一種變電站網(wǎng)絡(luò)安全性分析預(yù)警系統(tǒng)和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及網(wǎng)絡(luò)安全，具體來(lái)說涉及一種變電站網(wǎng)絡(luò)安全性分析預(yù)警系統(tǒng)和方 法。
【背景技術(shù)】
[0002] 在變電站，尤其智能變電站，傳統(tǒng)的電纜已被網(wǎng)絡(luò)所取代。無(wú)論是光纖網(wǎng)絡(luò)，還是 電以太網(wǎng)絡(luò)，搭起了變電站所有二次設(shè)備間溝通的橋梁，肩負(fù)著變電站安全穩(wěn)定運(yùn)行的使 命。在互聯(lián)網(wǎng)日新月異的同時(shí)，網(wǎng)絡(luò)安全也越來(lái)越得到重視。為了保障電力系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)安 全，各種防火墻和加密裝置得到了廣泛應(yīng)用，主要解決了變電站外的調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)接入變電 站的網(wǎng)絡(luò)安全問題，做到了變電站內(nèi)外網(wǎng)絡(luò)的隔離。但變電站內(nèi)的各局域網(wǎng)絡(luò)，一旦出現(xiàn)嚴(yán) 重影響網(wǎng)絡(luò)安全穩(wěn)態(tài)的問題，比如網(wǎng)絡(luò)風(fēng)暴，就會(huì)影響變電站安全穩(wěn)定運(yùn)行。由此看見，對(duì) 變電站網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，對(duì)變電站網(wǎng)絡(luò)安全性快速分析預(yù)警成為一個(gè)亟待解決的問題。
[0003] 目前，智能變電站通常配置網(wǎng)絡(luò)報(bào)文記錄分析儀。該設(shè)備可以實(shí)時(shí)記錄保存變電 站一定時(shí)間內(nèi)的所有網(wǎng)絡(luò)報(bào)文，并可對(duì)特定協(xié)議的報(bào)文，如MMS、GOOSE、SV等，進(jìn)行離線解 析，也可進(jìn)行一些簡(jiǎn)單的實(shí)時(shí)告警及統(tǒng)計(jì)。但不支持將相關(guān)信息上送，更無(wú)法實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)安全 性分析預(yù)警。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于提供一種變電站網(wǎng)絡(luò)安全性分析預(yù)警系統(tǒng)，用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)變電 站各層網(wǎng)絡(luò)，快速分析預(yù)警影響變電站穩(wěn)定運(yùn)行的網(wǎng)絡(luò)安全性問題，及時(shí)消除安全隱患，保 障變電站安全清潔的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。
[0005] 本發(fā)明的目的可通過以下的技術(shù)措施來(lái)實(shí)現(xiàn)：
[0006] 一種變電站網(wǎng)絡(luò)安全性分析預(yù)警系統(tǒng)，包括網(wǎng)絡(luò)報(bào)文記錄分析儀、通訊模塊、變電 站各層網(wǎng)絡(luò)上的二次設(shè)備、交換機(jī)、二次設(shè)備在線監(jiān)視和智能診斷系統(tǒng)。
[0007] 所述網(wǎng)絡(luò)報(bào)文記錄分析儀通過所述通信模塊與二次設(shè)備在線監(jiān)視和智能診斷系 統(tǒng)進(jìn)行MMS通信；二次設(shè)備在線監(jiān)視和智能診斷系統(tǒng)實(shí)時(shí)獲取網(wǎng)絡(luò)異常告警，并通過通用 文件的方式召喚分析預(yù)警信息文件進(jìn)行可視化展示，同時(shí)將網(wǎng)絡(luò)異常告警轉(zhuǎn)發(fā)主站通知調(diào) 度運(yùn)行人員。
[0008] 對(duì)所述變電站的網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)采用分網(wǎng)分任務(wù)模式，對(duì)每個(gè)接入監(jiān)測(cè)的網(wǎng)絡(luò)采用 單獨(dú)任務(wù)分別進(jìn)行分析預(yù)警，提高系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性和運(yùn)行效率。
[0009] 在所述網(wǎng)絡(luò)報(bào)文記錄分析儀上設(shè)計(jì)分析預(yù)警策略庫(kù)，相應(yīng)的分析預(yù)警策略確定相 應(yīng)的異常告警信息，并對(duì)異常告警劃分告警等級(jí)；同時(shí)根據(jù)變電站的調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)、站控層 網(wǎng)絡(luò)、過程層網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)及要求的監(jiān)測(cè)對(duì)象，從分析預(yù)警策略庫(kù)中分別選擇制定所監(jiān)測(cè)網(wǎng) 絡(luò)的分析預(yù)警策略。
