电力监控系统安全防护总体方案.doc
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1、1 目 次 1 总则 2 2 安全防护方案 2 3 通用安全防护措施 . 11 4 安全管理 . 12 5 安全防护评估 . 14 6 附则 . 15 附录 1 相 关 安全防护法规和标准 16 附 录 2 主要术语中英文对照 17 2 1 总则 1.1 本方案确定了电力监控系统安全防护体系的总体框架 ,细化了电力监控系统安全防护总体原则 ,定义了通用和专用的安 全 防护技术与设备 ,提出了 梯级 调度中心、发电厂、变电站、配电等的电力监控系统安全防护方案及电力监控系统安全防护评估规范 。 1.2 电力监控系统安全防护的总体原则为“安全分区、网络专用、横向隔离、纵向认证 ” 。安全防护主要 针
2、 对电力监控系统 ,即用于监视和控制电力生产及供应过程的、基于计算机及网络技术的业务系统及智能设备 , 以及作为基础支撑的通信及数据网络等。 重点强化边界防护 ,同时加强内部的物理、网络、主机、应用和数据安全 ,加强安全管理制度、机构、人员、系统建设、系统运维的管理 ,提高系统整体安全防护能力 , 保证电力监控系统及重要数据的安全。 1.3 电力监控系统安全防护是复杂的系统工程 ,其总体安全防护水平取决于系统中最薄弱点的安全水平。 电力监控系统安全防护过程是长期的动态过程 , 各单位应当严格落实安全防护的总体原则 , 建立和完善以安全防护总体原则为中心的安全监测、响应处理、安全措施、审计评估等
3、环节组成的闭环机制 。 1.4 本方案适用于电力监控系统的规划设 计、项日审查、工程实施、系统改造、运行管理等。 2 安全防护方案 根据 电力监控系统安全防护规定 的要求 ,电力 .监控系统安全防护总体方案的框架结构如图 1所示。 3 生产控 制 大区 管理 信息 大区 生产控 制 大区 管理 信息 大区 图例 : 正向安全 隔 离装置 反向安全 隔 离装 置 纵向加密认证装置 加密 认 证措施 防火墙 图 1电力监控系统安全防护总体框架结构示意图 2.1安全分区 安全分区是电力监控系统安全防护体系的结构基础 。 发电企业、 电网企业内部基于计算机和网络技术的业务系统 , 原则上划分为产控制大
4、区和管理信息大区。 生产控制大区可以分为控制区 (又称安全区 I)和非控制区 (又称安全区 II)。 在满足安全防护总体原则的前提下 , 可以根据业务系统实际情况 ,简化安全区的设置 ,但是应当 避 免形成不同安全区的纵向交叉联接 。 2. 1. 1 生产控制大区的安全区划分 (1)控制区 (安全区 I) : 控制区中的业务系统或其功能模块 (或子系统 )的典型特征为 :是电力生产的重要环节 ,直接实现对电力一次系统的实时监控 ,纵向使用电力调度数据网络或专用通道 ,是安全防护的重点与核心 。 控制区的传统典型业务系统包括电力数据采集和监控系统、能量管理系统、广域相量测量系统、配网自动化系统、
5、变电站自动化系统、发电厂自动监控系统等 ,其主要使用者为调度员和运行操作人员 , 数据传输实时性为毫 秒 级或 秒 级 , 其数据通信使用电力调度数据网的实时子网或专用通道进行传输 。 该区内还包括有采用专用通道的控制系统 , 如 : 继电保护、安全自动控制系统、低频 (或低压 )自动减负荷系统、负荷控制管理系统等 ,这类系统对数据传输的实时性要求为毫移级或秒级 , 其中负荷控制管理系统为分钟级。 (2)非控制区 (安全区 II) : 4 非控制区中的业务系统或其功能模块的典型特征为 : 是电力生产的必要环节 ,在线运行但不具备控制功能 ,使用电力调度数据网络 , 与控制区中的业务系统或其功能
