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時(shí)間：2023-03-16 17:17:42
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電力系統(tǒng)深受能源危機(jī)困擾，雖已開(kāi)始研制新能源結(jié)構(gòu)，但應(yīng)用效果一直不好，新能源很難與傳統(tǒng)電力裝置、設(shè)備形成默契配合。由于電力技術(shù)的決策能力、更新速度很強(qiáng)、很快，所以要想將風(fēng)能、太陽(yáng)能、水能等綠色能源引入電力系統(tǒng)，依靠電力技術(shù)是最為可靠、有效的方式。首先，根據(jù)電力技術(shù)測(cè)量、轉(zhuǎn)換、控制、管理能源的能力，改變電力系統(tǒng)原有能源輸出格局，盡可能切斷新能源輸出裝置與系統(tǒng)中其他運(yùn)行設(shè)備的牽絆和影響，僅以能源輸出為價(jià)值標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)、添置綠色能源裝置，以最大限度提高能源的利用率；其次，強(qiáng)化變流調(diào)速技術(shù)、集優(yōu)生產(chǎn)技術(shù)、能源轉(zhuǎn)化技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用地位，定期、定時(shí)核算綠色能源輸出、不可再生能源輸出過(guò)程中的“能量效益”，并對(duì)系統(tǒng)、裝置、技術(shù)進(jìn)行定向修改；最后，拓展電力技術(shù)的應(yīng)用范圍，圍繞計(jì)算機(jī)技術(shù)，監(jiān)控綠色能源在電力系統(tǒng)中的運(yùn)行情況，以“消耗”“、效益”為兩大基本點(diǎn)，總結(jié)分析不符合電力技術(shù)應(yīng)用安全的相關(guān)問(wèn)題，并及時(shí)改正。
1.2實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化
機(jī)電一體化是電氣工程、電力系統(tǒng)發(fā)展的必經(jīng)之路，也是帶動(dòng)高效生產(chǎn)的有效手段，為此，電力技術(shù)可以聯(lián)合網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、自動(dòng)化處理技術(shù)、智能監(jiān)測(cè)等技術(shù)，共同推進(jìn)多門(mén)技術(shù)的融合發(fā)展，進(jìn)而促進(jìn)電力系統(tǒng)的正向發(fā)展。機(jī)電一體化技術(shù)在投入使用之前，應(yīng)接受多次測(cè)量和考察，因?yàn)橐苊馍a(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)、提高生產(chǎn)效率，所以必須經(jīng)過(guò)電力技術(shù)來(lái)處理相關(guān)系統(tǒng)數(shù)據(jù)，只有這樣，才能將系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)控制在可控范圍內(nèi)。然而，機(jī)電一體化對(duì)電力系統(tǒng)運(yùn)行功能的要求和服務(wù)設(shè)定復(fù)雜，僅靠電力技術(shù)很難支撐起整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行重任，所以，一般情況下，電力系統(tǒng)會(huì)選擇“區(qū)域一體化”的生產(chǎn)、改造方式，選擇風(fēng)險(xiǎn)小、收益高、符合電力技術(shù)應(yīng)用條件的系統(tǒng)模塊，幫助小范圍系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)“自動(dòng)”，并計(jì)算應(yīng)用效果，確定技術(shù)無(wú)誤且高效之后，再擴(kuò)大一體化改造范圍。由此可見(jiàn)，電力技術(shù)雖然是電力系統(tǒng)一體化發(fā)展的有力手段，但其應(yīng)用效果依然具有不可控特質(zhì)，在應(yīng)用時(shí)應(yīng)格外注意、小心。
1.3引入智能技術(shù)
