Bezpieczna komunikacja w systemach SMART GRID
Ostatnich kilka lat to okres dynamicznego rozwoju systemów klasy SMART GRID oraz AMI w sieciach elektroenergetycznych. W połączeniu z równoległym rozwojem urządzeń oraz technologii telekomunikacyjnych, powstają nowe możliwości integracji systemów w jednym węźle telekomunikacyjnym. Węzeł taki powinien zapewniać wysoki poziom niezawodności oraz bezpieczeństwa danych, zarówno pod kątem separacji ruchu, jak i autoryzacji dostępu.
Taka integracja realizowana jest w obrębie stacji transformatorowej średniego na niskie napięcie SN/nn. Obiekt ten powinniśmy traktować zarówno jako węzeł sieci energetycznej, jak i punkt koncentracji infrastruktury kontrolno-pomiarowej, w którym już dziś funkcjonują urządzenia zabezpieczające, pomiarowe i sterujące, w szczególności liczniki bilansujące, koncentratory PLC, sterowniki stacyjne i analizatory sieci.
Tak duża koncentracja urządzeń w sposób naturalny prowadzi nas w kierunku idei połączenia wszystkich systemów w jednym centralnym punkcie stacji. Do tego celu konieczne jest zastosowanie inteligentnego routera, który łączy poszczególne elementy systemu: liczniki, koncentratory PLC, sterowniki stacyjne i urządzenia zabezpieczające. Dzięki integracji w routerze protokołów komunikacyjnych poszczególnych urządzeń, jak również ciągłemu monitorowaniu danych pomiarowych na stacji, możliwe stało się lokalne wykrywanie i weryfikacja niepożądanych zjawisk występujących w sieci energetycznej, np. zaniku obecności faz, dzięki wykorzystaniu wbudowanego w urządzenie detektora. Komunikaty alarmowe mogą być wysyłane zarówno do zespołów odpowiedzialnych za utrzymanie infrastruktury informatycznej (wykorzystując zabezpieczony protokół SNMPv3), jak i do operatorów systemów zarządzania SCADA.
Przy tak rozbudowanej infrastrukturze stacji SN/nn, kluczową kwestią staje się bezpieczeństwo całego systemu. Aby je zagwarantować, należy zapewnić bezpieczną komunikację we wszystkich warstwach infrastruktury. W tak złożonym systemie konieczne jest wykorzystywanie mechanizmów szyfrowania, mechanizmów do zarządzania certyfikatami i kluczami szyfrującymi, oraz autoryzacji dostępu do interfejsów lokalnych oraz strumieni danych. Z pomocą w rozwiązaniu kwestii bezpieczeństwa przychodzą nam rozwiązania znane ze świata IT i sieci radiowych, takie jak m.in. szyfrowanie transmisji (IPsec/GRE), obsługa certyfikatów, standardy kontroli dostępu, takie jak 802.1X, oraz fizyczna i logiczna separacja interfejsów.
Aby zapewnić skuteczną transmisję dużej ilości danych pomiarowych, kontrolnych i sterujących, urządzenia komunikacyjne realizujące tę transmisję muszą gwarantować stabilny dostęp do centralnych systemów nadzorujących. Stabilny dostęp oznacza wysoką przepustowość, niskie opóźnienia oraz gwarancje dostarczenia danych w niezmiennej formie. Do tego celu idealnie nadaje się technologia transmisji LTE w sieciach GSM, która zapewnia wsteczną kompatybilność i redundancję z systemami klasy 3G oraz 2G. Część urządzeń komunikacyjnych pracujących w technologii LTE daje dodatkowo możliwość korzystania z kart SIM wielu operatorów.
W odpowiedzi na opisane wyżej wyzwania technologiczne i funkcjonalne, polska firma ANDRA opracowała system comander, w skład którego wchodzi rodzina routerów comander amiROUTER. Urządzenia comander amiROUTER łączą w swojej charakterystyce otwartą architekturę, wysoki poziom bezpieczeństwa oraz najnowocześniejsze technologie radiowej transmisji danych. Zarządzanie populacją urządzeń realizowane jest za pomocą eksperckiego systemu monitoringu ami-GO. Dzięki połączeniu unikalnych funkcjonalności i efektywnego zarządzania, system zapewnia wysoki poziom niezawodności oraz bezpieczeństwo przesyłanych danych.
ANDRA opracowała opisane rozwiązanie, korzystając z 15-letniego doświadczenia w projektowaniu i produkcji systemów bezprzewodowej transmisji danych, oraz interdyscyplinarnych kompetencji i blisko 30-letniego doświadczenia w obszarze technologii IT. W chwili obecnej w ramach polskiej infrastruktury sieci energetycznych pracuje ponad 300 000 terminali comander.