电力信息物理融合系统中的网络攻击分析

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1、第４０卷第６期２０１６年３月２５日Vol．４０No．６Mar．２５,２０１６DOI:１０．７５００/AEPS２０１６０１２３１０１电力信息物理融合系统中的网络攻击分析汤奕１,王琦１,倪明２,梁云３(１．东南大学电气工程学院,江苏省南京市２１００９６;２．南瑞集团公司(国网电力科学研究院),江苏省南京市２１１１０６;３．国网智能电网研究院,北京市１０２２００)AnalysisofCyberAttacksinCyberPhysicalPowerSystem１１２３TANGYiWANGQiNIMingLIANGYun１敭SchoolofElectricalEn

2、gineeringSoutheastUniversityNanjing２１００９６China２敭NARIGroupCorporationStateGridElectricPowerResearchInstituteNanjing２１１１０６China３敭StateGridSmartGridResearchInstituteBeijing１０２２００China１电力信息物理融合系统背景攻击电网的目的.这一新的攻击形式与传统电网遭受“N－１”或“N－２”故障引发对电网安全稳定运行近年来,关于电力信息物理融合系统(cyber的影响可能存在机理和控制手段上的差异

3、.因此,physicalsystem,CPS)的研究在智能电网领域掀起本文将重点针对电力CPS环境下的网络攻击问题,一股热潮.电力CPS通过３C(computation,从实例分析、定义和分类以及典型场景展开讨论.communication,control)技术将计算系统、通信网络和电力系统的物理环境融为一体,形成一个实时感２针对电力系统网络攻击实例分析知、动态控制与信息服务融合的多维异构复杂系统.近年来,黑客或其他人员通过网络攻击手段侵与传统电力系统相比,电力CPS的一个重要优势在入电网并最终实现对电力系统进行破坏的事件频发于其可以借助传感器网络和信息

4、通信网络实时获取(详见表１).各国政府也逐渐开始重视网络攻击对电网全面、详细的信息.本国电力系统的影响,并通过模拟攻击对网络安全电力CPS整体框架如图１所示.进行自检.针对电力系统的网络攻击一旦生效,将随着电网规模的不断扩大、电力负荷的不断增对系统稳定、经济运行,甚至国民生计、社会安定产长以及电力系统自动化程度的不断提高,电力网络生严重影响.美国国防部高级研究计划局与信息网络的交互机理越来越复杂,亟需开展关于(DARPA)近期就启动了一项名为“快速攻击检测、电力CPS:①基本理论及系统建模;②仿真算法;隔离和表征”的计划,目标是发展一套能够应对电网③通信

5、标准;④网络安全;⑤混合控制技术;⑥测试遭受针对信息网络或基础设施的摧毁性攻击后７天平台等问题的研究.内恢复电力供应的自动化系统.由于电力CPS对信息网络的依存度越来越高,２０１５年１２月２３日,乌克兰电网受到网络攻网络安全在整个电力系统中扮演的角色也愈加重击,乌克兰西部地区约７０万户居民家中停电数小要.以中国电网三道防线为代表的电力系统安全稳时,该事件被认为是第一例网络攻击造成的大停电定控制体系已经考虑各种电网故障情况下的控制对事件.乌克兰总人口约４５００万,总装机容量约策,但值得探讨的是,虽然中国实行“安全分区、网络５４GW.在停电的伊万诺弗兰科夫斯

6、克地区,仅有专用、横向隔离、纵向认证”原则的电力通信体系在一个较大的发电厂,一个７５０kV变电站,少有网络架构上安全性较高,但在电力CPS环境下,信５００kV以上的输电线路,２２０kV和３３０kV输电网息攻击者依然可以通过注入虚假信息(例如新能源多为星形双回线网络.这就使得对重要变电站的网预测信息、电力市场信息等外部信息)等方式,达到络攻击容易引发大规模的停电.收稿日期:２０１６Ｇ０１Ｇ２３.http://www．aepsＧinfo．com１２０１６,４０(６)?微文?F*>D**L!5*!44=4
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7、4
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8、击施耐德电气SCADA系统+/SSH２０１２年加拿大的Te