[0010] 所述網(wǎng)絡(luò)報(bào)文記錄分析儀通過建模工具建立裝置模型時(shí)，應(yīng)根據(jù)網(wǎng)絡(luò)安全異常告 警的嚴(yán)重程度，通過數(shù)據(jù)集（dsAlarm，dsWarning)區(qū)分異常告警等級(jí)。所述通信模塊通過 報(bào)告控制塊實(shí)時(shí)上送異常告警，并提供文件服務(wù)上送分析預(yù)警信息文件。
[0011] 本發(fā)明的進(jìn)一步目的在于提供一種使用上述系統(tǒng)進(jìn)行變電站網(wǎng)絡(luò)安全性分析預(yù) 警的方法，包括以下步驟：
[0012] (1)網(wǎng)絡(luò)報(bào)文記錄分析儀記錄變電站內(nèi)調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)、站控層網(wǎng)絡(luò)和過程層網(wǎng)絡(luò) 的所有報(bào)文；
[0013] 其中，調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)所有報(bào)文包括主子站間許可協(xié)議正常通信的合法報(bào)文和可能 存在影響網(wǎng)絡(luò)安全的非法報(bào)文；
[0014] 站控層網(wǎng)絡(luò)所有報(bào)文包括站控層設(shè)備間、站控層設(shè)備與間隔層設(shè)備間許可協(xié)議正 常通信的合法報(bào)文和可能存在影響網(wǎng)絡(luò)安全的非法報(bào)文；
[0015] 過程層網(wǎng)絡(luò)所有報(bào)文包括間隔層設(shè)備與過程層設(shè)備間、過程層設(shè)備間許可協(xié)議正 常通信的合法報(bào)文和可能存在影響網(wǎng)絡(luò)安全的非法報(bào)文；
[0016] (2)對(duì)步驟⑴中記錄的所有網(wǎng)絡(luò)報(bào)文，采用網(wǎng)絡(luò)安全性分析預(yù)警模塊進(jìn)行快速 分析診斷，產(chǎn)生異常警告；
[0017] (3)根據(jù)步驟（2)中診斷出的異常告警，生成一種詳細(xì)分析預(yù)警信息的通用文件 并發(fā)送相應(yīng)的異常告警給二次設(shè)備在線監(jiān)視和智能診斷系統(tǒng)；
[0018] (4)根據(jù)步驟（3)中的異常告警和詳細(xì)的分析預(yù)警信息，變電站和調(diào)度運(yùn)行人員 根據(jù)異常信息的網(wǎng)絡(luò)安全影響程度報(bào)告相關(guān)運(yùn)維檢修人員進(jìn)行隱患排除。
[0019] 在步驟（2)中，所述網(wǎng)絡(luò)安全性分析預(yù)警模塊進(jìn)行快速分析診斷的判斷依據(jù)是建 立分析預(yù)警策略，在網(wǎng)絡(luò)異常發(fā)生時(shí)觸發(fā)異常告警信息，并生成一份詳細(xì)的分析預(yù)警信息 文件；
[0020] 在步驟（3)中，將異常告警和分析預(yù)警信息文件通過通信模塊MMS協(xié)議發(fā)給二次 設(shè)備在線監(jiān)視和智能診斷系統(tǒng)。
[0021] 在步驟（4)中，除了網(wǎng)絡(luò)報(bào)文記錄分析儀可以本地監(jiān)視界面實(shí)現(xiàn)顯示異常告警和 詳細(xì)的預(yù)警信息外，所述二次設(shè)備在線監(jiān)視和智能診斷系統(tǒng)也可以實(shí)時(shí)顯示異常告警，并 獲取預(yù)警信息文件進(jìn)行預(yù)警信息的可視化展示，從而快速定位影響網(wǎng)絡(luò)安全的原因。
[0022] 本發(fā)明對(duì)比現(xiàn)有技術(shù)，有如下優(yōu)點(diǎn)：
[0023] 本發(fā)明在原有網(wǎng)絡(luò)報(bào)文記錄分析儀的基礎(chǔ)上，擴(kuò)展其功能，通過網(wǎng)絡(luò)安全性分析 預(yù)警模塊對(duì)變電站各網(wǎng)絡(luò)根據(jù)制定的分析預(yù)警策略進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。當(dāng)監(jiān)測(cè)到網(wǎng)絡(luò)上存在異 常報(bào)文時(shí)，進(jìn)行實(shí)時(shí)異常告警并生成分析預(yù)警信息文件，并在其監(jiān)視界面進(jìn)行可視化展示。
[0024] 本發(fā)明實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)變電站各網(wǎng)絡(luò)安全性，并進(jìn)行分析預(yù)警，能及時(shí)發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)安全性 問題，保障變電站安全穩(wěn)定運(yùn)行。
