文档介绍：Research on the Security of Monitoring and munication in Wind Farm CandidateYan Na SupervisorProf. DuanBinCollegeCollege of Information Engineering ProgramSignal and Information Processing munication and Information Security DegreeMaster ofEngineering UniversityXiangtan University DateJune8,2009湘潭大学学位论文原创性声明本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名:日期:年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权湘潭大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。涉密论文按学校规定处理。作者签名:日期:年月日导师签名:日期:年月日I摘要风电场作为一种分布式能源系统,其运行、控制、维护、并网等都有很多特殊性,为了确保风电场安全稳定运行,不仅需要有性能完善的监控系统对有关风力发电的信息进行有效的规范化管理,而且需要满足远距离通信安全要求,以便快捷地对风电场运行状况进行监控和安全通信。IEC 61400-25标准是IEC 61850标准的重用,它的颁布为风电场监控提供了统一的通信基础。本文从风电场现有的通信安全需求出发,提出了基于IEC61400-25标准,遵循国际电力安全标准IEC62351的风电场监控通信安全解决方案,重点是从身份认证、访问控制、安全通信等方面进行了研究,并给出了相应的解决方法和关键实现。本文工作具体表现在:(1)针对用户访问风电场SCADA系统对风电机组进行监控的通信方式进行安全性分析研究。根据风电场SCADA系统监控安全访问需求,和现有风电场SCADA系统的访问控制机制存在的问题,结合了相关安全技术,设计了基于国际标准IEC61400-25的风电场SCADA系统监控通信安全子系统,给出了子系统各模块的解决方法和关键实现,并通过安全性与实时性分析,验证了在网络环境下风电场SCADA系统监控安全通信的可行性。(2)直接访问风电机组的通信方式进行安全性分析研究。对现有的风电机组控制器安全机制进行了研究分析,针对风电机组嵌入式系统的特性,结合基于角色的访问控制(RBAC)和传输层安全协议(TLS),设计了由身份认证、权限解析、SSL通信安全、密码算法等功能模块构成的风电机组安全控制器(WT-key),实施风电机组远程维护和监控的安全问题, 并采用国家自主知识产权的密码运算芯片作为其密码运算模块。最后通过测试实验来验证模型的安全性。(3)针对IEC61400-25标准提出的风电场监控通信安全需求,在上述的两种监控通信方式的分析研究基础上,遵循IEC62351-3标准提出的通信安全要求,结合IEC61400-25标准的信息模型和信息交换模型,设计了风电场监控通信安全模型中基于RBAC的通用访问控制模块和TLS安全通信模块,并将访问控制模块和通信安全模块集成到代理模型中以确保风电场中的通信安全,通过实例分析论证该方案能够满足风电场监控通信安全性的需求。关键词:风电场监控;通信安全;监控与数据采集系统(SCADA);基于角色的访问控制;IEC 61400-25;IEC 62351 IIAbstractAs a distributed energy system, there are a lot of special naturesof operation, control, maintenance and parallel in windfarm. In order to ensure the security and stability on the operation of the wind farm, it not only needsthe comprehensive performance monitoring system