智能手機(jī)、平板電腦已經(jīng)成為電子終端控制的主要裝置設(shè)備，它在人們?nèi)粘Ｉ钆c工作中的應(yīng)用地位非常高，因此，電力行業(yè)也應(yīng)適當(dāng)引入智能技術(shù)，并創(chuàng)設(shè)以智能控制系統(tǒng)為核心管理中樞的技術(shù)集團(tuán)，以便于工作人員正確、有效、科學(xué)的管控電力系統(tǒng)。經(jīng)過(guò)智能技術(shù)修飾，電力系統(tǒng)在故障排除、判斷、處置方面的優(yōu)勢(shì)能力更強(qiáng)了，并基本實(shí)現(xiàn)了“自動(dòng)化”。以往，一個(gè)小故障便會(huì)導(dǎo)致整個(gè)電力系統(tǒng)陷入癱瘓，現(xiàn)如今，運(yùn)行故障會(huì)翻譯成“特殊數(shù)據(jù)”，經(jīng)智能處理器處理，被挖掘、傳送，傳達(dá)給管理人員，主動(dòng)上報(bào)“故障”。這種高效的生產(chǎn)、管理方式，不僅節(jié)省了故障清查、判斷的時(shí)間，還為電力系統(tǒng)提供了堅(jiān)固的安全保障。從應(yīng)用效果上看，智能技術(shù)在電力系統(tǒng)中發(fā)揮的作用是顯而易見(jiàn)的，但從發(fā)展空間上看，其應(yīng)用環(huán)境卻日常復(fù)雜，所以，需要廣大電力系統(tǒng)的工作人員謹(jǐn)慎考慮、認(rèn)真探究，以福利避害為原則，引入智能技術(shù)。
2電力技術(shù)在電力系統(tǒng)中的發(fā)展展望
目前，我國(guó)綜合國(guó)力日益提升，能源生產(chǎn)責(zé)任越來(lái)越重，為迎合不斷提高的生產(chǎn)要求、服務(wù)要求，電力系統(tǒng)仍需不斷革新、創(chuàng)造，最大限度的發(fā)揮其功能價(jià)值、生產(chǎn)價(jià)值。筆者結(jié)合多年工作經(jīng)驗(yàn)，根據(jù)自己對(duì)電力系統(tǒng)運(yùn)行、發(fā)展的困難與問(wèn)題了解，從內(nèi)、外兩方面探究電力技術(shù)的發(fā)展方向。接下來(lái)幾年，電力技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用地位會(huì)不降反升，因?yàn)殡S著工業(yè)規(guī)模化生產(chǎn)系統(tǒng)的落成，系統(tǒng)生產(chǎn)形式、能力、效率的準(zhǔn)確性要求很越來(lái)越高，所以，電力系統(tǒng)只有依靠電子技術(shù)方能將能源生產(chǎn)、輸出、管理限制在可控、可管的范圍內(nèi)。一方面，應(yīng)擴(kuò)大電力技術(shù)的包容性，將其與現(xiàn)代高科技技術(shù)再融合，研發(fā)技術(shù)的新功能、新工藝，為電力系統(tǒng)運(yùn)行提供便利條件；另一方面，省察電力技術(shù)自身存在的安全風(fēng)險(xiǎn)、耗能等管理不當(dāng)問(wèn)題，并設(shè)置研究專題，開(kāi)展專項(xiàng)調(diào)查，以糾正、改善電力技術(shù)在電力系統(tǒng)中應(yīng)用效果不利的地方。通過(guò)內(nèi)、外兩方面發(fā)展手段，電力技術(shù)的發(fā)展道路會(huì)更加明朗，其會(huì)成為促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的源動(dòng)力。
煤礦井下供電系統(tǒng)的運(yùn)行受到多種因素的影響，對(duì)煤礦安全生產(chǎn)造成不良影響。主要表現(xiàn)為：變壓器的容量不足以及對(duì)備用電源的設(shè)計(jì)不滿足規(guī)范。變壓器容量不足的原因是在進(jìn)行電氣設(shè)計(jì)時(shí)，沒(méi)有為供電系統(tǒng)留有充足余量，系統(tǒng)經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)行，處于超負(fù)荷狀態(tài)，供電系統(tǒng)的母線長(zhǎng)期處于發(fā)熱狀態(tài)且用電超載，降低了電氣設(shè)備和電纜的使用年限。此外，由于電氣設(shè)備短路、雷擊、大型設(shè)備啟動(dòng)等原因，會(huì)造成電網(wǎng)電壓波動(dòng)，降低了供電系統(tǒng)的可靠性、穩(wěn)定性和安全性。
1.2地面中性點(diǎn)直接接地的變壓器向井下供電
在實(shí)際安全考察中發(fā)現(xiàn)，大多數(shù)煤礦企業(yè)沒(méi)有按照規(guī)定安裝使用接入井下電源或非直接接地變壓器中性點(diǎn)，而是采用單個(gè)煤礦專用或多家煤礦共用接地中性點(diǎn)變壓器連接供電系統(tǒng)，通過(guò)三芯電纜線與三相火線的連接接入井下，使用保護(hù)接地與工作接地結(jié)合的中性線與單根相線接入辦公區(qū)域和生活區(qū)，以供生活用電。
1.3沒(méi)有采用雙回路供電系統(tǒng)
