定运行具有重要意义。

1 电力监控系统的定义

电力监控系统是在电力系统中设置的以计算机为基础，利用信息采集及传输设备，对电力系统进行统一监视、测量和控制的系统。主要实现电力系统的监测、控制、调度、保护及自动化等功能。电力监控系统按其作用范围一般可分为厂站监控系统、区域监控系统和系统调度监控系统三级。厂站监控系统安装于电厂和变电站，监控本厂区站的各种设备；区域监控系统安装于区域调控中心，负责本区段电网的监控；系统调度监控系统位于系统调度中心，负责系统全网范围的监控。各级监控系统通过通信系统连接，构成电力监控系统网络，实现电力系统的层层监控。

2 电力监控系统网络安全管理平台设计与实现

2.1 总体设计思路

电力监控系统网络安全管理平台采用分布式架构设计思路，按电力监控系统的实际架构特点，划分为中央管理平台、区域管理平台和站点管理平台三个层次。中央管理平台设置在系统调度控制中心，它位于网络安全管理的最高决策层，负责制定全系统的网络安全策略，并可以直接对下级平台进行监控和控制。区域管理平台根据电网的调度区域划分设置，负责对应区域范围内电网监控系统网络的安全防护工作，它与辖区内的站点管理平台互联互通，进行区域范围内的网络安全监测与防御。站点管理平台部署在发电厂和重要变电站，作为基层平台，直接面向本站点范围的网络资产安全管控。这种多层级安全管理体系，既便于在更高层级进行安全策略的统一规划与资源调配，又可以根据重点区域和重点系统实施较细粒度的网络安全管控，充分发挥各层级平台的技术与位置优势，从而构建电力监控系统网络的纵深防御体系。

2.2 网安管理模式

电力监控系统网络安全管理平台实施主动防御的网络安全管理模式。该模式通过在电力监控系统网络内部全面部署安全检测探测设备，实现对网络运行状态的实时监测，主动发现存在的各种安全威胁，如入侵行为、病毒攻击、配置错误等安全事件。平台收集检测设备的数据和警告，利用威胁情报分析手段进行快速评估，判断事件的严重性及潜在影响，并启用应急预案提出处理建议。安全管理人员根据建议进行处置，及时制定补救措施，隔离病毒、加固系统、切断攻击链路等，最大限度降低和避免安全事件给系统带来的危害。与此同时，通过建立完善的网络安全管理制度、流程和岗位职责，明确网络安全工作的各项规程，并签订 各部门和岗位的网络安全条款，落实各部门和岗位的网络安全责任，从管理上促使全体员工积极参与网络安全工作，共同提高系统的整体安全性。

2.3 功能模块

电力监控系统网络安全管理平台由七大功能模块组成，共同构成一个全面、系统性的网络安全防御体系。数据采集分析模块在系统网络内部布置各类安全探测设备，对网络数据和事件进行全面采集和关联分析，实现对网络威胁的主动发现。统一身份管理模块通过目录服务统一管理网络中的所有主体身份，为后续的访问控制和审计提供基础数据支持。安全访问控制模块根据不同用户的角色和权限，利用策略控制用户的操作行为。系统安全审计模块对用户操作和系统事件进行详细记录，形成完整的审计轨迹。网络行为分析模块通过关联分析和模式识别发现存在的异常行为。安全风险评估与预警模块评估威胁情报并进行安全预警。综合安全管理模块实现对其他各个子模块的统一监视和管理。这七大模块相互支撑、相互配合，共同实现电力监控系统网络的全面监测与安全防控，构建起高效、系统性的网络安全防御体系。

2.4 关键技术

电力监控系统网络安全管理平台在设计与实现中运用了多项关键技术，保证了平台的高效性和可靠性。虚拟化隔离技术通过虚拟化手段，将电力监控系统网络中的关键业务系统与其他普通系统逻辑隔离开来，使其能够运行在单独的资源池内，避免直接暴露在外部环境中的风险，从而保护这些关键业务系统的安全。基于角色访问控制技术则可以指定不同用户对应的功能角色，细化各角色的访问权限，对用户的操作行为实施策略驱动的控制，有效防止违规访问。安全审计技术通过分析各类日志和事件数据之间的关联，重建操作流程和攻击链路，配合模式识别等方式发现异常行为。风险评估预警技术能够对威胁情报和系统漏洞动态进行模型化分析评估，使用科学的方式判断风险水平，对重大威胁实施视觉化的安全预警。这些技术手段的应用，保证了电力监控系统网络安全管理平台的设计实现科学合理、流程高效，使其能够充分发挥网络安全防护的作用。

2.5 应用效果

电力监控系统网络安全管理平台投入使用后，明显提高了电力监控系统各级网络的安全防御能力，获得了显著的应用效果。在平台运行后，利用其数据采集分析模块和网络行为分析模块，可以实现对网络入侵行为和系统漏洞的及时发现和定位，使这些安全威胁无所遁形，为后续的防范和处置提供了关键支撑。利用平台的虚拟化隔离技术，将调度控制、发电监测等核心业务系统与其他通用系统进行隔离，使之能独立运行于更加安全可靠的环境中，有效防止了对核心系统的直接攻击。此外，平台的统一访问控制模块对用户进行细粒度的权限控制，严格限制了用户的操作行为，避免了内部人员的误操作或故意破坏。在平台的综合治理下，电力监控系统网络的各类威胁得到高效管控，核心系统和关键数据得到可靠保护，总体上明显增强了电力监控系统的网络安全防御态势，为电力系统的安全高效运行保驾护航。

结束语：电力监控系统网络安全管理平台的设计与应用，实现了对电力监控系统网络环境的全方位安全监测与管理，达到主动发现威胁、快速响应处置的效果，是实现电力监控系统网络安全防护的关键举措，对加强电力系统网络安全防护，保障电力系统安全高效运行具有重要意义。

参考文献：

[1]李伟.电力监控系统网络安全管理平台设计[J].电子世界,2020,(22):176-177.

[2]孟庆东,李满坡,安天瑜等.电力监控系统网络安全管理平台设计与实现[J].实验技术与管理,2020,37(07):53-57+62.