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應(yīng)對智能電網(wǎng)的安全挑戰(zhàn)

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· 思科專欄· ·69·
氣候變化、燃料成本的上漲、電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施的老
化以及全新發(fā)電技術(shù)的問世．所有這一切都要求采用
更為智能的新型系統(tǒng)來管理電網(wǎng)。智能電網(wǎng)轉(zhuǎn)型的核
心就在于．將智能通信網(wǎng)絡(luò)用作進(jìn)行電網(wǎng)計(jì)量、分析
和控制的平臺(tái)，全面覆蓋電力公司從發(fā)電、交易、輸配
電到零售的整個(gè)運(yùn)營流程?；ゲ僮餍允侵悄茈娋W(wǎng)最重
要的基礎(chǔ)要素之一．有助于實(shí)現(xiàn)智能電網(wǎng)中所有必要
設(shè)備、技術(shù)、應(yīng)用和各個(gè)相關(guān)方(發(fā)電單位、消費(fèi)者及
運(yùn)營商)間的交互。盡管智能電網(wǎng)通信有助于能源行
業(yè)完成轉(zhuǎn)型．并在保持高水平的可靠性、性能和可管
理性方面發(fā)揮著重要作用，但它們也需要集成式安全
基礎(chǔ)設(shè)施，、
應(yīng)對智能電網(wǎng)的安全挑戰(zhàn)
◇ 安全問題浮出水面
當(dāng)前許多正在部署的、用
以支持智能電網(wǎng)項(xiàng)目的技術(shù)如
智能電表、傳感器和先進(jìn)的通
信網(wǎng)絡(luò)等， 都會(huì)加大電網(wǎng)受到
攻擊的風(fēng)險(xiǎn)。對于那些將要遷
移到智能電網(wǎng)通信平臺(tái)的電
廠． 首要的安全問題集中在以
下方面：
1)整合獨(dú)立發(fā)電廠等分布
式能源供應(yīng)商、可再生能源發(fā)
電和分布式能源：
2)支持自動(dòng),rE 、管理和控
制的數(shù)字設(shè)備日益普及：
3)必須遵從法規(guī)。符合關(guān)
鍵基礎(chǔ)設(shè)施保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)：
4)遷移到增強(qiáng)系統(tǒng)，來支
持?jǐn)嚯姽芾怼⑴潆娮詣?dòng)化、基于
狀態(tài)的維修、負(fù)荷預(yù)測和先進(jìn)
的計(jì)量基礎(chǔ)設(shè)施：
5)需要全新水平的客戶服
務(wù)和能源管理。
隨著用以支持微電網(wǎng)集
成、能源領(lǐng)域開放競爭．以及網(wǎng)
絡(luò)可控設(shè)備的使用的多樣化網(wǎng)
絡(luò)的發(fā)展， 需要為智能電網(wǎng)中
的所有相關(guān)方。包括電力公司、
商業(yè)企業(yè)、消費(fèi)者和能源服務(wù)
供應(yīng)商提供一個(gè)融合的安全基
礎(chǔ)設(shè)施。為了保護(hù)電力交付系
統(tǒng)的資產(chǎn)．包括控制中心、變電
站、饋電線甚至客戶電表等，需
要部署端到端安全的基礎(chǔ)設(shè)
施，來保護(hù)大量用以運(yùn)行、觀察
和控制供電及數(shù)據(jù)測量的通信
資產(chǎn)(用于控制中心的SCADA、
RTUS、PLC、電表、數(shù)字式繼電
器和間隔控制設(shè)備)。
保護(hù)電網(wǎng)運(yùn)營和資產(chǎn)
思科認(rèn)為， 能源基礎(chǔ)設(shè)施
的現(xiàn)代化需要完善的安全架
構(gòu)， 以改善各種數(shù)字設(shè)備的集
成、提高傳感器的使用率，并在
電網(wǎng)運(yùn)營流程中全方位集成物
理安全和數(shù)字安全管理層次。
思科電網(wǎng)安全解決方案采用了
一種集成、融合的安全方法．能
夠?yàn)殡娋W(wǎng)系統(tǒng)、數(shù)據(jù)和資產(chǎn)提
供關(guān)鍵的基礎(chǔ)設(shè)施級(jí)安全性：
在防御威脅的同時(shí)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)：
并保護(hù)電力公司運(yùn)營設(shè)施。通
過將物理和邏輯安全融合到單
一的集成安全基礎(chǔ)設(shè)施之中，
思科智能電網(wǎng)解決方案提高了
整體安全性． 同時(shí)也簡化了安
