CN111753297B - 适用于多站融合变电站监控***多信息流模块化接入方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种适用于多站融合变电站监控***多信息流模块化接入方法。从模块化设计理念出发，针对多站融合多站数据接入的情况，对接入的数据信息分为3类，对每一类数据流采取有针对性的标准化安全防护策略配置，标准化接入所属的信息安全分区，形成3类标准化信息接入模块。本发明方法通过数据分类并采用差异化的安全接入措施实现了多站融合多数据模块化接入方案，解决了多站融合数据接入带来的信息安全问题。

Description

适用于多站融合变电站监控***多信息流模块化接入方法
技术领域
本发明涉及一种适用于多站融合变电站监控***多信息流模块化接入方法。
背景技术
多站融合是未来变电站的发展方向，多站融合的核心是信息的融合。多站融合变电站相较传统变电站的业务增加了储能站监控、光伏电站监控、微电网监控、能量管理***、多站融合的智能辅控***、多站融合视频监控、智能运维管控、用电信息采集、车联网服务等。目前变电站，对新增业务数据并未采取有针对性的信息接入方案。
多站融合变电站是变电站、数据中心站、综合能源站等的多站融合，多站融合的核心是信息融合。相较传统变电站的信息安全风险，智慧能源站的信息安全问题有着其复杂性和特殊性，主要有以下四点。
1、安全分区的复杂性增大
多站融合变电站相较传统变电站的业务增加了储能站监控、光伏电站监控、微电网监控、能量管理***、多站融合的智能辅控***、多站融合视频监控、智能运维管控、用电信息采集、车联网服务等。应按照国家能源局、国家电网公司关于信息安全的相关规范，对新增业务数据根据具体影响的重要程度进行安全分区，对其中相对重要的数据传输进行加密和认证保护，对安全分区之间采取合理的物理隔离措施，否则无法保障智慧能源站业务安全。
2、安全边界信息交互风险增大
由于业务大量增加，在传统安全边界处（生产控制大区与管理信息大区之间，管理信息大区和互联网大区之间），业务交互需求多样性增加，容易受到来自外网的各种攻击和威胁。入侵者可以利用各种工具扫描网络及***中存在的安全漏洞，并通过一些攻击程序对网络进行恶意攻击，这样的危害可以造成网络的瘫痪，***的拒绝服务，信息的被窃取、篡改等等。
这就需要加强安全防护措施，对访问进行权限和内容的控制，以满足内外网业务数据交换的功能，实现对数据库访问的严格控制，彻底交互风险。
3、无线传感网络带来的安全问题
（1）传感器设备易受攻击。传感器设备由于功能简单、数量巨大及部署范围广泛，很容易被攻击者实施直接的物理攻击；
（2）无线通信易受攻击。感知设备通常通过无线方式进行信息采集，无线通信的开放性使攻击者很容易通过窃听、伪造和重放等方式实施攻击。
需要针对无线传感网络采取相应的安全防护措施。
4、机器人巡检***带来的安全问题
（1）网络安全方面
机器人巡检***在巡检终端和主机之间的网络通信过程中可能出现非授权访问和非法接入的安全隐患问题。侵入者可以采取 DHCP 自动获取网络 IP 地址接入网络，如使用者没有对无线路由器或无线传输接入器进行加密、强口令设置，或者没有对传输文件进行加密都可能受到入侵。
（2）主机安全方面
机器人主机安全方面存在的隐患主要有非法侵入、信息泄露、访问权限过大等。主机操作***如果未安装相应的防病毒软件并及时更新病毒库，也易感染病毒而遭受侵害。
（3）终端安全方面
巡检终端的电子设备诸如红外线成像仪、工控机和高清摄像头随意启动或更改较弱的密码口令，造成存放在现场总线以及控制***和其他有关***中的密码信息、关键数据以及核心指令遭到入侵者攻击，相关的资料文件被更改、盗取或者破损无法使用。
需要针对机器人巡检***采取相应的安全防护措施。