[0025] 本發(fā)明在原有的網(wǎng)絡(luò)報(bào)文記錄分析儀的基礎(chǔ)上擴(kuò)展其功能，可以快速查找定位排 除變電站網(wǎng)絡(luò)安全隱患。不僅節(jié)約了硬件成本和研發(fā)成本，而且減少了變電站運(yùn)維檢修的 人力投入，有巨大的經(jīng)濟(jì)效益。
【附圖說明】
[0026] 圖1是本發(fā)明變電站網(wǎng)絡(luò)安全性分析預(yù)警系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027] 圖2是本發(fā)明變電站網(wǎng)絡(luò)安全性分析預(yù)警方法示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0028] 本發(fā)明提供了一種基于網(wǎng)絡(luò)報(bào)文記錄分析儀實(shí)現(xiàn)變電站網(wǎng)絡(luò)安全性分析預(yù)警的 系統(tǒng)和方法。該系統(tǒng)包括網(wǎng)絡(luò)報(bào)文記錄分析儀、通訊模塊、變電站各層網(wǎng)絡(luò)上的二次設(shè)備、 交換機(jī)、二次設(shè)備在線監(jiān)視和智能診斷系統(tǒng)。
[0029] 所述網(wǎng)絡(luò)報(bào)文記錄分析儀通過所述通信模塊與二次設(shè)備在線監(jiān)視和智能診斷系 統(tǒng)進(jìn)行MMS通信。二次設(shè)備在線監(jiān)視和智能診斷系統(tǒng)實(shí)時(shí)獲取網(wǎng)絡(luò)異常告警，并通過通用 文件的方式召喚分析預(yù)警信息文件進(jìn)行可視化展示，同時(shí)將網(wǎng)絡(luò)異常告警轉(zhuǎn)發(fā)主站通知調(diào) 度運(yùn)行人員。
[0030] 對(duì)所述變電站的網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)采用分網(wǎng)分任務(wù)模式，對(duì)每個(gè)接入監(jiān)測(cè)的網(wǎng)絡(luò)采用 單獨(dú)任務(wù)分別進(jìn)行分析預(yù)警，提高系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性和運(yùn)行效率。
[0031] 在所述網(wǎng)絡(luò)報(bào)文記錄分析儀上設(shè)計(jì)分析預(yù)警策略庫(kù)，相應(yīng)的分析預(yù)警策略確定相 應(yīng)的異常告警信息，并對(duì)異常告警劃分告警等級(jí)。同時(shí)根據(jù)變電站的調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)、站控層 網(wǎng)絡(luò)、過程層網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)及要求的監(jiān)測(cè)對(duì)象，從分析預(yù)警策略庫(kù)中分別選擇制定所監(jiān)測(cè)網(wǎng) 絡(luò)的分析預(yù)警策略。
[0032] 所述網(wǎng)絡(luò)報(bào)文記錄分析儀通過建模工具建立裝置模型時(shí)，應(yīng)根據(jù)網(wǎng)絡(luò)安全異常告 警的嚴(yán)重程度，通過數(shù)據(jù)集（dsAlarm，dsWarning)區(qū)分異常告警等級(jí)。所述通信模塊通過 報(bào)告控制塊實(shí)時(shí)上送異常告警，并提供文件服務(wù)上送分析預(yù)警信息文件。
[0033] 該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)變電站網(wǎng)絡(luò)安全性分析預(yù)警方法，如圖2所示，具體包括如下步驟：
[0034] (1)配置網(wǎng)絡(luò)報(bào)文記錄分析儀接入變電站各網(wǎng)絡(luò)的分析預(yù)警策略，并對(duì)網(wǎng)絡(luò)報(bào)文 記錄分析儀進(jìn)行建模；
[0035] (2)網(wǎng)絡(luò)報(bào)文記錄儀分別接入采集變電站各網(wǎng)絡(luò)的報(bào)文數(shù)據(jù)，并根據(jù)分析預(yù)警策 略對(duì)采集的報(bào)文數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)分析和診斷；
[0036] (3)診斷到網(wǎng)絡(luò)異常時(shí)，觸發(fā)異常告警信息，并生成一份詳細(xì)的分析預(yù)警信息文 件。
[0037] (4)異常告警和分析預(yù)警信息在網(wǎng)絡(luò)報(bào)文記錄分析儀監(jiān)視界面可視化展示外，上 送給二次設(shè)備在線監(jiān)視和智能診斷系統(tǒng)通知變電站運(yùn)行人員和調(diào)度運(yùn)行人員。
[0038] 下面根據(jù)說明書附圖并結(jié)合具體實(shí)施對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0039] 在附圖1中給出了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意，以及網(wǎng)絡(luò)報(bào)文記錄分析儀主要包 括分析預(yù)警策略庫(kù)、裝置模型、