По всем вопросам звоните:

+7 495 274-22-22

УДК: 621.311.001.57

Повышение информационной безопасности автоматизированных систем диспетчерского управления в электроэнергетических системах

Гвоздев Д.Б. канд. техн. наук, доцент кафедры ЭЭС, Институт электроэнергетики ФГБОУ ВО «НИУ „МЭИ“», первый зам. генерального директора — главный инженер ПАО «Россети Московский регион», e-mail: GvozdevDB@mpei.ru
Архангельский О.Д. аспирант кафедры ЭЭС, Институт электроэнергетики ФГБОУ ВО «НИУ „МЭИ“», руководитель отдела методологии и консалтинга Национального киберполигона компании «Ростелеком-Солар», e-mail: ArkhangelskyOD@mpei.ru

В статье рассмотрены основные тенденции развития автоматизированных систем диспетчерского управления (АСДУ) в электроэнергетике, проанализирован переход к концепции удаленно управляемых необслуживаемых подстанций. Перечислены основные вызовы и угрозы, возникающие в результате информатизации отрасли: возможное несанкционированное управление оборудованием цифровых подстанций, отказы и сбои в работе первичного и вторичного оборудования подстанций в результате кибератак. Новые вызовы и угрозы определяют актуальность задачи оценки рисков нарушения функционирования АСДУ в электроэнергетике. Применяемые в настоящий момент методы оценки надежности обладают рядом недостатков, в связи с чем предложено проводить оценку рисков нарушения функционирования АСДУ в дополнение к оценке надежности электроэнергетических систем и их компонент. Показана актуальность разработки методики оценки рисков, а также предложен один из вариантов ее практической реализации.

Литература:

1. Россети и системный оператор совершенствуют технологию управления оборудованием подстанций ЕЭС России. – URL: http://www.rosseti.ru/press/news/?ELEMENT_ ID=24828 (дата обращения: 12.10.2018).

2. Телеуправление на подстанциях: ПС 330 кВ «Губкин» и ПС 500 кВ «Щёлоков» – URL: http://digitalsubstation.com/blog/2018/06/27/ teleupravlenie-na-podstantsiyah-ps-330-kvgubkin-i-ps-500-kv-shhyolokov/ (дата обращения: 12.10.2018).

3. Впервые в Центральной России энергообъект высокого класса напряжения переведен на телеуправление. – URL: http://www.fsk-ees. ru/press_center/company_news/?ELEMENT_ ID=227933 (дата обращения: 12.10.2018).

4. В энергосистеме Республики Татарстан реализован проект модернизации системы телеуправления оборудованием подстанции 500 кВ «Щёлоков». – URL: http://www.so-cdu. ru/index.php?id=odu_volga_news_view&no_ cache=1&tx_ttnews[tt_news]=12680 (дата обращения: 12.10.2018).

5. ФСК ЕЭС потратит на цифровизацию около 72 млрд руб. – URL: https://www.vestifinance.ru/ articles/97898 (дата обращения: 10.10.2018).

6. Дьяков А.Ф. Надежная работа персонала в энергетике. – М.: МЭИ, 1991.

7. Энергетики сформировали образ цифровой электроэнергетики. – URL: https:// minenergo.gov.ru/node/9464 (дата обращения: 10.10.2018).

8. МОЭСК представила пилотные проекты Москвы по цифровизации электрических сетей на Российской энергетической неделе. – URL: http://www.moesk.ru/press/ company_news/item163415.php (дата обращения: 10.10.2018).

9. Аспекты надежности и безопасности при проектировании цифровых подстанций / А.Б. Осак, Д.А. Панасецкий, Е.Я. Бузина // 3 CIGRE. – С. 5.

10. SCADA Security in a Post Stuxnet World / Eric Byres, P. Eng // Byres Security Inc. – 2007.

11. Харламов В.А. Вопросы восстановления работы систем РЗА после успешных кибератак // Релейщик. – 2016. – № 2.

12. Wenyuan Li. Risk Assessment of Power Systems: Models, Methods, and Applications, 2nd Edition. Wiley-IEEE Press 2014.

13. Ландшафт угроз для систем промышленной автоматизации, 2-е полугодие 2017. – URL: https://ics-cert.kaspersky.ru/ reports/2018/03/26/threat-landscape-forindustrial-automation-systems-in-h2-2017/#_ Toc508825243 (дата обращения: 12.09.2018).

14. Осак А.Б., Панасецкий Д.А., Бузина Е.Я. Человеческий фактор при обеспечении кибербезопасности объектов электроэнергетики // Сб. докладов Международной конференции «Современные направления развития систем релейной защиты и автоматики энергосистем», Сочи, 1–5 июня 2015 г.

15. Надежность технических систем и техногенный риск / М. И. Фадеев // Деловой экспресс. – М., 2002.

16. Снижение рисков каскадных аварий в электроэнергетических системах / Под ред. Н.И. Воропая. – Новосибирск, 2011.

17. Jayakrishnan Nair, Adam Wierman, Bert Zwart. The Fundamentals of Heavy Tails.

18. Месенжник Я.З., Прут Л.Я., Горбунов С.И. Оценка технических рисков погружных электроцентробежных нефтенасосов при переходе к внешнему сервисному обслуживанию // Электро. – 2008. – № 6/20.

19. Развитие теории и методов оценки рисков для обеспечения промышленной безопасности объектов нефтегазового комплекса / С.И. Горбунов // Автореф. дисс. на соискание ученой степени д-ра техн. наук. – Уфа, 2006.

20. Integrated Bulk Power System Risk Assessment Concepts: NERC Whitepaper, 2013.

21. Принципы создания АСУ ТП на подстанциях ЕНЭС. – URL: http://www.cius-ees.ru/uploaded/ document_files/58/Printsipy_postroeniya_ ASUTP_PS.pdf (дата обращения: 14.12.2018).