本申请从模块化设计理念出发，将多站融合接入的数据信息分为综合能源模块、生产物联模块、泛在物联模块，采取针对性的标准化安全防护方案，实现数据模块化接入。解决多站融合数据接入的安全问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种适用于多站融合变电站监控***多信息流模块化接入方法，该方法通过数据分类并采用差异化的安全接入措施实现了多站融合多数据模块化接入方案，解决了多站融合数据接入带来的信息安全问题。
为实现上述目的，本发明的技术方案是：一种适用于多站融合变电站监控***多信息流模块化接入方法，将接入的数据信息分为3类，对每一类数据流采取针对性的标准化安全防护策略配置，标准化接入所属的信息安全分区，形成3类标准化信息接入模块：综合能源模块、生产物联模块、泛在物联模块；其中，
综合能源模块：包括储能站、光伏站、充电站的信息数据接入；数据接入后供生产控制区微电网自动化***对储能站、光伏站或充电站状态进行监控；该类数据采取的标准化安全防护策略为将数据流经过交换机汇聚后接入前置服务器处理后接入生产控制区；
生产物联模块：包括一体化辅助控制***的无线终端和无线传感器、智能巡检PAD、巡检机器人的信息数据接入；数据接入后供生产控制区一体化辅助控制***或泛在感知***进行监控；该类数据采取的标准化安全防护策略为将数据流经过交换机汇聚后接入基于双重隔离的电力通用安全接入区处理后接入生产控制区；
泛在物联模块：包括充电桩、充电站传输至车联网部分信息、数据中心站对外运营部分设备的监测信息数据接入；该类数据来源物联网终端，需要接入的管理信息大区或互联网大区，采取的标准化安全防护策略为先将物联网终端接入边缘物联代理，再通过信息网络安全隔离装置和信息网络安全接入网关后接入管理信息大区或通过信息网络安全接入网关后接入互联网大区。
在本发明一实施例中，所述接入的数据流包括：
（1）储能站
A）遥测量：电池管理***的电压、电流、荷电状态、功率、温度，变流器的有功功率、无功功率，并网点模拟量信息；
B）遥信量：电池管理***界常告警，变流器的异常告警及故障，储能***并网点、各单元储能***连接点处开关工作状态；
C）遥控量：对储能***并网点、各单元储能***连接点处开关以及对储能变流器的控制；
D）辅助监控类信息：储能站安防、消防、火灾报警、环境监测、视频监控信息。
（2）光伏站
A）遥测量：光伏电站并网点电压、电流、频率信息；
B）遥信量：每个光伏发电单元运行状态；
C）遥控量：光伏电站并网点进行控制及光伏并网逆变器控制；
D）辅助监控类信息：光伏站安防、消防、火灾报警、环境监测、视频监控信息；
（3）充电站
A）遥测量：采集充电桩的电压、电流、电能量、充电站供电***充电站侧的电压、电流、有功功率、无功功率、功率因数和电能计量信息；
B）遥信量：充电站供电***充电站侧的开关状态、保护信号、充电桩的工作状态、故障信号；
C）遥控量：对充电设备下发控制命令、遥控起停、校时、紧急停机、远方设置充电参数以及控制供电***充电站侧开关的分合；
D）辅助监控类信息：充电站站区内安防、消防、环境监测、视频监控信息；
在本发明一实施例中，所述电力通用安全接入区包括2台通用接入设备、2台加密认证装置、1台正向隔离装置和1台反向隔离装置。
在本发明一实施例中，所述管理信息大区与互联网大区间需信息网络安全隔离装置进行强隔离。
相较于现有技术，本发明具有以下有益效果：本发明方法通过数据分类并采用差异化的安全接入措施实现了多站融合多数据模块化接入方案；解决了多站融合数据接入带来的信息安全问题。
附图说明
图1为本发明适用于多站融合变电站监控***多信息流模块化接入方法示意图。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的技术方案进行具体说明。
