Комплекс математических моделей для поиска оптимального проектного решения мер по обеспечению безопасности РЗА и АСУТП высокоавтоматизированных подстанций

Владимир Геннадьевич Карантаев; Кирилл Васильевич Латышов; Александр Александрович Волошин

Комплекс математических моделей для поиска оптимального проектного решения мер по обеспечению безопасности РЗА и АСУТП высокоавтоматизированных подстанций

Владимир Геннадьевич Карантаев, Кирилл Васильевич Латышов, Александр Александрович Волошин

Аннотация

Рукопись поступила в редакцию 17.08.2025, утверждена редколлегией в печать 25.11.2025.

Представлена разработка комплекса моделей для поиска оптимального проектного решения мер по обеспечению безопасности релейной защиты и автоматики, а также автоматизированных систем управления технологическим процессом высокоавтоматизированных подстанций. Рассмотрен способ определения оптимального состава мер по обеспечению безопасности релейной защиты и автоматики, а также автоматизированных систем управления технологическим процессом высокоавтоматизированных подстанций, направленный на минимизацию экономического ущерба от ненадёжности, капитальных и эксплуатационных затрат.

DOI: 10.71841/ES.elst.2026.1134.01.04

Ключевые слова

высокоавтоматизированная подстанция, объект критической информационной инфраструктуры, компьютерная атака, метод анализа иерархий, математическая модель, деревья отказов, субъективная вероятность, вероятное опасное событие, количественная оценка частных п

Полный текст:

PDF

Литература

О мерах по обеспечению технологической независимости и безопасности критической информационной инфраструктуры Российской Федерации: указ Президента Российской Федерации от 30.03.2022 № 166 // Собрание законодательства РФ. -- 2022. -- № 14.

О порядке перехода субъектов критической информационной инфраструктуры Российской Федерации на преимущественное применение доверенных программно-аппаратных комплексов на принадлежащих им значимых объектах критической информационной инфраструктуры Российской Федерации: постановление Правительства Российской Федерации от 14.11.2023 № 1912 // Собрание законодательства РФ. -- 2023. -- № 47.

О безопасности критической информационной инфраструктуры Российской Федерации: федеральный закон Российской Федерации от 27 июля 2017 г. № 187-ФЗ // Собрание законодательства РФ. -- 2017. -- № 31.

Об утверждении требований по обеспечению безопасности информации микропроцессорных устройств релейной защиты и автоматики: распоряжение ПАО «Россети» от 28.02.2022 № 62р. -- М.: ПАО Россети, 2022 -- 12 с.

Об утверждении требований к оснащению линий электропередачи и оборудования объектов электроэнергетики классом напряжения 110 кВ и выше устройствами и комплексами релейной защиты и автоматики, а также к принципам функционирования устройств и комплексов релейной защиты и автоматики: приказ Министерства энергетики Российской Федерации от 13 февраля 2019 г. № 101. -- М.: 2019. -- 55 с.

Типовые технические требования к организации и производительности технологических ЛВС в АСУ ТП ПС ЕНЭС: СТО 56947007-29.240.10.302-2020. -- М.: ПАО «ФСК ЕЭС», 2020. -- 62 с.

Торбенко, Е.Б. Изменения законодательства в области обеспечения безопасности значимых объектов критической информационной инфраструкутры Российской Федерации / Е.Б. Торбенко // Международный форум Технологии и безопасность. Комплексный подход к кибербезопасности. Защита АСУТП. Безопасность КИИ. [Электронный ресурс]. -- URL: https://www.tbforum.ru/hubfs/TBF/2025/TBF_11-02-25_asutp_Torbenko.pdf?hsLang=ru (дата обращения 29.09.2025).

Idaho National Laboratory. Consequence-Driven Cyber-Informed Engineering [Электронный ресурс]. -- URL: https://inl.gov/national-security/cce/?__cf_chl_f_tk=nwZyvBxEQd7Oi1.i5dTU_je66aNqds3MqDRiEX5z1KA-1753248167-1.0.1.1-ltEncVqlgqT71R5510bTyW65q_52zt.4O645DLhSeRw (дата обращения 29.09.2025).

Бухтояров, В.В. Поддержка принятия решений при проектировании систем защиты информации: монография / В.В. Бухтояров, М.Н. Жукова, В.В. Золотарев [и др.]. – М.: ИНФРА-М, 2020. – 131 с.

Волошин, А.А. Алгоритм синтеза оптимальных структуры и параметров энергосистемы с применением методов ИИ / А.А. Волошин, Е. А. Волошин, А.И. Коваленко [и др.] // Электрические станции. – 2025. – № 2. – С. 35 -- 41.

Security CAD. Новый подход к разработке систем информационной безопасности. [Электронный ресурс]. -- URL: https://go.kaspersky.com/rs/802-IJN-240/images/06_%D0%9F%D0%B5%D1%82%D1%83%D1%85%D0%BE%D0%B2_KICS_CONF_SCAD_2021_09_06_%D0%9F%D0%90.pdf (дата обращения 29.09.2025).

R‑Vision SGRC. Управление ИБ, рисками и соответствием требованиям. [Электронный ресурс]. -- URL: https://rvision.ru/products/sgrc (дата обращения 29.09.2025).

Шалин, А.И. О расчете показателей надёжности релейной защиты / А.И. Шалин, А.С. Трофимов // Избранные труды НГТУ: cб. научных трудов. -- Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2004. -- С. 8898.