全管理并降低了相關(guān)成本。這
種全面、融合的方法帶來了以
下優(yōu)勢：
1)降低系統(tǒng)遭受物理攻擊
或網(wǎng)絡(luò)攻擊的可能性：
2)提高運(yùn)營永續(xù)性。防止
安全問題的發(fā)生：
3)支持安全訪問智能電網(wǎng)
信息并提供數(shù)據(jù)保密性：
4)優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)可靠性、網(wǎng)絡(luò)
計(jì)算和電網(wǎng)通信運(yùn)營支持：
5)建立法規(guī)遵從性框架。
思科電網(wǎng)安全解決方案
思科已經(jīng)開發(fā)了一系列電
網(wǎng)安全解決方案， 為業(yè)務(wù)運(yùn)作
和控制流程提供了安全的通信
平臺(tái)．能夠支持多種發(fā)電網(wǎng)絡(luò)．
包括大容量發(fā)電廠和可再生能
源發(fā)電廠網(wǎng)絡(luò)， 以及支持控制
中心、變電站和鄰域網(wǎng)的輸配
電網(wǎng)絡(luò)。這些解決方案能為托
· 7O · ·思科專欄·
管關(guān)鍵運(yùn)營應(yīng)用、系統(tǒng)和數(shù)據(jù)
的控制中心和數(shù)據(jù)中心提供IT
安全性，同時(shí)滿足法規(guī)要求。
思科電網(wǎng)安全解決方案包
括以下幾方面
1)身份管理和訪問控制。思
科的身份管理解決方案專為滿
足電網(wǎng)運(yùn)營需要而構(gòu)建． 包括
身份驗(yàn)證和訪問控制組件。身
份驗(yàn)證能夠確保只有通過驗(yàn)證
的用戶、用戶組和服務(wù)才能訪
問控制中心、輸電和配電網(wǎng)絡(luò)。
該解決方案無需繁瑣地人工輸
入和更改訪客用戶的認(rèn)證證書．
并可配置無客戶端身份驗(yàn)證機(jī)
制和進(jìn)行無線片；戶身份驗(yàn)證。訪
問控制則為用戶和應(yīng)用以本地
及遠(yuǎn)程方式． 訪問各個(gè)控制中
心、數(shù)據(jù)中心和變電站網(wǎng)絡(luò)提供
了細(xì)粒度的權(quán)限控制。
2)威脅防御。因?yàn)橥ǔ：?
難預(yù)測新威脅會(huì)以何種形式出
現(xiàn)、所以需要采用威脅防御解
決方案來防御安全攻擊。另外，
應(yīng)在整個(gè)電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施中廣
泛、認(rèn)真地應(yīng)用安全機(jī)制，以實(shí)
現(xiàn)高效的分層防御。
3)數(shù)據(jù)中心安全。鑒于電
網(wǎng)運(yùn)營Et益復(fù)雜． 電力公司需
要部署一個(gè)高度可擴(kuò)展、永續(xù)、
安全的數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)。思
科的數(shù)據(jù)中心安全解決方案是
保護(hù)電力公司運(yùn)營的核心。思
科數(shù)據(jù)中心解決方案采用整合
和虛擬化技術(shù)， 提供了一套強(qiáng)
大的工具．使企業(yè)能夠?qū)⒕W(wǎng)絡(luò)、
計(jì)算和存儲(chǔ)資源整合為安全、
共享的資源池， 從而保護(hù)應(yīng)用
和數(shù)據(jù)完整性； 保證電力公司
中先進(jìn)的業(yè)務(wù)流程和應(yīng)用問的
安全通信： 并安全地連接到可
再生能源供應(yīng)商等外部資源。
思科數(shù)據(jù)巾心安全解決方案提
供了一套全面的工具， 有助于
確保智能電網(wǎng)存儲(chǔ)、系統(tǒng)和數(shù)
據(jù)的安全性及保密性。
4)廣域網(wǎng)安全。廣域網(wǎng)連
接著各種電力公司單位網(wǎng)絡(luò)．
包括現(xiàn)場局域網(wǎng)、輸配電(T&amp;amp;D)
網(wǎng)、服務(wù)提供商網(wǎng)絡(luò)，以及支持
電力公司運(yùn)營的控制中心和數(shù)
據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)， [犬]而保護(hù)廣域網(wǎng)
(WAN)的安全至關(guān)重要。廣域
網(wǎng)必須能夠確保為電力公司網(wǎng)
絡(luò)上的所有用戶、設(shè)備和應(yīng)用
提供出色的可用性、安全性和
性能
5)安全管理和監(jiān)控。隨著
越來越多的發(fā)電和輸電電網(wǎng)資
產(chǎn)一如變電站、變壓器和輸電