6、模块联系紧密。 非控制区的传统典型业务系统包括调度员培训模拟系统、水库调度自动化系统、 故障录波信息管理系统、电能量计量系统等 ,其主要使用者分别为调度员、继电保护人员及等 。 在厂站端还包括电能量远方终端、 故障录波装置等。非控制区的数据来 采 集度是分钟级或小时级 , 其数据通信使用电力调度数据网的非实时子网。此外 , 如果生产控制大区内个别业务系统或其功能模決 (或子系统 ) 需使用公用通信网络、 无线通信网络以及处于非可控状态下的网络设备与终端等进行通信 , 其安全防护水平低于生产控制大区内其他系统时 ,应设立安全接入区 ,典型的业务系统或功能模块包括配电网自动化系统的前置采集模块 (
7、终端 )、负荷控制管理系统、某些分布式电源控制系统等 ,安全接入区的典型安全防护框架结构如图 2所示。 图 2安全接入区的典型安全防护框架结构示意图 2.1.2 管理信息大区的安全区划分 管理信息大区是指生产控制大区以外的电力企业管理业务系统的集合。管理信息大区的传统典型业务系统包括调度生产管理系统、行政电话网管系统、电力企业数据网等。 电力企业可以根据具体情况划分安全区 , 但不应影响生产控制大区的安全。 2.1.3 业务系统分置于安全区的原则 根据业务系统或其功能模块的实时性、使用者、主要功能、设备使用场所、各业务系统 间 的相5 互关系、广域网通信方式以及对电力系统的影响程 度等 , 按
8、以下规则将业务系统或其功能模 块 置于相应的安全区 : (1)实时控制系统、有实时控制功能的业务模块以及未来有实时控制功能的业务系统应当置于控制区 。 (2)应当尽可能将业务系统完整置于一个安全区内。当业务系统的某些功能模块与此业务系统不属于同一个安全分区内时 , 可以将其功能模块分置于相应的安全区中 , 经过安全区之间的安全隔离 设施进行通信 。 ( 3)不允许把应当属于高安全等级区域的业务系统或其功能模 块 迁移到低安全等级区域 ; 但允许把属于低安全等级区域务系统或其功能模块放置于高安全等级区域 。 ( 4 )对不存在外部网络联系的孤立业务系统 , 其安全分区无特殊要求 ,但需 遵 守所
9、在安全区的防护要求。 (5)对小型县调、配调、小型电厂和变电站的电力监控系统可以根据具体情况不设非控制区 , 重点防护控制区。 (6)对于新一代电网调度控制系统 ,其实时监控与预警功能模块应当置于控制区 , 调度计划和安全校核功能模块应当置于非控制区 , 调度管理功能模決应当置于管理信息大区。 2.1.4 信息安全等级保护划分 根据不同安全区域的安全防护要求 ,确定其安全等级和防护水平。生产控制 大区的安全等级高于管理信息大区 ,系统定级按 电力行业信息系统安全等级保护定级工作指导意见 进行定级 ,具体等级标准见表 1。 表 1 电力监控系统安全保护等级标准 6 2. 1. 5 生产控制大区内
10、部安全防护要求 (1)禁止生产控制大区内部的 E-Mai1服务 ,禁止控制区内通用的 WEB服务。 (2)允许非控制区内部业务系统采用 B/S结构 ,但仅限于业务系统内部使用。允许提供纵向安全WEB服务 ,但应当优先采用专用协议和专用浏览器的图形浏览技术 ,也可以采用经过安全加固且支持HTTPS的安全 WEB服务。 (3)生产控制大区重要业务 (如 SCADA/AGC/AVC、实时电力市场交易等 )的远程通信应当采用加密认证机制 。 (4)生产控制大区内的业务系统间应该采取 VLAN和访问控制等安全措施 ,限制系统间的直接互通。 类别 定级对象 系统级别 省级以上地级及以下 电力 能量管理系统
11、 (具有 SCADA、 AGC、 AVC等控制功能 ) 4 3 变电站自动化系统 (含开 关 站、换流站、集控站 ) 220千伏及以上变电站为 3级 ,以下为 2级 火电监控 (含燃气电厂 )系统 DCS(含辅机控制系统 ) 单机容量 300MW及以上为 3级 ,以下为 2级 水电厂监控系统 总装机 1000MW及以上为 3级 ,以下为 2级 水电厂梯级调度监控系统 3 核 电 站监控系统 DCS(含辅机拒制系统 ) 3 风电场监控系统 风电场总装机容量 200MW及以上为 3级 , 以下为2级 光伏电站监控系统 光伏电站总装机容堂 200MW及以上为 3级 , 以下为 2级 电能量计量系统
