无人值守新能源电站的信息安全

引言：

光伏、风电等新能源电站作为现代能源体系的重要的组成部分，正在向着智能化和无人化的方向发展，这就使得无人值守的新能源电站已经成为了一种比较常见的经营业态。无人值守新能源电站是能源行业数字化转型的重要方向，但是其对物联网技术和远程监控技术以及自动化技术的过度依赖也使其面临着一定的信息安全风险挑战。比如，光伏电站的 SCADA 系统入侵、风力发电场的恶意软件感染等等事件都暴露了无人值守新能源电站设备、网络和数据链的脆弱性，在加上无人值守新能源电站具有很强的分散性，其信息安全防护具有很强的实时性需求，这就大大提升了其信息安全防护的复杂性，如果不能进行有效管控，可能会导致电力供应中断，甚至篡改电网数据，严重威胁能源安全以及社会稳定。

一、无人值守新能源电站面临的信息安全问题

（一）网络攻击风险问题

无人值守新能源电站具有一定的战略价值，同时也具有高度依赖物联网（IoT）、工业控制系统（ICS）和远程监控技术的特征，这就使其成为了一些网络黑客的重点攻击目标，平台系统中存在的漏洞往往被这些网络黑客所利用给无人值守新能源电站的信息安全造成了巨大威胁。一方面，恶意软件的植入与勒索攻击可能会导致新能源电站的设备失控或者数据加密实效。比如，针对 SCADA 系统的恶意代码植入就可能导致相关设备失控从而造成敏感数据泄露。另一方面，通过通信网络攻击也能够导致数据泄露甚至导致电站监控系统瘫痪，影响电站运行。比如，分布式拒绝服务（DDoS）攻击能够攻击电站的通信网络，使电站的监控系统瘫痪，给信息数据泄露创造条件；中间人攻击（MITM）能够劫持数据传输，篡改指令或窃取敏感信息等等。

（二）设备与系统漏洞问题

在无人值守新能源电站的运营过程中，设备老旧以及平台系统维护不足等问题也给电站的信息安全造成了一定的威胁。首先，部分新能源电站可能没有及时更新工控设备，而老设备存在已知漏洞，这就大大增加了电站信息泄露的风险。比如，很多老的工控设备的默认密码没有及时更换，网络通信没有加密等等问题都为信息泄露提供了渠道。其次，设备供应链也可能存在安全封信，第三方软件可能在电站的工控系统中植入后门，从而造成逆变器以及智能电表等固件的漏洞。同时，4G/5G、Wi-Fi、 ZigBee 等无线传输系统在工作过程中可能被窃听或干扰也会加大信息泄露的风险。最后，发电数据、用户信息数据等敏感数据可能在云端储存或者传输的过程中遭到窃取甚至篡改，这些问题都影响到了电站的信息安全。

（三）管理制度不完善问题

在无人值守新能源电站的运营过程中，信息安全管理制度也是保障信息安全的重要举措，但是，个别电站在运营过程中没有制定完善的信息安全管理制度给信息安全造成了巨大威胁。比如，有的电站工控系统没有设定严格的密码管理制度，甚至没有更改初始密码。这就既有可能造成密码的泄露导致信息的泄露；无人值守电站长时间无人巡察可能会导致电站内部的硬件被恶意破坏或者盗窃。例如，非法安装微型摄像头窃取安全密钥等重要信息。个别电站没有构建完善的实时入侵检测以及自动化恢复机制，可能会造成网络安全风险扩大等等，都给无人值守新能源电站的信息安全造成了巨大威胁。

二、保障无人值守新能源电站信息安全的有效措施

（一）构建完善的网络防御体系

构建完善的网络防御体系能够有效避免来自信息通信网络的攻击，从而更好的保证信息安全。一方面，应该构建网络分层隔离体系，采用工业防火墙为电站的工控系统划分安全区域，将生产控制区（如SCADA）、管理信息区（如 MIS）和互联网接入区进行安全隔离，有效防止攻击的横向扩散。另一方面，应该加强入侵检测与防护，部署流量分析系统，实时检测电站工控系统的流量异常行为，一旦发现数据异常及时发出预警。

（二）强化设备与系统安全

一方面，应该加强对设备与系统的维护与管理，定期扫描逆变器、PLC 等关键设备的漏洞并且及时进行修补，同时对于老旧设备设置虚拟补丁或者进行物理隔离，防止敏感信息的泄露。另一方面，加强供应链系统的安全审查，与设备、系统供应商签订安全协议，尤其是对智能电表、储能 BMS 等关键设备进行固件签名验证和代码审计，保证这些设备与系统的洁净与安全。最后，采用 TLS 1.3、OPC UA over TLS等加密协议替代Modbus/TCP 等明文协议，防止数据窃听。

（三）构建完善的安全防护制度

一是要构建完善的身份验证与访问控制制度，运维人员登陆需要构建严格的秘钥制度，防止登陆密码的外泄。二是要构建数据传输的加密制度，在数据传输过程中应该实施 AES-256 加密，并且结合区块链技术确保数据的完整性与准确性，电力交易数据应该应用差分隐私或联邦学习避免用户用电模式被反向推断。三是要加强物理安全设计，通过构建智能监控与防盗系统对非法入侵、拆解以及环境异常行为发出预警，保证电站免受物理威胁。四是，电站的重要数据信息应该构建异地容灾体系，防止电站遭受物理打击造成的数据信息丢失。

结束语：

在信息技术的支持下，无人值守新能源电站已经成为了供电系统的发展潮流。同时，无人值守新能源电站也面临着信息安全的严峻挑战，所以无人值守新能源电站的运营过程中应该构建完善的网络防御体系，强化设备与系统安全，构建完善的安全防护制度，保证无人值守新能源电站的信息安全。

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作者简介：李靖文（2007 年9 月-），女，汉族，本科，无职称，研究方向：电子信息