引言：应对复杂电力通信场景的安全挑战
在电力系统数字化转型的浪潮中，智能变电站、新能源场站（如风电场、光伏电站）及配网自动化系统构成了新型电力系统的关键节点。这些场景的通信呈现出数据源多、协议异构、实时性与可靠性要求高等特点。传统的纵向加密认证装置采用严格的“非白即黑”策略，即只有通过认证的报文才被转发，这在处理大量未知或非关键管理流量时，可能造成通信中断或管理僵化。“纵向加密默认转发”技术应运而生，它作为一种灵活的补充机制，允许在特定安全策略下，对未通过认证或非关键协议的数据包进行“默认转发”，从而在保障核心业务安全的前提下，提升了系统整体的可用性和管理效率。本文将从方案设计师视角，深入剖析该技术在特定场景中的应用方案、解决的痛点及关键架构设计。
智能变电站中的应用：解决站控层与过程层通信的兼容性问题
智能变电站遵循IEC 61850标准，站控层与过程层设备间存在MMS、GOOSE、SV等多种协议流量。纵向加密装置通常部署在站控层与调度数据网边界，对MMS管理流量进行强认证加密。然而，站内可能还存在一些非IEC 61850的辅助设备监控流量、厂家私有运维协议或时钟同步（如NTP/PTP）报文。若完全阻断这些未在加密装置策略库中定义的流量，可能导致设备状态监测丢失或时间不同步。
应用方案：在纵向加密装置上启用“默认转发”功能，并配置精细化的安全策略。例如，对源/目的IP地址为站内特定网段（如过程层网络）、协议为UDP且端口为123（NTP）的流量，设置为“默认转发”模式。同时，对核心的MMS（TCP 102端口）及GOOSE/SV（组播）流量维持严格的“加密认证转发”模式。
解决的痛点：1) 协议兼容性：无需为所有小众或私有协议单独开发加密?？?，降低了工程实施和后期维护复杂度。2) 系统可靠性：保障了时间同步等基础支撑服务的连续性，避免了因安全设备配置不当引发的全站性故障。
新能源场站集控通信的架构设计：平衡安全与海量数据上传需求
大型风电场或光伏电站包含成百上千个逆变器、箱变等智能终端，它们通过场站内部网络汇聚至场站监控系统，再经纵向加密装置上传至集团集控中心或电网调度。除了关键的IEC 60870-5-104或Modbus TCP规约控制命令外，场站还需向集控中心上传大量非实时性的监控数据、日志文件及视频巡检流。
架构设计：采用“业务分流与差异化安全策略”架构。在纵向加密装置前端部署智能交换机或防火墙，进行流量识别与预处理。
- 关键控制通道：对调度104规约、AGC/AVC控制指令等业务，采用“纵向加密认证装置”进行双向认证与SM1/SM4国密算法加密，确保指令不可篡改、来源可信。
- 默认转发通道：对识别出的非关键数据上传流量（如特定TCP端口的数据服务、FTP文件传输），将其引导至加密装置的“默认转发”虚拟通道。该通道可配置为仅进行访问控制（ACL）和日志记录，而不进行加密认证，从而释放加密运算资源。
解决的痛点：1) 性能瓶颈：避免海量非关键数据吞吐压垮加密装置的计算性能，保障关键控制指令的低时延。2) 带宽优化：非加密转发减少了协议封装开销，提升了带宽利用率。3) 符合等保要求：该设计符合《电力监控系统安全防护规定》中关于“安全分区、网络专用、横向隔离、纵向认证”的原则，在纵向边界实现了安全强度的梯度化。
配网自动化场景的痛点解决：适应终端海量化与通信多样化的现实
配网自动化系统（DAS）终端数量极其庞大（DTU、FTU、TTU），通信方式多样（光纤、无线公网/专网），且大量终端采用简化通信协议。要求每个终端与主站通信都实现完整的纵向加密认证，在成本、运维和通信效率上挑战巨大。
应用方案与痛点解决：在配网主站边界部署支持“默认转发”的纵向加密装置，形成“安全汇聚网关”模式。
- 集中加密：对于来自光纤专网、承载关键?？?遥调功能的终端群，其通信由加密装置进行集中认证和加密。
- 选择性默认转发：对于通过安全隔离装置接入的无线公网终端，或仅上传非控制类遥测、工况信息的终端，其流量可经严格访问控制列表（ACL）过滤和内容安全检查后，启用“默认转发”。这解决了海量终端管理难、加密密钥分发运维复杂的核心痛点。
- 合规性设计：该方案参考了《配电网自动化系统安全防护技术规范》的要求，在无法实现终端级强认证的情况下，通过在网络边界加强访问控制和审计，构成了有效的补充防护。
关键参数考量：方案设计中需明确“默认转发”通道的吞吐量需求、ACL规则数量上限、日志审计存储周期（通常不少于6个月）等关键参数，以确保方案的可落地性。
总结：一种务实且安全的架构补充策略
纵向加密默认转发并非削弱安全，而是在深刻理解电力生产业务场景复杂性基础上，对“纵向加密”这一刚性原则做出的务实、精细化补充。它为智能变电站的协议兼容、新能源场站的数据洪流、配网自动化的海量终端接入等特定场景，提供了兼具安全性、可用性与经济性的解决方案。对于项目经理和方案设计师而言，成功应用此技术的关键在于：精准的业务流量识别、基于风险评估的差异化策略制定、清晰的架构边界划分以及完备的日志审计跟踪。最终，通过这种梯度化的安全设计，在筑牢电力监控系统网络安全底线的同时，更好地支撑了新型电力系统灵活、高效的运行需求。
