《電子技術應用》
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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。
中圖分類號： TN914
文獻標識碼： A
DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.212018
中文引用格式： 王翔，申志偉，朱肖曼，等. 安全可信智能電廠控制系統(tǒng)構建方案[J].電子技術應用，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

    隨著火電廠信息化、數(shù)字化、智能化技術的快速發(fā)展，移動互聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)、人工智能和物聯(lián)網(wǎng)等新型互聯(lián)網(wǎng)技術廣泛滲透并應用到現(xiàn)代化數(shù)字電廠的建設中[1-2]，智能發(fā)電技術已成為全面提高電力系統(tǒng)運行效率、推動能源革命的必然趨勢。目前，智能電廠的建設主要集中在將先進互聯(lián)網(wǎng)技術在非生產側應用層進行適配、推廣和應用(如通信系統(tǒng)實時性升級改造、電廠數(shù)字孿生、人員定位、智能巡檢、設備故障診斷和工業(yè)大數(shù)據(jù)平臺[3-5])；而運用先進互聯(lián)網(wǎng)技術對生產側控制系統(tǒng)智能化升級改造，用來指導調度、決策和運維的應用案例較少。隨著火電廠智能化技術的推進，現(xiàn)有火電廠控制系統(tǒng)的帶寬和計算能力無法滿足智能化工業(yè)場景下高實時、大寬帶、強安全的信息通信要求，難以從整體提升平臺的協(xié)作能力和智能化水平[6]。

    本文提出一種基于飛騰(Phytium)芯片和麒麟(Kylin)操作系統(tǒng)(PK體系)的自主安全智能電廠控制系統(tǒng)構建方案。該方案將傳統(tǒng)的3層控制系統(tǒng)模型優(yōu)化為5層模型結構，在現(xiàn)場設備層和平臺層之間增加既能提供邊緣計算能力又具備多協(xié)議解析、區(qū)塊鏈、可信計算、密文傳輸、數(shù)字簽名等多技術屬性的邊緣層。該方案通過云邊協(xié)同互補，有效提高電廠控制系統(tǒng)的智能化運行能力和整體安全防御能力，有效提升火電廠自動化控制系統(tǒng)自動預判、自主決策和自我演進的能力。




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作者信息：

王  翔，申志偉，朱肖曼，郭  爍，李  玲

(華北計算機系統(tǒng)工程研究所，北京100083)





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