線等連接到數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)， 對于提
高安全性和運(yùn)營永續(xù)性的需求
也變得日益迫切． 要求必須采
用自動(dòng)化丁具和流程來監(jiān)控安
全事件。
6)物理安全。許多用于發(fā)
電和輸電的資產(chǎn)易于遭受恐怖
襲擊和自然災(zāi)害的影響。思科
的物理安全解決方案提供了多
種以網(wǎng)絡(luò)為中心的視頻系統(tǒng)、IP
攝像頭和電子訪問控制功能，
并采用了將語音、數(shù)據(jù)和物理
安全融合到單一集成設(shè)備的技
術(shù)， 能夠?qū)Ω鞣N媒體進(jìn)行安全
事件管理。
7)發(fā)電廠安全。智能電網(wǎng)
將支持電力公司集成、管理和
控制各種能源， 進(jìn)行電網(wǎng)負(fù)載
均衡， 以便在傳統(tǒng)電廠難以滿
足用電需求時(shí)能提供補(bǔ)充能
源。為此．電力公司的網(wǎng)絡(luò)需要
能夠保護(hù)傳統(tǒng)發(fā)電廠之間以及
傳統(tǒng)發(fā)電廠和可再生能源發(fā)電
廠間的通信?？稍偕茉窗l(fā)電
廠由獨(dú)立電力生產(chǎn)單位所有或
管理
8)變電站安全。變電站是
電力公司供電網(wǎng)絡(luò)的核心構(gòu)建
模塊．負(fù)責(zé)連接現(xiàn)場局域網(wǎng)、計(jì)
量網(wǎng)絡(luò)、配電變電站處的家庭
局域網(wǎng)。以及廣域計(jì)量系統(tǒng)
(WAMS)。對電力公司而言，將
數(shù)據(jù)從變電站安全地傳輸?shù)蕉?
個(gè)目的地是一項(xiàng)嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。
9) 商業(yè)能源管理安全性。
Cisco Network Building Media—
tor可訪問、計(jì)量并管理商業(yè)建
筑中耗電系統(tǒng)所用的能源
Cisco Network Building M edia—
tor以基于標(biāo)準(zhǔn)的開放網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)
為基礎(chǔ)，從各種建筑物、IT、供電
和耗電設(shè)備收集數(shù)據(jù)， 使電力
公司能夠更好地預(yù)測和滿足能
源需求、優(yōu)化發(fā)電負(fù)荷 并更出
色地管理太陽能等替代能源。
為了將Cisco Building Mediator
集成到全面的商業(yè)能源管理解
決方案巾， 需要建筑物控制器
和電力公司控制網(wǎng)絡(luò)之間具備
安全的互操作性， 包括將現(xiàn)有
建筑物自動(dòng)化設(shè)備連接到IP通
信網(wǎng)絡(luò)。此外。還需要嵌入強(qiáng)大
的安全解決方案，以便安全、高
質(zhì)量地交付建筑物和IT集成服
務(wù)。
l0)電力公司法規(guī)遵從性
網(wǎng)絡(luò)在管理運(yùn)營風(fēng)險(xiǎn)和法規(guī)遵
從性方面發(fā)揮著關(guān)鍵作用。電
力公司必須實(shí)施網(wǎng)絡(luò)安全控制
機(jī)制， 來監(jiān)控和報(bào)告業(yè)務(wù)流程
和信息傳輸情況。如果未能正
確實(shí)施這些控制措施， 數(shù)據(jù)和
關(guān)鍵業(yè)務(wù)流程的可用性、完整
性和保密性就可能會(huì)遭到破
壞。保證電力公司網(wǎng)絡(luò)遵從法
規(guī)， 不僅有助于電力公司免遭
影響，而且能提高消費(fèi)者信心，
加速智能技術(shù)的采用。
l】) 思科電網(wǎng)安全專業(yè)化
服務(wù)。思科服務(wù)部門以及合作
伙伴生態(tài)系統(tǒng)能夠幫助客戶規(guī)
劃、構(gòu)建和運(yùn)行符合智能電網(wǎng)
要求的網(wǎng)絡(luò)， 從而滿足法規(guī)遵
從性要求， 并防御網(wǎng)絡(luò)和物理
安全威脅。思科電網(wǎng)安全服務(wù)
采用業(yè)界最佳實(shí)踐， 并借鑒了
思科在規(guī)劃、構(gòu)建和運(yùn)行端到
端安全的基礎(chǔ)設(shè)施方面的成熟
方法， 而這些安全基礎(chǔ)設(shè)施集
成了思科和合作伙伴的解決方
案

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