Волошин, А.А. Архитектура программного-аппаратного комплекса «Цифровой двойник энергосистемы» / А.А. Волошин, Е.А. Волошин, А.А. Лебедев, Н.С. Лебедева // Электрические станции. – 2023. – № 10(1107). – С. 37 -- 41.

Шалин, А.И. Надёжность и диагностика релейной защиты энергосистем / А.И. Шалин. - Новосибирск : Изд-во НГТУ, 2003. -- 384 с.

Карантаев, В.Г. Количественная оценка частных показателей надежности ИЭУ РЗА в условиях компьютерных атак с использованием метода деревьев отказа / В.Г. Карантаев, К.В. Латышов, А.А. Волошин // Релейная защита и автоматизация. – 2024. – № 4(57). – С. 40 -- 51.

Девянин, П.Н. Модели безопасности компьютерной безопасности / П.Н. Девянин. – М.: Радио и связь, 2006. – С. 116 -- 125.

Волошин, А.А. Методика расчета показателей надежности цифровых систем РЗА различных архитектур с применением ПАК ЦДЭС / А.А. Волошин, Н.С. Лебедева, Я.А. Маринов [и др.] // Электроэнергия. Передача и распределение. – 2025. – № 2(89). – С. 106 -- 113.

Волошин, А.А. Современные способы расчёта параметров надежности электроэнергетических режимов с учетом надежности РЗ / А.А. Волошин, Е.А. Волошин, Б.А. Сафронов [и др.] // Электроэнергетика глазами молодежи – 2023: материалы XIII Международной научно-технической конференции. -- Красноярск, 23–27 октября 2023 года. Том 1. – Красноярск: Сибирский федеральный университет, 2023. – С. 230 -- 231.

Волошин, А.А. Методы оценки показателей надежности цифровых систем РЗА с учетом влияния человеческого фактора и кибератак / А.А. Волошин, А.А. Лебедев, Н.Е. Бондаренко // Релейщик. – 2024. – № 2(49). – С. 50 -- 53.

Генгринович, Е.Л. Надежность цифровых решений в электроэнергетике / Е.Л. Генгринович, А.А. Волошин // Электроэнергия. Передача и распределение. – 2022. – № 6(75). – С. 98 -- 100.

Zhang, Y. An integrative approach to reliability analysis of an IEC 61850 digital substation / Y. Zhang, A. Sprintson, C. Singh // 2012 IEEE power and energy society general meeting. – IEEE, 2012. – С. 1 -- 8.

Качур, С.А. Система диагностики состояния турбогенератора на основе сетей Петри / С.А. Качур, Н.В. Шахова // Известия вузов, Ядерная энергетика. – 2016. – № 1. – С. 13 -- 20.

Zhang, Y. Power system reliability evaluation with SCADA cybersecurity considerations / Y. Zhang [et al.] // IEEE Transactions on Smart Grid. – 2015. – Vol. 6, No. 4. – С. 1707 -- 1721.

Колосок, И.Н. Оценка показателей киберустойчивости систем сбора и обработки информации в ЭЭС на основе полумарковских моделей / И.Н. Колосок, Л.А. Гурина // Вопросы кибербезопасности. – 2021. – № 6 (46). – С. 2 -- 11.

Менеджмент риска. Анализ риска технологических систем: ГОСТ Р 51901.1-2002. Введ. 2003-09-01. -- М., 2002. -- 28 с.

Дулесов, А.С. Субъективная вероятность в определении меры неопределенности состояния объекта / А.С. Дулесов, М.Ю. Семенова // Фундаментальные исследования. – 2012. – №. 3 1. – С. 81 -- 86.

Карантаев, В.Г. Экспертная оценка вероятности возникновения компьютерного инцидента на цифровой подстанции / В.Г. Карантаев, К.В. Латышов // Релейная защита и автоматизация. – 2023. – № 4(53). – С. 60 -- 70.

Kallrath, J. Modeling languages in mathematical optimization / J. Kallrath (ed.). – Springer Science & Business Media, 2013. – Vol. 88.

Добрышин, М.М. Выбор структуры и механизмов адаптивного управления системы обеспечения информационной безопасности / М.М. Добрышин // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. – 2022. – №. 2. – С. 214 -- 222.

Таха, Х.А. Введение в исследование операций / Х.А. Таха: пер. с англ. -- М.: Издательский дом «Вильямс», 2001. -- 912 с.

Короткин, А.А. Генетические алгоритмы : учебно-методическое пособие / А.А. Короткин, М.В. Краснов. -- Ярославль : ЯрГУ, 2020. -- 40 с.

Организация технического обслуживания и ремонта объектов электросетевого хозяйства: СТО 34.01-24-002-2021. -- М., 2021. -- 110 с.

Богданова, П.А. Обзор методов многокритериальной оптимизации в задачах принятия решений / П.А. Богданова, Д.М. Сахаров, Т.В. Васильева // Инновационные аспекты развития науки и техники. – 2021. – №. 6. – С. 153 -- 157.

Типовые технические решения подстанций 6 -- 110 кВ: СТО 34.01-3.1-002-201. -- М., 2016. -- 340 с.

Об утверждении Требований по обеспечению безопасности значимых объектов критической информационной инфраструктуры Российской Федерации» от 25 декабря 2017 г. № 239: приказ ФСТЭК России // Редакция приказов ФСТЭК России. -- № 35.

Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2025684988 Российская Федерация. Программа для определения оптимального состава мер по обеспечению безопасности основных вторичных подсистем высокоавтоматизированных подстанций: заявл. 10.09.2025: опубл. 18.09.2025 / К. В. Латышов, В. Г. Карантаев.