Améliorer la cybersécurité et réduire les coûts du cycle de vie du système de distribution électrique

Un réseau de communications de données IP, résilient aide la société "Electricity North West", au Royaume-Uni, à améliorer le service fourni par son réseau de distribution d'électricité. Paul Gornall, responsable des réseaux et des opérations sur le terrain chez "Electricity North West", et Lee Wakefield, ingénieur en transmission des télécommunications, expliquent comment les technologies de réseaux avancées de Westermo ont permis une installation en temps voulu et une réduction des coûts opérationnels.

Des communications de données fiables sont essentielles pour améliorer la qualité de service des 2,4 millions de clients d'Electricité Nord-Ouest. Pour mettre en oeuvre de nouveaux services tel que les services NMS (service de gestion du réseau) et CLASS (services actifs de la charge client) et mieux prendre en charge les opérations existantes, la société a installé un réseau de communications de données IP ,résilient. Au cours des deux dernières années, cela a conforté les objectifs de la société, a savoir améliorer la fiabilité de l'approvisionnement, réduire la charge et créer des économies d'exploitation pouvant être répercutées sur les clients.

Le réseau de données IP connecte plus de 500 sous-stations principales dans une vaste zone du nord-ouest, ce qui permet de surveiller et de contrôler les équipements qui redirigent le courant en cas de problème. Auparavant, il existait un réseau sur liaison série, utilisant plus de 11000 km de câbles en cuivre vieillissants, offrant une bande passante limitée, aucune redondance et une résilience insuffisante. Un manque de fiabilité du réseau entraînait des coûts opérationnels élevés et entraînait une panne presque tous les jours ou toutes les nuits. Une panne sur le réseau nécessitait généralement deux personnes pour chaque appel entrant et il fallait au moins trois heures pour la corriger, en fonction du type de panne et de son emplacement. Par ailleurs la résolution des problèmes de nuit, pouvait entraîner le report ou l'annulation des travaux planifiés du lendemain. de tels travaux planifiés, étaient généralement importants car ils s'inscrivaient dans des programmes de qualité de service. Lorsque ceux-ci n'étaient pas terminés aussi rapidement qu'ils devaient l'être, cela avait un impact sur nos clients.

Solutions

Remplacer le câblage en cuivre par une infrastructure en fibre optique était irréalisable en terme de budget et de calendrier. Cela nous a conduit vers Westermo et à ses prolongateurs de ligne Ethernet Wolverine. Ces dispositifs sont basés sur les communications SHDSL et permettent la création de réseaux Ethernet sur de longues distances à l'aide du câblage existant. Ils permettent également des débits de données pouvant atteindre 15,3 Mbit/s pour nous fournir la bande passante requise. Etant donné que nous devions connecter plus de 500 sous-stations principales réparties sur une vaste zone, nous devions être très efficaces en terme d'installation de la nouvelle technologie de communication de données, de configuration et de test du réseau. Il était essentiel d'utiliser les ressources internes et l'équipe des télécommunications devait être très efficace. Nous devions également être très vigilants avec l'utilisation de la technologie. L'utilisation des prolongateurs de ligne Ethernet Wolverine de Westermo a joué un rôle majeur dans le succès du projet. L'élimination du besoin de remplacer le réseau de câble en cuivre existant a rendu le projet réalisable en réduisant considérablement les coûts. L'utilisation de l'outil de configuration WeConfig de Westermo a également été un facteur clé, aidant l'équipe des télécommunications à configurer, tester et mettre en oeuvre la sécurité réseau. Après avoir installé le réseau, la technologie a continué de permettre des économies d'efficacité et joue un rôle essentiel dans la sécurisation du réseau.

