電力系統(tǒng)信息安全評估方法與安全通信機制.pdf

1、電力系統(tǒng)的信息安全問題來源于通信與信息系統(tǒng),影響的最大作用點是電力一次系統(tǒng)。根據(jù)電力系統(tǒng)信息基礎架構的分區(qū)結構,以電力監(jiān)控系統(tǒng)為主的生產(chǎn)控制大區(qū)是信息基礎架構和電力基礎架構緊密耦合的交叉點。通過對電力監(jiān)控系統(tǒng)的特點分析,該類系統(tǒng)與常規(guī)計算機網(wǎng)絡相比,在安全威脅、安全需求、事故后果、事故樣本、信息架構和控制流程等方面都表現(xiàn)出全新的信息安全特征,導致常規(guī)信息安全方法難以完全適用。因此,因此，本文以網(wǎng)絡環(huán)境下的電力監(jiān)控系統(tǒng)為切入點，參考常規(guī)領

2、域的信息安全方法，重點研究因電力系統(tǒng)信息安全新特征而導致的安全評估和安全通信機制等難點問題。具體內(nèi)容包括如下方面。
　　(1) 電力監(jiān)控系統(tǒng)的脆弱性評估。根據(jù)電力監(jiān)控系統(tǒng)的網(wǎng)絡結構和特點，定義了基于攻擊圖的脆弱性分析模型; 考慮電力監(jiān)控系統(tǒng)涉及的信息安全影響因素，設計了基于AHP-TOPSIS的脆弱性量化方法。最后，根據(jù)IEC61850構建了評估算例，通過不同安全方案下的計算比較，驗證了評估方法的有效性。
　　(2) 電力監(jiān)

3、控系統(tǒng)的資產(chǎn)識別。以變電站自動化系統(tǒng)作為典型的電力監(jiān)控系統(tǒng)研究對象，在分析該系統(tǒng)資產(chǎn)識別難點的基礎上，從資產(chǎn)分類、業(yè)務識別和資產(chǎn)賦值等三個方面提出完整的信息資產(chǎn)識別方法。并基于IEC61850標準構建了分析實例，驗證了資產(chǎn)識別方法的合理性。
　　(3) 電力監(jiān)控系統(tǒng)的可靠性評估。以廣域測量系統(tǒng)作為典型的電力監(jiān)控系統(tǒng)研究對象。將WAMS的可靠性評估模型分為監(jiān)控中心、數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)和SDH廣域通信系統(tǒng)等三部分，并定義系統(tǒng)可用度作為WM

4、S的可靠性指標。以IEEE14節(jié)點的場人MS系統(tǒng)統(tǒng)為應用實例，計算獲得系統(tǒng)可用度的時變曲線。
　　(4) 電力系統(tǒng)安全通信機制的設計方法。以IEC61850體系下的電力監(jiān)控系統(tǒng)通信模型為研究對象，分析了與安全通信機制設計相關的影響因素，由此構建電力安全通信機制的設計框架。并基于安全設計框架，針對當前安全標準和研究成果尚未解決的兩類通信安全問題進行實例化研究:在風電場遠程監(jiān)控過程中，設計了基于Web服務的風電場遠程安全通信機制，能夠