储能电站并网“硬门槛”：二次安防建设，哪些关键不能漏？

原创

曾阳
曾阳

威努特安全网络

2026年10月20日 08:00
北京

去阅读

建设背景与形势

在“双碳”目标引领下，我国新型电力系统建设加速推进。国家能源局组织编写的《新型电力系统发展蓝皮书》把新型电力系统的发展概括为“三步走”：先是加速转型期（从现在到2030年），随后进入总体形成期（2030年至2045年），最后是巩固完善期（2045年至2060年）。目前我国新型电力系统建设正处在加速转型阶段，而储能是支撑新型电力系统建设的关键一环，它打破了电力系统长期以来发用同步、生产和消费同时完成的固有模式。以往储能技术以抽水蓄能为主；所谓新型储能，是抽水蓄能之外、以对外输出电力为主要形式的一类储能技术的统称。与抽水蓄能相比，它的突出特点在于建设周期更短、选址更简便灵活、响应更快、调节能力更强，对新能源开发消纳的适配度也更高，既可分布式部署在电源侧，也能落地于电网侧和用户侧，从而深度融入电力系统的各个环节。

在新型电力系统“源网荷储”四大要素里，“储”占据重要位置，电化学储能电站正是其中的关键载体。依据国家能源局的有关要求，新建电站包含电力监控系统在内的二次系统安全防护（以下简称“二次安防”）必须做到同步规划、同步建设、同步使用；同时，电站二次安防被列为并网发电的硬性门槛，纳入合规考核范围（相关依据可参见后文“政策指导要求”章节）。下文将系统剖析电化学储能电站二次系统所面对的网络安全风险，并给出威努特依托电力行业十余年技术积淀形成的应对方案，为守护国家储能安全、支撑新型电力系统稳步推进提供技术支撑。

主要驱动因素

电化学储能电站依托电池内部可逆的氧化还原反应，实现电能与化学能的相互转换：充电阶段，外部电源促使锂离子等载流子从正极脱出、穿过电解质嵌入负极，电能随之以化学能的形式被储存下来；放电阶段反应方向反转，化学能被释放并转化为电能，经逆变器输送回电网。整个充放电切换过程可在毫秒级内完成。

图2-1 电化学储能电站运行原理示意

政策层面的驱动

作为我国电力系统的最高监管机构，国家能源局于2022年10月17日印发了《电力二次系统安全管理若干规定》（国能发安全规〔2022〕92号，下文简称《规定》），目的在于进一步强化电力二次系统的安全管理，让电网安全监管更精准、更有效，从而更好地支撑能源安全与高质量发展。

图2-2 国家能源局关于《电力二次系统安全管理若干规定》的印发通知

《规定》明确，二次系统管理工作的监督管理由国家能源局及其派出机构依法开展；对发电企业（即并入电网运行的火力、水力、核能、风力、太阳能、抽水蓄能、新型储能、地热能、海洋能等各类发电厂（场、站）则提出要求：必须保障二次系统网络安全方面的投入，并贯彻“同步规划、同步建设、同步使用”的原则。

《规定》把二次系统网络安全防护列为发电企业并网的前置考评条件，要求其满足《电力监控系统安全防护规定》以及《国家能源局关于印发电力监控系统安全防护总体方案等安全防护方案和评估规范的通知》中的相关要求（也就是电力监控系统须达到对应的网络安全等级保护标准）。若不能满足上述要求，发电企业的并网发电业务推进将受到影响。

业务层面的驱动

电化学储能电站依靠电池组、电池管理系统（BMS）、储能变流器（PCS）与能量管理系统（EMS）四者协同运转：BMS负责实时采集电芯电压、温度和荷电状态，为安全运行提供保障；PCS承担交直流高效变换以及四象限灵活调节；EMS则统一调度充放电策略与电网下发的调度指令，让电站在用电低谷时以低价充电、在高峰时以高价放电。除此之外，电站还能投身调峰调频、调压备用、需求响应，以及现货市场、辅助服务等各类电力交易，借助“低储高放”赚取价差、叠加容量补偿和调频里程补偿等多种收益，形成完整的商业闭环，实际上兼具电网“超级充电宝”与灵活调节资源的双重身份。截至2026年6月底，纳入统计口径的电化学储能电站累计投运2276座，总装机130.93GW/336.44GWh。（数据来源：中国电力企业联合会、国家电化学储能电站安全监测信息平台，《2026年上半年电化学储能电站行业统计数据》）。