22. Чегодаев А.В. Современная автоматизированная система технологического управления // Электроэнергия. Передача и распределение. – 2012. – № 4 (13).

23. Энергетика глазами системных интеграторов. – URL: http://www.bcc.ru/press/ publishing/pub07/Energy_in_syst_integrator_ views (дата обращения: 14.12.2018).

24. Цифровая подстанция – важный элемент интеллектуальной энергосистемы. – URL: https://www.ruscable.ru/article/ Tsifrovaya_podstantsiya_vazhnyj_element_ intellektualynoj_energosiste/ (дата обращения: 14.12.2018).

25. Цифровая подстанция «Созвездие» введена в строй. – URL: https://www.comnews.ru/ digital-economy/content/116697/news/201812-17/cifrovaya-podstanciya-sozvezdievvedena-v-stroy (дата обращения: 14.12.2018).

26. Воропай Н.И., Колосок И.Н., Коркина Е.С., Осак А.Б. Киберфизические электроэнергетические системы: трансформация свойств и новые проблемы // Автоматизация предприятий энергетической отрасли. – 2018. – № 9 (110).

27. Массель Л.В., Воропай Н.И., Сендеров С.М., Массель А.Г. Киберопасность как одна из стратегических угроз энергетической безопасности России // Вопросы кибербезопасности. – 2016. – № 4 (17).

28. Куликов А., Зинин В. Создание системы кибербезопасности в электроэнергетике РФ с учетом реализации концепции ИЭС ААС // Электроэнергия. Передача и распределение. – 2015. – № 5 (32).

29. Плешко Д.Ю. Влияние кибербезопасности объектов электроэнергетики на надежность функционирования ЭЭС // Актуальные проблемы энергетики. – 2017.

30. Гвоздев Д.Б. Разработка критерия оптимальной информационной нагрузки диспетчера ЦУС предприятия электрических сетей // Вестник МЭИ. – 2013. – № 2. – С. 55–58.

31. Mehrdad S., Mousavian S., Madraki G., Dvorkin Yu. Cyber-physical resilience of electrical power systems against malicious attacks: A review // Current Sustainable / Renewable Energy Reports. – https://doi. org/10.1007/s40518-018-0094-8

32. Колосок И.Н., Коркина Е.С., Гурина Л.А. Анализ надежности результатов оценивания состояния по данным PMU при кибератаках на WAMS // Методические вопросы исследования надежности больших систем энергетики. – Минск: БНТУ, 2015. – Вып. 66.

33. Папков Б.В., Куликов А.Л., Осокин В.Л. Киберугрозы и кибератаки в электроэнергетике. – Н. Новгород: НИУ РАНХиГС, 2017.

34. High-Impact Low-Frequency Event Risk to the North American Bulk Power System, NERC. – 2010

35. Kuipers D. Idaho National Laboratory National SCADA Test Bed. – 2010.

36. Nicol D. M., Yardley T. TCIPG Testbed Overview. – 2015.

В настоящее время для обеспечения надежности, повышения наблюдаемости и управляемости на объектах электроэнергетических систем (ЭЭС) активно внедряются различные автоматизированные системы управления. Автоматизируется большая часть функций, относящихся как к оперативнотехнологическому, так и к оперативнодиспетчерскому управлению. Информационные системы (ИС) внедряются на всех уровнях иерархии электросетевых компаний: начиная с уровня объекта и заканчивая исполнительным аппаратом.

На рис. 1 приведена так называемая «пирамида автоматизации». Как видно из представленной схемы, АСУ ТП на подстанциях является первым уровнем системы управления электрической сетью, который непосредственно связан с технологическим оборудованием [21]. Основными задачами трехуровневой системы АСУ ТП являются контроль состояния первичного оборудования энергообъекта, автоматическое и автоматизированное регулирование технологических параметров и дистанционное управление оборудованием ПС: коммутационными аппаратами, РПН трансформаторов и т. д.

Именно уровень АСУ ТП во многом определяет эффективность управления всей электроэнергетической системой, поскольку является источником информации для верхних уровней управленческой структуры: системы диспетчерского управления ЭЭС (energy management system, EMS), а также систем управления активами (Enterprise Asset Management System, EAM) и управления ресурсами электросетевых компаний (Enterprise Resource Planning, ERP).

EMS-система, расположенная на уровне диспетчерского центра, обеспечивает проведение оперативных переключений, а также обладает широким спектром расчетно-аналитических функций: расчет и планирование режимов сети, оптимизация режимов, расчет токов КЗ и поддержка заданных уровней напряжения. В EMS могут быть реализованы и административно-технические функции по управлению работой оперативных выездных бригад, функции формирования отчетности и т. д. Помимо EMS, на уровне диспетчерского центра могут использоваться операционные управляющие комплексы (ОИК): как правило, в части управления режимом работы энергосистемы в ОИК реализованы те же функции, что и в EMS, однако эти комплексы обладают меньшими возможностями в части дорасчета параметров, а также меньшим набором административнотехнических функций. В настоящее время с целью создания единой системы управления производится интеграция EMS и ОИК, т. е. реализуется не только вертикальная интеграция между системами различных уровней, но и горизонтальная интеграция систем, работающих на одном уровне. Так, например, в ПАО «МОЭСК» система EMS в Центре управления сетями (ЦУС) интегрирована с ОИК диспетчерских центров (рис. 2) [22].

Для Цитирования:
Гвоздев Д.Б., Архангельский О.Д., Повышение информационной безопасности автоматизированных систем диспетчерского управления в электроэнергетических системах. Электроцех. 2022;11.
Полная версия статьи доступна подписчикам журнала
Язык статьи:
Действия с выбранными: