为保障新型电力系统安全稳定运行,贵州电网基于电力监控系统总体防护框架,采用高级别的国家安全标准,开展了以新能源为主体的新型电力系统网络安全检测技术研究,为新型电力系统网络安全风险管控体系添砖加瓦,从而实现了新能源电力监控系统网络安全风险的“全面可观、精确可测、高度可控”。
在国家大力支持下,近年来新能源电厂建设如火如荼。通过对风能、太阳能等清洁能源的大规模开发利用,更加有力地保障电力可靠稳定供应。贵州电网有限责任公司电力调度控制中心网络安全部总经理、公司三级领军技术专家郭翔介绍,相较于传统火力、水力发电厂,新能源电厂电力监控系统更为复杂,与外部网络存在着紧密联系。且随着新能源的应用程度逐渐加大,大量风电和光伏电站连接到电网当中,增加了电力通信网络的节点数量。而在实际应用过程中,大部分新能源电厂地理位置较为偏僻,且户外终端分散,纯物理防护无法有效防止外界物理入侵,新能源厂站电力监控系统大量部署各类物联网感知设备和感知终端等接入电力通信网络,既带来了诸多监控便利,又增加了电力网络安全风险,易被国内外敌对势力利用,攻击电力关键信息基础设施。
为进一步提高新能源电力系统的运行质量和运行效率,完善安全防护设计,2021年以来,在贵州电网有限责任公司电力调度控制中心网络安全部总经理、公司三级领军技术专家郭翔的带领下,进行了以下研究。
边界完整性检测。随着新能源智能电网系统的不断发展壮大,传统隔离网络的边界不断动态调整,存在着物理隔离网络被跨网入侵这一重大隐患风险。研究团队指出可通过对网络边界节点的安全要素获取和分析,实现对电力企业网络边界违规内联检测、定位与阻断控制,以及对于违规事件的应急响应。以此来实现新能源电力系统的内外网边界可感、可视和可知。
安全合规性检测。合规性检测是对电力系统及其生产环境开展的安全性检测。开展新能源电力监控系统网络安全合规性自动化检测技术研究。根据被测目标自动调用检测脚本,减少人为干预带来的漏报误报并可以回溯,方便对以往检测工作的查阅,从而实现对新能源电力监控系统违规外联、本体脆弱性及通用、特有漏洞的多维度检测。
安全脆弱性检测。脆弱性检测主要包括供电稳定性、事故发生率、损失级别。研究团队指出,可采用线性约束检测法或开放式评估法。其中,线性约束适用于大部分电力系统,具有评估过程可控、结果精度高的特点。而开放式评估法是以模拟数据为基础,将其代入电力系统中,了解安全事故、供电中断等问题发生时的具体数值,据此判定电力系统工作的下限要求。该方法适用于一些极端环境下的电力系统脆弱性评估工作,结果带有较强的垂直指导价值。
风险评估模型。针对新能源电力系统的规划、调度和运行提出相应的风险评估指标体系。并结合能源互联网环境下电力系统的双侧随机性特征,提出模糊神经网络对新能源电力系统运行风险进行评估,构建输入数据与输出风险的映射关系,从而实现风险的快速评估。既为风险评估奠定了基础,又利于在风险评估的基础上对风险进一步管控。
通过以上措施,大大减少了专业人员的工作量,提高了发现网络安全风险的及时性,显著提升了新能源电力的网络安全防护能力。有关人士指出,针对新型电力系统的新技术研究、风险控制、网络安全管理等方面,需要电力、网络、安全等跨学科、多领域专家交叉融合开展创新研究工作,从而建立与新型电力系统相匹配的、可持续更新的电力系统、网络安全、数据安全等标准体系。保卫新型电力系统网络安全任重而道远,贵州电网将继续努力积极探索新思路投身网络安全建设,为新型电力系统安全稳定运行保驾护航。
(廖必翔)