变电站自动化系统网络安全风险防控优化对策

引言

随着智能电网的快速发展，电力系统的网络安全问题日益凸显。智能变电站作为智能电网的重要组成部分，其二次系统承担着数据采集、处理、传输及控制等核心功能，对电力系统的稳定运行具有至关重要的影响。在智能电网环境下，智能变电站自动化网络面临着日益复杂的安全威胁，如网络攻击、恶意软件侵入、数据篡改及非法访问等。这些安全威胁不仅会影响变电站的正常运行，还可能对整个电力系统的稳定性构成严重挑战，甚至在极端情况下导致电网故障或大规模供电中断，造成严重的社会经济损失。因此，构建完善的智能变电站自动化网络安全防护体系，对于提升电力系统的安全性、可靠性以及运行稳定性至关重要。

1 变电站自动化网络安全防护概述

变电站自动化网络安全防护策略研究是保障电网安全稳定运行的核心课题。随着电力系统智能化、数字化水平提升，二次系统面临网络攻击、物理破坏、数据泄露等多重风险，其安全防护策略需从技术、管理与应急三个维度构建综合体系。技术层面需聚焦分层防御与纵深防护，通过部署工业防火墙、入侵检测系统、加密认证装置等安全组件，实现网络边界隔离、数据加密传输与终端准入控制。同时，采用人工智能算法优化威胁检测模型，提升对未知攻击的识别能力。管理层面需建立全生命周期安全管控机制，从设备选型、系统集成到运维管理，严格遵循安全防护标准，落实安全策略配置、漏洞修复、权限管控等关键环节。应急层面需构建“监测-预警-处置-复盘”的闭环响应体系，制定分级应急预案，定期开展实战演练，确保在安全事件发生时能够快速阻断攻击、恢复业务。

2 自动化网络面临的安全威胁

2.1 黑客入侵

黑客凭借先进的技术手段，利用系统漏洞、弱口令等途径突破网络边界防护，非法访问电力调度自动化系统。他们可能窃取敏感信息，如电网拓扑结构、设备参数、用户用电数据等，用于恶意目的，甚至篡改控制指令，蓄意破坏电网正常运行，引发电网故障。

2.2 系统漏洞

导致无论是操作系统、应用程序还是网络设备的软件漏洞，都可能成为数据泄露的“窗口”。当厂商发布安全补丁滞后或电力企业未及时更新升级时，攻击者利用漏洞突破防线，窃取存储在数据库、缓存中的电力数据。

2.3 木马程序

木马程序伪装成正常软件或文件，诱使用户下载安装，之后在系统后台开启“后门”，远程控制者可借此上传下载文件、执行任意命令。在电力调度场景下，木马可篡改电力调度软件配置，干扰数据采集与指令传输，让调度员接收错误信息，做出错误决策，对电网稳定运行构成极大威胁。

3 变电站自动化系统网络安全风险防控优化策略

3.1 管理层面的网络安全防护机制

完善变电站自动化系统网络安全防护工作，管理层面的优化机制起到非常重要的作用。建立完善的安全管理制度成为网络安全防护最重要工作，制定详细的安全策略，明确划分每个岗位的职责，强化安全监察和审计的具体工作。提升所有员工的网络安全意识和技能培训水平，加强所有员工对网络安全风险的了解，成为有效预防安全事件的基本方法。建立灵活的安全应急预案和演练机制，能够增强应对紧急网络安全事件的能力。实施完备的访问控制措施，严格管理资源访问和操作行为，防止未经授权的访问和数据更改行为。建立严密的数据备份制度，确保数据完整，事件发生时快速恢复系统功能。借助建立多级别的管理机制，能自基础上提高变电站自动化系统的网络安全防护水平，一起维护电力系统的可靠稳固运行。

3.2 数据访问控制与网络安全防护

在智能变电站的数据访问控制体系中，为确保系统安全性，防止未经授权的访问行为，采用了横向互联防火墙来实施严格的访问控制策略。该防火墙仅允许具有明确通信需求的主机地址访问相应的业务系统，从而确保各节点的安全性，防止非法访问对系统稳定性造成威胁。在具体应用层面，控制区内具备非实时数据传输功能的业务系统，其通信终端的外网 IP地址需经过横向互联防火墙的访问认证。访问时，该类系统不直接使用实时 VPN 业务段地址，而是通过非实时业务段地址进行访问控制，从而确保实时业务与非实时业务的逻辑隔离，降低数据交叉干扰的风险。防火墙进一步对转换后的地址实施严格的访问控制策略，仅允许符合安全规范的主机地址通过 TCP 端口进行数据交互，有效防止未经授权的访问及潜在的安全威胁。此外，为进一步加强网络边界的安全防护能力，智能变电站在控制区与非控制区的交界处部署了两堵横向互联应急防护墙。这些防护墙通过物理隔离与逻辑隔离相结合的方式，实现对网络边界的多层次防护，确保非授权设备无法直接访问核心业务系统。这种多层次的安全防护架构不仅提升了智能变电站整体的网络安全水平，同时增强了其对外部潜在攻击和网络安全威胁的防御能力，为系统的长期稳定运行提供了有力保障。

3.3 持续改进与应急响应机制建设

持续改进机制需构建“技术驱动+管理优化”的双轮驱动模式。技术驱动层面，需建立安全防护技术演进路线图，跟踪人工智能安全、量子加密、软件定义安全等前沿技术发展，定期开展技术预研与试点应用。例如，通过部署基于深度学习的入侵检测系统，提升对未知威胁的识别能力；采用抗量子密码算法，应对未来量子计算带来的安全挑战。管理优化层面，需完善安全管理制度体系，包括安全策略管理、安全事件管理、安全培训管理、安全审计管理等制度，并通过 ISO27001 信息安全管理体系认证，实现安全管理的标准化与规范化。应急响应机制需构建“预案-演练-处置-复盘”的全流程管理体系。预案编制需涵盖网络安全事件、物理破坏事件、自然灾害事件等典型场景，明确应急响应组织架构、处置流程、资源调配、信息通报等要求。需定期开展红蓝对抗实战演练，通过模拟真实攻击场景，检验应急预案的可操作性，并优化应急处置流程。

结束语

综上所述，本研究全面剖析了电力调度自动化网络的架构、面临的安全威胁，并从技术、管理、人员三方面提出了系统的安全建设策略。通过合理运用防火墙、IDS/IPS、加密、VPN 等技术手段构建坚固的技术防线；依托完善的安全管理制度、科学的风险评估与应急响应机制打造严谨的管理体系；依靠专业人才培养与广泛的安全意识教育提供有力的人员保障，能显著提升电力调度自动化网络的安全性，确保电力系统稳定可靠运行。

参考文献

[1]于文钧.试论变电站自动化系统的网络安全及微机继电机械保护[J].汽车世界,2020,(21):0092-0092.

[2]甄鹏帅.变电站自动化通信网络安全管理[J].电子乐园,2021,(07):0292-0292.

[3]于希永,尹亮,刘嘉奇.浅谈智能变电站网络安全风险与防护建议[J].工业信息安全,2023,(03):76-82.