我國(guó)的規(guī)定要求礦井生產(chǎn)使用雙回路供電系統(tǒng)，年產(chǎn)量在6萬(wàn)噸以下的煤礦可以使用單回路供電，但必須滿足備用電源的要求。但是，一些礦井仍采取單回路供電，雖然有些煤礦單位配置了柴油或汽油發(fā)電機(jī)，也僅僅為了應(yīng)付檢查或停電時(shí)緊急照明。而且雙回路供電系統(tǒng)發(fā)電機(jī)容量限制情況下保證關(guān)鍵電氣設(shè)備即使停電也可正常運(yùn)行，為礦井工作人員的安全撤離提供了機(jī)會(huì)，防止透水事故和通風(fēng)機(jī)停轉(zhuǎn)導(dǎo)致粉塵、瓦斯聚集。此外，礦井周?chē)嬖陟o電和電火花，如果靜電接地不良，會(huì)造成放電火花甚至爆炸。接觸器和繼電器可能因質(zhì)量不佳，在開(kāi)合時(shí)無(wú)法分?jǐn)嚯娏饕矔?huì)形成電火花；電纜長(zhǎng)期在外力或超負(fù)荷狀態(tài)下工作，也可能產(chǎn)生電火花，從而引發(fā)短路，導(dǎo)致瓦斯爆炸。
1.4地面引入的供電線路沒(méi)有設(shè)置相關(guān)保護(hù)裝置
煤礦井下的規(guī)定要求供電線路、通訊線路、入井軌道、電機(jī)車(chē)架線在入井處必須安裝防雷裝置；井下使用的電器必須具備漏電、過(guò)流和接地等保護(hù)功能。井下電氣設(shè)備還要滿足防爆要求。但是檢查時(shí)卻發(fā)現(xiàn)有些煤礦并沒(méi)有按照規(guī)定將保護(hù)措施做到位，僅僅是將架空線接入井口，再由電纜線引入井下或者直接接入變壓器，如果遇到雷電襲擊，雷電會(huì)沿著導(dǎo)線侵入井下工作面，引起瓦斯爆炸或人員傷亡，設(shè)備遭受雷擊也會(huì)被嚴(yán)重?fù)p壞，存在巨大安全隱患。而且，煤礦井下工作環(huán)境較為潮濕，影響設(shè)備絕緣，漏電保護(hù)器能夠避免因漏電造成引發(fā)爆炸或明火，減少井下安全事故。
2煤礦井下供電系統(tǒng)的運(yùn)行方式
2.1煤礦井下雙回路供電系統(tǒng)的運(yùn)行方式
雙回路供電系統(tǒng)包括分列和并列兩種運(yùn)行方式。分列運(yùn)行指的是兩條線路同時(shí)運(yùn)行，兩段母線間的聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)。分列運(yùn)行適用于擁有較大負(fù)荷的變電和配電所，具有電纜線路的電流小、壓降小、線路距離長(zhǎng)、停電面積小的優(yōu)點(diǎn)；缺點(diǎn)是由于兩個(gè)回路具有不同負(fù)荷，對(duì)其總配電開(kāi)關(guān)的保護(hù)整定也有所不同，如果一個(gè)回路停電，另一個(gè)回路的總配電開(kāi)關(guān)也要重新進(jìn)行整定，不利于兩回路之間快速切換。并列運(yùn)行指的是當(dāng)一條回路運(yùn)行時(shí)，另一回路帶電備用，兩段母線的聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)相連接。并列運(yùn)行適用于擁有較小負(fù)荷的變電和配電所，優(yōu)點(diǎn)是兩個(gè)回路擁有相同負(fù)荷，其總配電開(kāi)關(guān)具有相同的保護(hù)整定，切換迅速；缺點(diǎn)是通過(guò)電纜線路的電流較大、壓降大、運(yùn)行線路間的距離短，如果短路會(huì)造成大面積停電。
2.2煤礦井下供電系統(tǒng)的運(yùn)行方式技術(shù)要求
我國(guó)頒布的煤礦生產(chǎn)的安全條例明確規(guī)定必須將雙回路供電運(yùn)行技術(shù)應(yīng)用到井下采礦區(qū)域的配電所、變電所中，為供電系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行提供可靠的保障。同時(shí)，井下變電所向部分通風(fēng)機(jī)供電時(shí)，應(yīng)采取分列運(yùn)行方式，保障通風(fēng)系統(tǒng)的安全可靠運(yùn)行。此外，綜合考慮井下作業(yè)的機(jī)電設(shè)備的規(guī)格和負(fù)荷，制定科學(xué)的供電方案，提高礦區(qū)生產(chǎn)的安全性和效率，保證井下作業(yè)的高效穩(wěn)定、節(jié)能經(jīng)濟(jì)。
3煤礦井下供電系統(tǒng)的優(yōu)化措施
