数字配电系统安全配置检查
在一次针对某市电力公司的网络攻击事件中,攻击者通过配电终端设备的弱口令漏洞,试图切断三条主干配电线路的供电。但得益于该公司的安全配置检查机制,所有异常访问请求都在3秒内被识别并拦截。
随着新型电力系统建设的推进和"双碳"目标的实施,数字配电系统正经历前所未有的智能化、网络化变革。这一变革同时带来了更复杂的安全挑战------攻击面从传统物理边界延伸至网络空间每一个终端。
本文将基于现行法规标准和技术实践,为数字配电系统部署过程中的安全配置检查提供一套完整的技术框架与实施方案。
01 技术基础与法规框架
数字配电系统的安全配置检查并非凭空设计,而是建立在坚实的法规要求 和技术基础之上。首要遵循的是2025年1月1日正式实施的《电力监控系统安全防护规定》。
该规定明确了电力监控系统安全防护的总体原则:"安全分区、网络专用、横向隔离、纵向认证"。这套十六字原则构筑了电力系统网络安全的基石,直接指导着安全配置检查的每一个环节。
除了国家层面的法规,地方标准和行业实践同样不可或缺。深圳市电力行业协会发布的《深圳市新型配电系统用电安全评价标准》等标准,为地区性配电系统安全提供了更为具体的指导。
随着新能源、智能建筑和直流微网等新技术的发展,数字配电系统面临的接地安全问题变得更加复杂。据统计,低压系统中60%以上的电气火灾和触电事故由接地故障导致。
尤其值得关注的是电弧性故障,其电流小而难以被传统保护装置及时切断。这一现实迫使我们在设计安全配置检查时必须覆盖系统基础安全的各个层面。
02 安全配置检查的整体框架
分区防护检查:边界的精确划分
电力监控系统的安全分区依据安全等级从高到低划分为生产控制区和管理信息区,生产控制区又可细分为安全Ⅰ区和安全Ⅱ区。
每一分区都有明确的安全防护要求,这些要求直接决定了配置检查的重点方向。
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安全Ⅰ区是防护等级最高的区域,部署对电力一次系统进行实时监控的业务模块。此区禁止采用安全风险高的通用网络服务功能,严禁选用具有无线通信功能的产品。
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安全Ⅱ区则部署与安全Ⅰ区交互紧密但不直接实施控制的业务模块。这两个区域之间必须设置具有访问控制功能的设备、防火墙或相当功能的逻辑隔离设施。
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安全接入区的设置是配电系统特有的需求。当终端采用非电力监控专用网络通信或终端不具备物理访问控制条件时,必须设立这一区域。
关键检查点识别:从边界到核心
基于分区要求,可以梳理出数字配电系统安全配置检查必须覆盖的四个关键维度:
网络边界安全检查首要关注安全区之间的隔离措施。生产控制区与管理信息区、安全接入区之间的联接处必须设置电力专用横向单向安全隔离装置。
设备配置安全的检查则需要深入到每个终端设备。如甘肃电力调度中心采用的便携式安全配置核查工具,能够实现对调度主站、变电站、并网电厂监控系统安全配置情况的自动化采集研判。
系统基础安全检查包括系统接地、电气隔离等物理层安全。根据即将更新的国家标准,检查范围需要从传统的低压交流系统扩展到涵盖直流系统及交直流混合系统。
数据与运行安全则聚焦于数据的完整性和系统运行的可靠性。遵义供电局的"图实一致"数字化核查实践表明,通过自动关联比对调度自动化系统与计量自动化系统的数据,能够快速锁定图实不一致问题,防止因设备数据与现场不符带来的安全风险。
03 网络边界与访问控制检查
边界防护的精确实施
网络边界检查的重点是验证"横向隔离"和"纵向认证"原则是否得到落实。根据规定,生产控制区应当使用独立的电力监控专用网络,在物理层面上实现与其他数据网及外部公用数据网的安全隔离。
具体检查内容包括:验证横向单向安全隔离装置是否正确部署在生产控制区与管理信息区之间;检查生产控制区与电力监控专用网络的广域网之间的联接处是否设置电力专用纵向加密认证装置或加密认证网关。
访问控制策略的精细化配置
访问控制检查必须深入到策略的每一个细节。甘肃电力调度中心发现的权限绕过、数据泄露、弱密码配置、未授权访问等典型安全隐患,为访问控制检查提供了明确的方向。
实用检查项目包括:账户权限分配是否符合最小权限原则;认证机制是否采用高强度加密;密码策略是否禁止弱口令;网络服务端口是否仅开放必要的最小集合等。
04 终端设备与系统基础安全检查
智能终端的安全加固
数字配电系统包含大量终端设备,这些设备往往成为网络攻击的突破口。河南电科院建设的省级配电网络安全监测平台,已实现对全省12大类关键设备的全面监测。
终端设备检查应包括:设备身份认证机制 是否健全、通信加密 是否启用、固件版本 是否及时更新、物理接口是否安全管控等。对于生产控制区的设备,还应特别检查是否严格遵守禁用无线通信功能的规定。
基础系统安全的全面核查
系统接地安全是基础安全的重要组成部分。依据修订中的国家标准,对于新型配电系统,接地安全检查需考虑新能源光伏并网点与主电网接地方式的协调,避免因多电源点协同不当导致的过电压保护失效问题。
具体检查内容包括:接地系统的完整性测试、接地电阻值测量、等电位连接验证,以及对于交直流混合系统,还需检查交直流接地系统的隔离与协调。
05 自动化检查与持续监测机制
检查流程的自动化实现
传统的安全配置检查依赖人工操作,效率低且容易遗漏。甘肃电力调度中心打破传统,构建"平台+终端"技术监督机制,仅2024年以来就核查并整改安全隐患2000余项,整改率达到100%。
自动化检查流程可设计为:通过便携式核查工具自动采集终端配置信息→上传至安全配置管控平台→平台自动比对安全基线→生成差异报告并分派整改任务→验证整改结果并闭环管理。
下图展示了这一自动化安全配置检查工作流程的完整闭环:
是 否 是 否 便携式核查工具
自动采集终端配置 安全配置管控平台
接收与分析数据 自动比对预设安全基线 配置是否符合基线? 记录合规状态
更新设备安全档案 生成安全差异报告
自动分派整改任务 执行整改措施 平台验证整改结果 整改是否达标? 问题闭环
更新合规状态 定期生成安全态势报告
持续监测与智能预警
一次性的检查无法应对持续变化的安全威胁。河南电科院建设的监测平台实现了设备状态精准采集、安全事件秒级告警、威胁态势深度分析三大核心功能。
持续监测的重点应包括:异常网络流量监测、未授权访问尝试识别、设备异常行为分析、配置变更监控等。遵义供电局的"图实一致"数字化核查是数据层面持续监测的典型案例,通过实时比对物理设备与系统图纸数据,可及时发现并预警"图实不符"隐患。
06 策略管理与应急响应设计
管理制度的技术落地
技术手段的有效性依赖于管理制度的支持。《电力监控系统安全防护规定》明确要求,运营者是电力监控系统安全防护的责任主体,需建立健全相应管理制度。
在安全配置检查方面,必须建立以下管理制度:安全配置基线管理制度、配置变更审批流程、定期检查与评估制度、安全事件报告与处理流程等。同时,需要将这些制度要求转化为可检查、可验证的技术控制点。
应急响应的快速启动
应急响应能力是安全防护的最后一道防线。河南电科院创新构建了"平战结合、省市联动"的网络安全应急响应机制,针对不同级别安全事件固化了处置流程,严格控制响应时效。
应急响应检查应包括:验证应急预案的完整性与可行性;检查备用系统和数据备份的有效性;评估应急演练的定期开展情况;确认应急通信渠道的畅通性等。
随着数字配电系统规模的不断扩大,安全配置检查正朝着平台化、自动化和智能化的方向加速演进。前沿的探索已经将人工智能算法应用于异常行为识别 ,将区块链技术用于配置变更的不可篡改记录。
然而,无论技术如何进步,安全配置检查的核心始终不变:确保每一个设备、每一条策略、每一次访问都符合"安全分区、网络专用、横向隔离、纵向认证"的根本原则。
最终,数字配电系统的安全不仅是一套技术配置,更是一种持续的风险识别、评估与处置能力,是技术手段与管理制度的深度融合,是面对未知威胁时的准备与韧性。