安全可信智能电厂控制系统构建方案
2022年电子技术应用第5期
王 翔，申志伟，朱肖曼，郭 烁，李 玲
华北计算机系统工程研究所，北京100083
摘要：随着火电厂信息化建设的快速推进，工控系统将实现高度数字化和智能化，对传统控制系统的计算、存储以及安全防护能力提出了较高的要求。基于中国电子PK体系，提出一种自主安全可信的智能电厂控制系统构建方案，通过云边协同机制，有效提高工业控制系统的边缘计算能力和基于自动预判、自主决策的智能化水平；进一步基于网络安全防护规定，提出了云-网-端一体化的积极防御体制。
中图分类号：TN914
文献标识码：A
DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.212018
中文引用格式：王翔，申志伟，朱肖曼，等. 安全可信智能电厂控制系统构建方案[J].电子技术应用，2022，48(5)：56-60.
英文引用格式：Wang Xiang，Shen Zhiwei，Zhu Xiaoman，et al. Method of constructing a secure and trustable industrial control system in smart power plant[J]. Application of Electronic Technique，2022，48(5)：56-60.
文献标识码：A
DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.212018
中文引用格式：王翔，申志伟，朱肖曼，等. 安全可信智能电厂控制系统构建方案[J].电子技术应用，2022，48(5)：56-60.
英文引用格式：Wang Xiang，Shen Zhiwei，Zhu Xiaoman，et al. Method of constructing a secure and trustable industrial control system in smart power plant[J]. Application of Electronic Technique，2022，48(5)：56-60.
Method of constructing a secure and trustable industrial control system in smart power plant
Wang Xiang，Shen Zhiwei，Zhu Xiaoman，Guo Shuo，Li Ling
National Computer System Engineering Research Institute of China，Beijing 100083，China
Abstract：With the rapid advancement of informatization construction of power plants, industrial control systems will achieve a high degree of digitization and intelligence, which puts forward higher requirement for the calculation, storage and safety protection capabilities of traditional control system. Based on the PK system of China Electronics Corporation(CEC), this paper proposes a secure and trustable industrial control system in smart power plant. The cloud edge collaboration can effectively improve the capability of edge computing and the level of intelligence based on automatic prediction and independent decision-making mechanism. Besides, based on the network security protection regulations, a cloud-network-end integrated active defense system is proposed.
Key words :industrial control system；secure and trustable；smart power plant；edge computing；cloud platform
0 引言
随着火电厂信息化、数字化、智能化技术的快速发展，移动互联网、云计算、大数据、人工智能和物联网等新型互联网技术广泛渗透并应用到现代化数字电厂的建设中[1-2]，智能发电技术已成为全面提高电力系统运行效率、推动能源革命的必然趋势。目前，智能电厂的建设主要集中在将先进互联网技术在非生产侧应用层进行适配、推广和应用(如通信系统实时性升级改造、电厂数字孪生、人员定位、智能巡检、设备故障诊断和工业大数据平台[3-5])；而运用先进互联网技术对生产侧控制系统智能化升级改造，用来指导调度、决策和运维的应用案例较少。随着火电厂智能化技术的推进，现有火电厂控制系统的带宽和计算能力无法满足智能化工业场景下高实时、大宽带、强安全的信息通信要求，难以从整体提升平台的协作能力和智能化水平[6]。
本文提出一种基于飞腾(Phytium)芯片和麒麟(Kylin)操作系统(PK体系)的自主安全智能电厂控制系统构建方案。该方案将传统的3层控制系统模型优化为5层模型结构，在现场设备层和平台层之间增加既能提供边缘计算能力又具备多协议解析、区块链、可信计算、密文传输、数字签名等多技术属性的边缘层。该方案通过云边协同互补，有效提高电厂控制系统的智能化运行能力和整体安全防御能力，有效提升火电厂自动化控制系统自动预判、自主决策和自我演进的能力。
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作者信息：
王 翔，申志伟，朱肖曼，郭 烁，李 玲
(华北计算机系统工程研究所，北京100083)
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