12、3 2 广域相量测量系统 (WAMS) 3 无 电网动态预警系统 3 无 监控 调度交易计划系统 3 无 系统 水调自动化系统 2 调度管理系统 2 雷电监测系统 2 电力调度数据网络 3 2 通信设备网管系统 3 2 通信资源管理系统 3 2 综合数据通信网络 2 故障录波信息管理系统 . 3 配电监控系统 3 负荷控制管理系统 3 新一代电网调度控制系统的实时监控与预警功能模块 4 3 新一代电网调度控制系统的调度计划功能模块 3 2 新一代电网调度控制系统的安全校核功能模块 3 2 新一代电网调度控制系统的调度管理功能模块 2 7 (5)生产控制大区的 拨 号访问服务 ,服务器和用户端均
13、应当使用经国家指定部门认证的安 全加固的操作系统 ,并采取加密、认证和访问控制等安全防护 措 施。 (6)生产控制大区边界上可以采用入侵检测措施 。 (7)生产控制大区应当采取安全审计措施 ,把安全审计与安全区网络管理系统、综合告警系统、IDS管理系统、敏感业务服务器登录认证和授权、关键业务应用访问权限相结合。 (8)生产控制大区内主站端和重要的厂站端应该统一部署 恶 意代码防护系统 ,采取防范 恶 意代码措施。病毒库 、 木马库以及 IDS规则库应经过安全检测并应离线进行更新。 2. 1.6 管理信息大区安全要求 应当统一部署防 火墙、 IDS、恶意代码防护系统及桌面终端控制系统等通用安全防
14、护设施。 2. 1. 7 安全区拓扑结构 电力监控系统安全区连接的拓扑结构有 4连式、 三角和星形结构三种 。 键式结构中的控制区具有较高的累 积 安全强度 ,但总体层次较多 ; 三角结构各区可以直接相连 ,效率较高 ,但所用隔离设各较多 ; 星形结构所用设备较少、易于实施 ,但中心点故障影响范围大。三种模式均能满足电力监控系统安全防护体系的要求 , 可以根据具体情况选用 , 见图 3。 2.1.8 监管信息接入要求 按照国家有关规定 , 在满足电力监控系统安全防护要求的前 提下 ,将相关信息接入电力监管信8 息系统。 2.2 网络专用 电力调度数据网是为生产控制大区服务的专用数据网络 ,承载
15、电力实时控制、在线生产交易等业务。安全区的外部边界网络之问的安全防护隔离强度应该和所 连 接的安全区之问的安全防护隔离强度相匹配。 电力调度数据网应当在专用通道上使用独立的网络设备组网 ,采用基于 SDH/PDH不同通道、不同光波长、不同纤芯等方式 , 在物理层面上实现与电力企业其它数据网及外部公共信息网的安全隔离。当采用 EPON、 GPON或光以太网络等技术时应当使用独立纤芯或波长 。 电力调度数据网划分 为逻辑隔 离 的实时子网和非实时子网 ,分别 连 接控制区和非控制区。可以采用 MPLS-VPN技术、安全 隧 道技术、 PVC技术、静态路由等构造子网。 电力调度数据网应当采用以下安全
16、防护措施 : (1)网络路由防护 按照电力调度管理体系及数据网络技术规范 , 采用虚拟专网技术 , 将电力调度数据网分割为逻辑上相对独立的实时子网和非实时子网 , 分别对应控制业务和非控制生产业务 , 保证实时业务的封闭性和高等级的网络服务质量 。 ( 2) 网络边界防护 应当采用严格的接入控制措施 , 保证业务系统接入的可信性。经过授权的节点允许接入电力调度 数据网 ,进行广域网通信 。 数据网络与业务系统边界采用必要的访问控制措施 ,对通信方式与通信业务类型进行控制 ; 在生产控制大区与电力调度数据网的纵向交接处应当釆取相应的安全隔离、加密、认证等防护措施。对于实时控制等重要业务 ,应该通
17、过纵向加密认证装置或加密认证网关接入调度数据网。 ( 3)网络设备的安全配置 网络设备的安全配置包括关闭或限定网络服务、避免使用默认路由、关闭网络边界 OSPF路由功能、采用安全增强的 SNMPv2及以上版本的网管协议、设置受信任的网络地址范国、记录设备日志、设置高强度的密码、开启访问控制 列表、封闭空闲的网络端口等。 (4)数据网络安全的分层分区设置 电力调度数据网采用安全分层分区设置的原则 。 调度数据网由骨干网和接入网组成。地级以上调度中心节点构成调度数据网骨干网 (简称骨干网 )。各级调度的业务节点及直调厂站节点构成分层接入网 ,各厂站按照调度关系接入两层接入网。 调度数据网未覆盖到的