本发明提供了一种适用于多站融合变电站监控***多信息流模块化接入方法，将接入的数据信息分为3类，对每一类数据流采取针对性的标准化安全防护策略配置，标准化接入所属的信息安全分区，形成3类标准化信息接入模块：综合能源模块、生产物联模块、泛在物联模块；其中，
综合能源模块：包括储能站、光伏站、充电站的信息数据接入；数据接入后供生产控制区微电网自动化***对储能站、光伏站或充电站状态进行监控；该类数据采取的标准化安全防护策略为将数据流经过交换机汇聚后接入前置服务器处理后接入生产控制区；
生产物联模块：包括一体化辅助控制***的无线终端和无线传感器、智能巡检PAD、巡检机器人的信息数据接入；数据接入后供生产控制区一体化辅助控制***或泛在感知***进行监控；该类数据采取的标准化安全防护策略为将数据流经过交换机汇聚后接入基于双重隔离的电力通用安全接入区处理后接入生产控制区；
泛在物联模块：包括充电桩、充电站传输至车联网部分信息、数据中心站对外运营部分设备的监测信息数据接入；该类数据来源物联网终端，需要接入的管理信息大区或互联网大区，采取的标准化安全防护策略为先将物联网终端接入边缘物联代理，再通过信息网络安全隔离装置和信息网络安全接入网关后接入管理信息大区或通过信息网络安全接入网关后接入互联网大区。
以下为本发明的具体实现过程。
如图1所示，本发明适用于多站融合变电站监控***多信息流模块化接入方法，从模块化设计理念出发，针对多站融合多站数据接入的情况，对接入的数据信息分为3类，对每一类数据流采取有针对性的标准化安全防护策略配置，标准化接入所属的信息安全分区，形成3类标准化信息接入模块。这一标准化模块设计也使得智慧能源站未来的数据接入可参照这3种标准接入模块进行扩展。
3个标准接入模块分别为：综合能源模块、生产物联模块、泛在物联模块。
（1）综合能源模块：该类包含储能站、光伏站、充电站的信息接入。数据接入后供生产控制区微电网自动化***对综合能源站状态进行监控。主要以储能站的数据流为代表进行分析。特别是电池数据量庞大。且该类数据通过专网接入生产控制区。因此，采取的标准化防护策略为将数据流经过交换机汇聚后接入前置服务器处理后接入生产控制区。
1）储能站
A）遥测量：电池管理***的电压、电流、荷电状态、功率、温度，变流器的有功功率、无功功率，并网点模拟量等信息；
B）遥信量：电池管理***界常告警，变流器的异常告警及故障，储能***并网点、各单元储能***连接点处开关工作状态；
C）遥控量：对储能***并网点、各单元储能***连接点处开关以及对储能变流器的控制；
D）辅助监控类信息：储能站安防、消防、火灾报警、环境监测、视频监控等。
2）光伏站
A）遥测量：光伏电站并网点电压、电流、频率等信息；
B）遥信量：每个光伏发电单元运行状态（包括逆变器等）；
C）遥控量：光伏电站并网点进行控制及光伏并网逆变器控制；
D）辅助监控类信息：光伏站安防、消防、火灾报警、环境监测、视频监控等。
3）充电站
A）遥测量：采集充电桩的电压、电流、电能量、充电站供电***（充电站侧）的电压、电流、有功功率、无功功率、功率因数和电能计量信息；
B）遥信量：充电站供电***（充电站侧）的开关状态、保护信号、充电桩的工作状态、故障信号；
C）遥控量：对充电设备下发控制命令、遥控起停、校时、紧急停机、远方设置充电参数等以及控制供电***（充电站侧）开关的分合；
D）辅助监控类信息：充电站站区内安防、消防、环境监测、视频监控等。
（2）生产物联模块：该类包含一体化辅助控制***的无线终端和无线传感器、智能巡检PAD、巡检机器人的信息接入。数据接入后供生产控制区一体化辅助控制***或泛在感知***进行监控。该类数据实时性要求不高，包含无线终端，接入安全等级较高的生产控制区。采取的标准化防护策略为将数据流经过交换机汇聚后接入基于双重隔离的电力通用安全接入区（包含2台通用接入设备、2台加密认证装置、1台正向隔离装置和1台反向隔离装置）处理后接入生产控制区。
