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电力通信网安全风险评估系统设计与实现

发表时间：2020/9/28 来源：《基层建设》2020年第17期作者：郑凌月李发均周聪朱宪章孙小淋张晓勇

[导读] 摘要：目前在电力通信网中仍存在许多安全问题，给电力系统带来了较大的隐患，不利于电力系统的发展。

        国网四川省电力公司巴中供电公司四川巴中 636000
        摘要：目前在电力通信网中仍存在许多安全问题，给电力系统带来了较大的隐患，不利于电力系统的发展。基于此，本文针对当前电力通信网中存在的安全问题，探讨构建电力通信网安全风险评估系统的必要性，并实现电力通信网安全风险评估系统的开发与利用，旨在保证整个电力系统的安全稳定运行。
        关键词：电力通信网；安全问题；风险评估；系统构建
        引言
        随着智能电网的不断发展，也对电力通信网有了更高的要求，电力通信网势必也需要朝着智能化的方向发展，而这就需要加强电力通信网的安全技术研究。电力通信网作为电力系统重要的组成部分，一旦发生安全事件，势必会影响智能电网的安全稳定运行，且会降低电力通信系统的服务质量。因此，为了保证电力通信网安全可靠的运行，对电力通信网进行安全风险评估有着重要的意义。电力通信网主要有传输网、交换网等构成，是一个集多个业务子网的复杂网络系统，其中主要的业务子网又依赖光网络传输，因此本文重点对电力通信中光传输网进行安全风险评估，根据电力通信网中存在的安全问题，构建一种通用的安全风险评估系统，并实现该系统的有效利用。
        1 电力通信网安全风险分析
        安全风险主要指的是在电力通信网系统运行过程中，由于网络工作不确定性而引发各种安全隐患。随着智能电网的不断发展，对电力通信网的安全要求也更高，一般情况下电力通信网的安全特征表现为这几点：一是具有授权资格的个人及设备才能够进行网络资源的访问，未经授权不得访问网络资源；二是能够识别网络通信操作者的身份；三是信息传播只能在授权端点进行，且信息传播过程中要保证数据的完整性，不可随意更改；四是如果存在网络异常，用户仍然可以正常操作，但需要保证网络的私密性，避免网络通信被破译。
        而电力通信网安全风险评估，则指的是评估电力通信网的脆弱性，以及分析风险发生后造成的影响程度。随着智能光网络的发展，使得电力通信网开放性更加明显，这也就导致通信电路、网络、设备等均存在脆弱性，安全风险往往会发生在这些部位，另外随着电力通信网建设的不断完善，也使得网络复杂程度越来越高，所以必须要通过通信网络来进行网络的有效控制，以此保证网络的可靠性。目前在电力通信网络系统中，造成安全威胁的因素有许多，包括自然因素、人为因素等，如通信光缆常常会因为自然灾害而遭受破坏，进而引起通信故障等。简要概括来说，电力通信网主要存在的威胁有：（1）通信或网络资源遭受破坏；（2）信息滥用；（3）网络资源浪费或丢失；（4）信息泄漏；（5）服务中断和禁止。
        2 系统评估指标的构建
        根据电力通信网主要存在的安全风险，构建一个完善且通用的电力通信安全风险评估指标。
        2.1 构建流程
        具体的构建流程可见下图1。

                                       图1
        2.2 构建原则
        （1）科学性。在构建安全风险评价指标体系时，要科学选择评价指标，保证选择的评价指标能够充分体现出电力通信网存在的安全风险，同要保证建立的指标层次分明且明确。
        （2）通用性。在构建电力通信网安全风险评价指标体系时，要保证评价指标适用于不同电网公司的通信系统，可对大多数电力通信网的风险问题进行描述，且评价指标要内涵清晰、简明扼要。
        （3）便利性。应尽量选择较少的评价因子，从而实现对整个系统的准确评估，减少工作量，同时建立的指标方便采集，评价因子能够反映出实际电网通信系统的情况。
        2.2 具体指标
        在构建电力通信网安全风险评价指标体系时，主要采用的是层次化的方法进行，逐一建立起综合性指标。具有包括三个层面，分别是目标层、准则层和指标层。而根据电力通信网中主要存在的安全问题，主要体现在通信设备、电源、运行维护、管理等方面，为此在建立安全评估指标时，可从这几个方面进行架构，具体可见下表1。
                                             表1

        3 安全评估系统的功能设计
        所构建的电力通信网安全风险评估系统，应满足电力通信网中风险因素的有效评估，在基于评估指标体系的基础上，还需要对系统功能进行设计，具体包括评估指标维护、基础数据维护、评估及结果展示、安全管理、系统维护及拓扑业务维护等几个方面的功能。
        3.1 评估指标维护功能
        这一功能模块主要是针对电力通信网络中的风险因素进行评估，以此设置系统基本参数，并且能够进行参数的添加、删除及编辑，确保设置的风险性参数能够计算出网络的脆弱性。
        3.2 基础数据维护功能
        这一功能模块主要是进行通信设备、光缆、站点、网管等网络资产的安全维护，并且可实现网络资产的添加、删除和编辑。
        3.3 评估及结果展示功能
        这一功能模块主要包括计算评估、拓扑展示、统计展示等功能，主要是展示通信网络各种评估及统计结果的展示。
        3.4 安全管理功能
        安全管理功能的作用是进行系统访问权限的配置，只有具有访问权限的相关人员才可访问网络资源。
        3.5 系统维护功能
        这一功能模块主要是对系统的数据库进行维护管理。
        3.6 拓扑业务维护功能
        主要是对业务路由及拓扑图进行维护，能够进行拓扑图的绘制及网络业务路由的添加、删除及编辑。
        4 实例分析
        以某省电力网通信系统为例，在采集系统故障数据的基础上，通过所构建的电力通信风险评估指标体系进行评估，采用的是指数分布法，并结合相关领域专家的意见，以此获得电力通信网安全风险事件的影响程度。
        首先利用评价指标体系进行实际评估，以此获得准则层、指标层及目标层的具体概率，包括故障次数、影响程度、风险概论及风险值等，然后在基础数据模块将这些数据录入，以此对需要评估的对象进行评分和计算。然后在计算完成后可在评估及结果展示功能模块进行展示，如果评估对象颜色越深，则说明威胁性越高。在经过系统评估后，对评估对象的风险值进行归一处理，获得结果为蓄电池、电源设备、ADSS光缆等颜色最深，其风险值最高，证明这三个设备是容易导致电力通信网发生故障的因素。
        5 结论
        本文通过分析电力通信网故障的风险问题，初步建立起了相应的风险评估指标体系，然后基于指标体系的基础上设计评估系统的功能，并采用指数分布法对电力通信中的风险值进行计算。最后在风险评估系统评估结果展示模块中具体呈现，与实际情况相吻合，证明了构建的风险评估指标体系的合理性，以及风险评估系统的应用价值。
        参考文献：
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        [3]钮彬.浅谈电力通信网风险评估与电网安全运行融合技术[J].通讯世界,2016(23):111-112.