18、电力监控系统 (如配电网自动化、负荷控制管理、分布式能源接入等 )的数据通信优先釆用电力专用通信网络 , 不具备条件的也以可采用公用通信网络 (不包括因特网 )、无9 线网络 (GPRS、 CDMA、 230MHz、 WLAN 等 )等通信方 式 ,使用上述通信方式时应当设立安全接入区 , 并采用安全隔离、访问控制、认证及加密等安全措施。 各层面的数据网络之 间 应该通过路由限制措施进行安全隔离。当县调或配调内部采用公用通信网时 ,禁止与调度数据网互联 ,保证网络故障和安全事件限制在局部区域之内。 企业内部管理信息大区纵向互联采用电力企业数据网或互联网 , 电力企业数据网为电力企业内联网。 2
19、.3 横向隔离 2.3.1 横向隔离是电力二次安全防护体系的横向防线。采用不同强度的安全设备隔离各安全区 , 在生产控制大区与管理信息大区之间必须设置经国家指定部门检测认 证的电力专用横向单向安全隔离装置 , 隔离强度应当接近或达到物理隔离。电力专用横向单向安全隔离装置作为生产控制大区与管理信息大区之间的必备边界防护措施 ,是横向防护的关键设备。生产控制大区内部的安全区之问应当采用具有访问控制功能的网络设备、防火墙或者相当功能的设施 ,实现 逻 辑隔离。安全接入区与生产控制大区相连时 ,应当采用电力专用横向单向安全隔离装置进行集中互联。 2.3.2 按照数据通信方向电力专用横向单向安全隔离装置
20、分为正向型和反向型。 正向安全隔离装置用于生产控制大区到管理信息大区的非网络方式的单向数据传输 。反向安全隔离装置用于从管理信息大区到生产控制大区的非网络方式的单向数据传输 , 是管理信息大区到生产控制大区的唯一数据传输途径。反向安全隔离装置集中接收管理信息大区发向生产控制大区的数据 ,进行签 名 验证、内容过 滤 、有效性检查等处理后 ,转发给生产控制大区内部的接收程序。专用横向单向隔离装置应该满足实时性、可靠性和传输流量等方面的要求。 2.3.3 严格禁止 E-Mai1、 WEB、 Telnet、 R1ogin、 FTP等安全风险高的通用网络服务和以 B/S或 C/S方式的数据库访问 穿
21、越专用横向单向安全隔离装置 ,仅允许纯 数据的单向安全传输。 控制区与非控制区之间应当采用具有访问控制功能的设备或相当功能的设施进行逻辑隔离 。 2.4 纵向认证 2.4.1 纵向加密认证是电力监控系统安全防护体系的纵向防线。采用认证、加密、访 问 控制等技术措施实现数据的远方安全传输以及纵向边界的安全防护。对于重点防护的调度中心、发电厂、变电站在生产控制大区与广域网的纵向连接处应当设置经过国家指定部门检测认证的电力专用纵向加密认证装置或者加密认证网关及相应设施 , 实现双向身份认证、数据 加 密和访问控制。安全接入区内纵向通信应当采用基于非对称密钥技 术的单向认证等安全措施 , 重要业务可以
22、采用双向认证 。 2.4.2 纵向加密认证装置及加密认证网关用于生产控制大区的广域网边界防护。纵向加密认证装置为广域网通信提供认证与加密功能 ,实现数据传输的机密性、完整性保护 ,同时具有安全过滤功能。加密认证网关除具有加密认证装置的全部功能外 , 还应实现对电力系统数据通信应用层协议及报文10 的处理功能。 2.4.3 对处于外部网络边界的其他通信网关 , 应当进行操作系统的安全加 固 ,对于新上的系统应当支持加密认证的功能。 2.4. 4 调度中心和重要厂站两侧均应当配置纵向加密认证装置或纵向加密认证网关 ; 小型厂站 侧至少应当实现单向认证、数据加密和安全过滤功能 。 2.4.5 传统的
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