（3）泛在物联模块：该类包含充电桩、充电站传输至车联网部分信息、数据中心站对外运营部分设备的监测信息接入。该类数据来源物联网终端，需要接入的管理信息大区或互联网大区。采取的标准化防护策略为先将物联网终端接入边缘物联代理，再通过信息网络安全隔离装置和信息网络安全接入网关后接入管理信息大区或通过信息网络安全接入网关后接入互联网大区（管理信息大区与互联网大区间需信息网络安全隔离装置进行强隔离）。
以上是本发明的较佳实施例，凡依本发明技术方案所作的改变，所产生的功能作用未超出本发明技术方案的范围时，均属于本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种适用于多站融合变电站监控***多信息流模块化接入方法，其特征在于，将接入的数据信息分为3类，对每一类数据流采取针对性的标准化安全防护策略配置，标准化接入所属的信息安全分区，形成3类标准化信息接入模块：综合能源模块、生产物联模块、泛在物联模块；其中，
综合能源模块：包括储能站、光伏站、充电站的信息数据接入；数据接入后供生产控制区微电网自动化***对储能站、光伏站或充电站状态进行监控；该类数据采取的标准化安全防护策略为将数据流经过交换机汇聚后接入前置服务器处理后接入生产控制区；
生产物联模块：包括一体化辅助控制***的无线终端和无线传感器、智能巡检PAD、巡检机器人的信息数据接入；数据接入后供生产控制区一体化辅助控制***或泛在感知***进行监控；该类数据采取的标准化安全防护策略为将数据流经过交换机汇聚后接入基于双重隔离的电力通用安全接入区处理后接入生产控制区；
泛在物联模块：包括充电桩、充电站传输至车联网部分信息、数据中心站对外运营部分设备的监测信息数据接入；该类数据来源物联网终端，需要接入的管理信息大区或互联网大区，采取的标准化安全防护策略为先将物联网终端接入边缘物联代理，再通过信息网络安全隔离装置和信息网络安全接入网关后接入管理信息大区或通过信息网络安全接入网关后接入互联网大区。
2.根据权利要求1所述的适用于多站融合变电站监控***多信息流模块化接入方法，其特征在于，所述接入的数据流包括：
（1）储能站
A）遥测量：电池管理***的电压、电流、荷电状态、功率、温度，变流器的有功功率、无功功率，并网点模拟量信息；
B）遥信量：电池管理***界常告警，变流器的异常告警及故障，储能***并网点、各单元储能***连接点处开关工作状态；
C）遥控量：对储能***并网点、各单元储能***连接点处开关以及对储能变流器的控制；
D）辅助监控类信息：储能站安防、消防、火灾报警、环境监测、视频监控信息；
（2）光伏站
A）遥测量：光伏电站并网点电压、电流、频率信息；
B）遥信量：每个光伏发电单元运行状态；
C）遥控量：光伏电站并网点进行控制及光伏并网逆变器控制；
D）辅助监控类信息：光伏站安防、消防、火灾报警、环境监测、视频监控信息；
（3）充电站
A）遥测量：采集充电桩的电压、电流、电能量、充电站供电***充电站侧的电压、电流、有功功率、无功功率、功率因数和电能计量信息；
B）遥信量：充电站供电***充电站侧的开关状态、保护信号、充电桩的工作状态、故障信号；
C）遥控量：对充电设备下发控制命令、遥控起停、校时、紧急停机、远方设置充电参数以及控制供电***充电站侧开关的分合；
D）辅助监控类信息：充电站站区内安防、消防、环境监测、视频监控信息。
3.根据权利要求1所述的适用于多站融合变电站监控***多信息流模块化接入方法，其特征在于，所述电力通用安全接入区包括2台通用接入设备、2台加密认证装置、1台正向隔离装置和1台反向隔离装置。
4.根据权利要求1所述的适用于多站融合变电站监控***多信息流模块化接入方法，其特征在于，所述管理信息大区与互联网大区间需信息网络安全隔离装置进行强隔离。
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