电化学储能电站在业务层面面临的风险主要包括以下几类：

工业控制系统自身的脆弱性风险

国内电化学储能电站所用的工业控制系统，多由国产厂商自主研发，其情形与国外自动化品牌相仿：电站工控系统（包括EMS能量管理系统、BMS电池管理系统、PCS储能变流器以及上位机组态软件等）在最初设计阶段很少甚至完全没有把网络安全防护纳入考量，因而在网络上留下了大量漏洞，面对异常流量、恶意程序等攻击几乎无力招架。像办公网络中司空见惯的病毒、木马、蠕虫，一旦作用于工控系统，就足以构成致命威胁。

下图展示的是国家信息安全漏洞共享平台（CNVD）已公布的各品牌工业控制系统漏洞情况，涉及多家自动化厂商，高危漏洞合计超过1500个。

图2-3 国家信息安全漏洞共享平台收录的已知工控系统漏洞

信号异常引发的生产停机风险

电化学储能电站中承担生产业务的系统主要包括调度控制系统、自动化控制系统、保护控制系统等。它们各自独立运行，同时又保持一定程度的协同联动，能够对电站运行状态进行实时监测与控制，为站内设备提供必要的故障保护，并结合电网需求与供电能力，统一制定电站的运行策略。

依照“分区分域”的原则，电站内部各系统被分别部署在安全区Ⅰ、安全区Ⅱ、安全区Ⅲ等不同的网络区域中，跨区域通信行为会受到严格管控，从而保证生产业务稳定运行。然而一旦不同区域、不同发电机组之间出现信号指令的异常交互，就很可能使原本正常运转的机组停机，进而酿成生产事故。

例如前些年，北方地区某火电厂因流量审计设备存在设计缺陷（Bypass缺陷），致使不同机组之间出现异常信号通信并最终停机，这起事故在电力行业内部触发了安全大排查。

图2-4 事故引发电力系统内部安全彻查的通知

恶意代码造成的业务中断风险

电站生产控制大区严禁接入互联网，而工控系统厂商的工程师在开展组态调试、设备版本升级等工作时，往往不得不借助U盘来传递数据。病毒、木马等恶意代码很容易藏匿于U盘之中，一旦接入便会感染生产控制大区内的数据库、应用服务器等，最终造成生产业务中断。

例如2019年7月，南非第一大城市约翰内斯堡的City Power电力公司便遭遇勒索软件攻击，多个居民区因此断电。这起攻击将该公司全部数据库、应用程序、Web Apps以及官方网站尽数加密。

图2-5 City Power电力公司遭勒索攻击后发布的官方通告

方案亮点

威努特电化学储能电站二次安防解决方案把站内电力监控系统作为核心防护对象，符合《中华人民共和国网络安全法》以及国家能源局相关监管合规要求，能够有效提升电站生产业务风险的防控水平，为电力供应安全提供保障。

下面结合威努特在电力行业十余年的技术积累，围绕电站三级等保这一安全建设场景展开方案设计，呈现一套适用于电化学储能电站二次安防的解决方案：

图3-1 威努特电化学储能电站二次安防解决方案示意

如上图所示，该方案以国能安全〔2015〕36号文件提出的“安全分区、网络专用、横向隔离、纵向认证”为总体原则，并依据等保2.0标准安全建设模型，围绕“一个中心，三重防护”来规划各项技术防护措施的落地。同时，威努特把更契合电力生产网络特点的“白环境”技术理念融入其中，为电站搭建起工控安全白环境防护体系，具体体现为：

仅允许可信设备接入！

仅允许可信信息传输！

仅允许可信文件执行！

保障生产业务持续运行

安全区域边界白环境：在场站安全区Ⅰ与安全区Ⅱ的边界部署工业防火墙，借助对纵向流量的自学习，分别形成访问控制白名单、工业控制协议白名单和业务工艺白名单。在此基础上，对通过工业防火墙的控制指令实施实时监测，从而达成三个“确保”：

保证指令的发送方与接收方均为已知且互信的对象；

保证指令所用的工控协议真实可信并符合规约要求；

保证指令的时序关系及其描述的执行动作契合当前生产业务的实际需要。

图3-2 工业防火墙三重白名单自学习原理

通信网络流量白环境：在场站侧安全区Ⅰ的站控层汇聚交换机旁，以旁路方式部署工控安全监测与审计系统，采用流量镜像对该网络内部的横向业务流量开展白名单自学习，同样生成三重白名单，与工业防火墙形成能力互补。