Installation

Avec le temps et les ressources techniques limitées, l'équipe des télécommunications devait être très efficace lors de l'installation du réseau IP.  Avec près de 1000 appareils à installer sur les postes principaux, il était essentiel de limiter le nombre de visites de chaque site, et l'utilisation de WeConfig a conforté cet objectif. En général, une visite est nécessaire pour installer physiquement les périphériques Wolverine et effectuer la configuration, et une autre pour effectuer les tests. Cependant, si certaines parties du réseau n'étaient pas encore en place, cela aurait obligé à effectuer plusieurs visites. S'il y avait des erreurs de réseau ou peut-être une erreur de configuration de l'appareil, cela aurait nécessité des visites et des test supplémentaires. Pendant les tests, nous devions nous assurer que les périphériques Wolverine possédaient le même niveau logiciel, configurer l'unité, durcir le périphérique, puis tester la connexion à un autre site et effectuer un test supplémentaire à l'autre extrémité de la connexion. En effectuant la configuration, les diagnostics et les taches de test à l'aide de WeConfig dans un emplacement central, vous n'avez plus besoin de visites supplémentaires. En conséquence, nous estimons que plus de 2000 heures d'ingénierie (300 jours de travail) ont été économisées. Cette amélioration de l'efficacité était essentiel pour nous permettre de terminer le projet dans les délais et budget impartis.

Résultats

La combinaison de la mise en place d'un réseau IP fiable et de la capacité a identifier les problèmes de câbles a permis de réduire le temps consacré aux appels d'environ 2100 heures de travail par an. Cela a non seulement réduit les coûts d'exploitation, mais nous a également permis d'optimiser l'utilisation du temps de nos ingénieurs, leur permettant de se concentrer sur des projets d'amélioration des investissements qui contribuent à une meilleur qualité de service pour nos clients.

Fiabilité du réseau

Il est important d'avoir une visibilité du réseau. SolarWinds est utilisé pour surveiller notre réseau. Lorsque le logiciel identifie un problème, il déclenche une alerte. Nous utilisons ensuite WeConfig pour diagnostiquer la cause de cette alerte.afin de la résoudre plus efficacement. La fonctionnalité de diagnostic de WeConfig est très puissante et fournit des détails sur le problème. On peut déterminer immédiatement si la connexion est en place, puis la localisation du problème. Nous pouvons voir rapidement la qualité du lien. On peut également lire les diagnostics pour interpréter le rapport signal sur bruit pour une connexion. Nous utilisons ces informations pour aider l'ingénieur à résoudre le problème.

Auparavant, nous n'aurions pas été en mesure de surveiller les performances des connexions réseau. Sans la fonction de surveillance, les erreurs et les pertes de communication dues au câblage se seraient produites de manière inattendue. Cela nécessitait une visite sur site pour déterminer la cause et tenter de rectifier/réparer la connexion de communication. La technologie Westermo nous a fourni cette capacité et nous avons une très bonne indication sur la performance des connexions à toutes les sous-stations principales au fil du temps. Les appareils Wolverine nous permettent de surveiller le câblage en cuivre. Les données sont collectées et mise à disposition dans le logiciel WeConfig. Nous pouvons identifier les problèmes potentiels plus tôt. Cela nous permet de mieux planifier la maintenance des câbles pour éviter les temps d’arrêt imprévus du réseau. Une meilleur planification réduit le coût du travail et permet une meilleurs utilisation des nos ressources internes.

A l'aide des données de performance, nous identifions les zones problématiques et lançons une analyse de rentabilité pour l'investissement dans un nouveau câblage. Nous utilisons ces informations dans le cadre de la planification stratégique liée aux réseau haute tension. Si des problèmes importants se posent avec une liaison de communication et un câble haute tension reliant les deux mêmes points, ces travaux pourront être superposés à l'avenir. Ce travail peut être avancé pour permettre l'installation plus rapide d'un nouveau câble de communication. Le résultat a été un réseau de communication amélioré, qui contribue à son tour à améliorer le service de distribution de l'énergie global.

Grâce aux appareils Westermo Wolverine et au logiciel WeConfig, nous avons pu tester le câblage en cuivre afin de déterminer s'il était approprié de l'utiliser. Nous avons également utilisé cet outil pour surveiller l'impact d'autres périphériques partageant l'infrastructure en cuivre. Cela nous a permis d'apporter des changements fondamentaux à la manière dont nous partageons les câbles en cuivre et de tirer le meilleur parti du réseau.

Sécurité Internet

La sécurité du réseau est extrêmement importante pour l’électricité nord-ouest. Bien que ce réseau soit "fermé" et inaccessible de l'extérieur, nous sommes conscients des menaces potentielles provenant de l'organisation. La cybersécurité consiste à mettre en place les bons processus, puis a les exécuter de manière cohérente. Les erreurs humaines peuvent miner cette philosophie et plus le réseau est grand, plus le risque d'erreur ou de manquement est important.