业务终端安全白环境：在生产控制大区（即安全区Ⅰ与安全区Ⅱ）内的操作站、工程师站、服务器等各类业务终端上，统一安装工控主机卫士软件。该软件会智能扫描各终端的运行环境与可执行文件，据此生成程序/文件白名单，凡不在白名单之列的程序和文件一律无法运行，从源头遏制恶意代码。此外，工控主机卫士还提供针对电力行业特点的一键加固功能，可满足国家电网、南方电网对发电企业主机加固的统一要求。

图3-3 工控主机卫士以程序/文件白名单打造终端安全白环境

图3-4 工控主机卫士按电力行业标准实现主机一键加固，满足合规要求

贴合电力行业需求的产品设计

工业防火墙策略硬件锁设计：工业防火墙是电站电力监控系统中最关键的一道防线，其自身是否安全始终为用户所关注。为防范极端情况下黑客攻破防火墙、闯入生产控制大区并对一次、二次设备造成致命破坏，威努特依托在工控安全领域十余年的技术积累，在工业防火墙机身上创新设计了策略硬件锁——一旦上锁，唯有持安全钥匙的管理员才有权修改防火墙策略，其他任何人都无法篡改，从而彻底消除极端情况下防火墙被攻破的隐患。

图3-5 威努特工业防火墙策略硬件锁工作原理

工控流量纯单向审计设计：工控流量审计是生产控制大区风险监测的重要手段。本方案中威努特提供的工控安全监测与审计系统运用物理级纯单向流量审计技术，其网口侧不再具备发包能力，只能单向接收镜像流量。这样便可避免因误操作、设备故障或恶意攻击等原因，使流量审计设备向生产网交换机端口发送数据包，契合电力行业安全生产的要求。

图3-6 威努特工控流量纯单向审计工作原理

无缝对接网络安全监测装置：国家电网调〔2017〕1084号文件要求“在并网电厂电力监控系统的安全Ⅱ区（或Ⅰ区）部署网络安全监测装置，采集并网电厂涉网区域的服务器、工作站、网络设备和安防设备自身感知的安全数据及网络安全事件，实现对网络安全事件的本地监视和管理”。据此，威努特旗下的工业防火墙、入侵检测系统、日志审计与分析系统、安全运维管理系统等产品，均已支持按1084号文规定的标准格式与网络安全监测装置对接，助力电化学储能电站用户单位顺利实现并网发电。

移动存储介质的闭环式管控

在对电化学储能电站上位机进行组态调试、对控制器进行编程更新等作业中，工控系统厂商的技术工程师或站内维护人员常常要用U盘来回传递数据。一旦来路不明的U盘被随意使用，恶意程序、勒索软件等威胁就会蔓延至生产控制大区，抬高业务中断的概率。针对U盘风险，业内常见做法包括封堵USB端口、安装桌管软件与杀毒软件、自建杀毒主机等，但效果普遍有限，仍有不少电力企业因U盘滥用而中招病毒。

在充分调研电力企业U盘使用需求与风险管控难点之后，威努特针对发电场景创新推出了移动介质闭环管控方案，其核心由“移动介质安检站+工控主机卫士+安全U盘”三部分组成。方案要求技术人员必须先把U盘接入移动介质安检站完成病毒查杀，查杀通过后U盘上会写入杀毒标记；装有工控主机卫士的终端会读取并校验该标记——带标记的U盘可正常读取，没有标记的U盘则被禁用。由此，U盘这一类移动介质就被纳入闭环管理，堵上了企业管理制度难以真正落地的缺口。

图3-7 威努特移动介质闭环管控逻辑

结语

截至目前，威努特已在全国范围内落地多个蓄能、储能电站二次安防建设服务案例，累计为30余座蓄/储能电站的二次系统提供安全保障，为保障国家储能安全、推动新型电力系统高质量发展贡献坚实力量。

自2014年威努特在业内率先提出电力行业工控安全“白环境”防护技术理念以来，公司深耕电力行业十余年，先后为华能集团、华电集团、中国大唐集团等发电集团旗下合计超过2000座各类形态（火电、水电、风电、光伏、核电等）的发电厂（场/站）提供二次安防建设服务，产品品质与服务专业性广受电力行业用户认可。选择威努特，就等于选择了一家在电力行业二次安防领域值得信赖的合作伙伴！