L'une des vulnérabilité est que les ports inutilisés sur les périphériques réseau restent ouverts. Cette pratique peut permettre à un contractant non autorisé d'accéder au réseau et de l'exposer par inadvertance à une menace malveillante. Executer manuellement les étapes nécessaires pour bloquer les ports ouverts sur tous les périphériques serait difficile et prendrait beaucoup de temps pour un grand réseau. Cela augmente la possibilité qu'une erreur ou étape soit manquée. Le premier appareil peut être parfaitement sécurisé, mais pas le dixième ou le centième.

Nous utilisons l'outil Westermo WeConfig pour simplifier cette tâche, en garantissant une approche uniforme, avec des étapes cohérentes pour chaque appareil Wolverine pouvant être effectuées en une fois. La sécurité est renforcée par le "verrouillage" des paramètres de configuration, la modification des mots de passe d'usine et le blocage de tous les ports inutilisés. De manière critique, en utilisant l'outil, nous éliminons la possibilité d'erreur humaine et pouvons être assurés que la tâche a été effectuée correctement pour chaque périphérique. Il aurait fallu environ une demi-heure pour exécuter ces étapes manuellement. Avec près de 1000 appareils installés, cela signifie que nous avons économisé environ 500 heures de travail. Sans WeConfig, il aurait été impossible de s'acquitter de cette tâche. Par conséquent il ne fait aucun doute que cela a renforcé la sécurité de notre réseau.

Avoir la possibilité de sécurisé automatiquement tous les appareils très rapidement et facilement procure une grand confiance. Après avoir mis en place des mesures pour améliorer la sécurité du réseau, il est essentiel de maintenir les niveaux de sécurité. Lorsque de nouveaux appareils sont ajoutés au réseau ou que nous accédons à des appareils pour modifier la configuration ou effectuer une mise à niveau du Firmware, nous utilisons WeConfig pour déterminer si toutes les étapes ont été effectuées. C'est une procédure très simple qui nous encourage à l'utiliser régulièrement. Cela améliore encore la sécurité du réseau.

Mises à jour du Firmware

Le maintien de la sécurité du réseau est un processus continu. Nous avons effectué plusieurs mises à niveau du firmware pour les périphériques réseau depuis le début de leur installation. Celles-ci ont des vulnérabilités corrigées et fournissent de plus grandes fonctionnalités, telles que l'authentification d'utilisateur, qui augmentent encore la sécurité du réseau. Tous les appareils exécutent maintenant une version récente du système d'exploitation WeOS, qui fournit les fonctionnalités dont nous avons besoin. Nous pourrions envisager une mise à niveau ultérieurement, mais si nous installons actuellement un nouveau périphérique Westermo doté d'une nouvelle version de WeOS, nous téléchargeons l'ancienne version de WeOS à l'aide de WeConfig.

WeConfig a été un outil extrêmement précieux lors de la mise à niveau des firmware et a permis de gagner beaucoup de temps. Normalement, chaque appareil doit être mis à jour individuellement. Avec WeConfig, il est possible d'effectuer des mises à jour du firmware sur le réseau pour des groupes de périphériques installés, sans avoir à visiter les sous-stations. La tâche est effectuée à partir du bureau et lorsque le firmware est chargé, l’ingénieur est libre d’effectuer d’autres tâches. En automatisant le processus, nous avons non seulement considérablement accru l'efficacité des travailleurs, mais également minimisé le risque d'erreur humaine. Avec un si grand nombre de périphériques formant le réseau, il serait très laborieux d’apporter des modifications à chacun d’eux et c’est alors que des erreurs se produiraient. Cette possibilité a maintenant été supprimée.

Pour chaque mise à niveau du firmware, nous avons économisé environ 35 heures de travail. Nous avons effectué quatre mises à jour du firmware, ce qui signifie que 140 heures de travail supplémentaires ont été économisées par WeConfig. Certaines sous-stations ont un statut de restriction opérationnelle qui n’autorise pas l’accès aux ingénieurs en télémétrie. Le statut d'une sous-station spécifique n'étant pas toujours visible, cela aurait pu entraîner une visite du site pour rien et empêcher une mise à niveau des périphériques installés. Cependant, si vous exécutez la tâche à distance, vous ne craignez plus d'accéder à tous les sites.