一方面，井下供電系統(tǒng)的電源經(jīng)地面變電所通過(guò)兩臺(tái)主變壓器設(shè)備接入井下作業(yè)面實(shí)施供電。位于地面的主變壓器采用一臺(tái)運(yùn)行、一臺(tái)備用的運(yùn)行方式，利用雙電源向井下所有電氣、動(dòng)力、照明設(shè)備提供安全穩(wěn)定供電。井下變電所的饋電盤(pán)柜為通風(fēng)系統(tǒng)、給排水系統(tǒng)經(jīng)過(guò)雙回路電源實(shí)施供電。根據(jù)機(jī)電設(shè)備的容量和功率，按照1140V、660V進(jìn)行電壓的優(yōu)化設(shè)置，按照127V對(duì)通信、照明和其他電氣設(shè)備實(shí)施供電，按照36V對(duì)交流控制回路進(jìn)行供電。另一方面，對(duì)井下供電系統(tǒng)要采取積極有效的漏電保護(hù)措施，建立匹配完善的保護(hù)體系。所有電氣設(shè)備的保護(hù)接地裝置和局部接地裝置都應(yīng)同井下主接地極連接成一個(gè)總接地網(wǎng)。嚴(yán)格要求井下電工按規(guī)范接線，確保電纜頭密封，防止進(jìn)入潮氣引起漏電事故。對(duì)井下電纜懸掛到一定高度，防止出現(xiàn)“擠、壓、砸、淋”等現(xiàn)象，減少漏電事故的發(fā)生。及時(shí)對(duì)饋電開(kāi)關(guān)進(jìn)行檢漏保護(hù)試驗(yàn)和遠(yuǎn)方檢漏試跳試驗(yàn)，確保漏電保護(hù)功能有效，及時(shí)切斷漏電回路。
1繼電保護(hù)發(fā)展現(xiàn)狀
電力系統(tǒng)的飛速發(fā)展對(duì)繼電保護(hù)不斷提出新的要求，電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)與通信技術(shù)的飛速發(fā)展又為繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展不斷地注入了新的活力，因此，繼電保護(hù)技術(shù)得天獨(dú)厚，在40余年的時(shí)間里完成了發(fā)展的4個(gè)歷史階段。
建國(guó)后，我國(guó)繼電保護(hù)學(xué)科、繼電保護(hù)設(shè)計(jì)、繼電器制造工業(yè)和繼電保護(hù)技術(shù)隊(duì)伍從無(wú)到有，在大約10年的時(shí)間里走過(guò)了先進(jìn)國(guó)家半個(gè)世紀(jì)走過(guò)的道路。50年代，我國(guó)工程技術(shù)人員創(chuàng)造性地吸收、消化、掌握了國(guó)外先進(jìn)的繼電保護(hù)設(shè)備性能和運(yùn)行技術(shù)［1］，建成了一支具有深厚繼電保護(hù)理論造詣和豐富運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)的繼電保護(hù)技術(shù)隊(duì)伍，對(duì)全國(guó)繼電保護(hù)技術(shù)隊(duì)伍的建立和成長(zhǎng)起了指導(dǎo)作用。阿城繼電器廠引進(jìn)消化了當(dāng)時(shí)國(guó)外先進(jìn)的繼電器制造技術(shù)，建立了我國(guó)自己的繼電器制造業(yè)。因而在60年代中我國(guó)已建成了繼電保護(hù)研究、設(shè)計(jì)、制造、運(yùn)行和教學(xué)的完整體系。這是機(jī)電式繼電保護(hù)繁榮的時(shí)代，為我國(guó)繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
自50年代末，晶體管繼電保護(hù)已在開(kāi)始研究。60年代中到80年代中是晶體管繼電保護(hù)蓬勃發(fā)展和廣泛采用的時(shí)代。其中天津大學(xué)與南京電力自動(dòng)化設(shè)備廠合作研究的500kV晶體管方向高頻保護(hù)和南京電力自動(dòng)化研究院研制的晶體管高頻閉鎖距離保護(hù)，運(yùn)行于葛洲壩500kV線路上［2］，結(jié)束了500kV線路保護(hù)完全依靠從國(guó)外進(jìn)口的時(shí)代。
在此期間，從70年代中，基于集成運(yùn)算放大器的集成電路保護(hù)已開(kāi)始研究。到80年代末集成電路保護(hù)已形成完整系列，逐漸取代晶體管保護(hù)。到90年代初集成電路保護(hù)的研制、生產(chǎn)、應(yīng)用仍處于主導(dǎo)地位，這是集成電路保護(hù)時(shí)代。在這方面南京電力自動(dòng)化研究院研制的集成電路工頻變化量方向高頻保護(hù)起了重要作用［3］，天津大學(xué)與南京電力自動(dòng)化設(shè)備廠合作研制的集成電路相電壓補(bǔ)償式方向高頻保護(hù)也在多條220kV和500kV線路上運(yùn)行。
我國(guó)從70年代末即已開(kāi)始了計(jì)算機(jī)繼電保護(hù)的研究［4］，高等院校和科研院所起著先導(dǎo)的作用。華中理工大學(xué)、東南大學(xué)、華北電力學(xué)院、西安交通大學(xué)、天津大學(xué)、上海交通大學(xué)、重慶大學(xué)和南京電力自動(dòng)化研究院都相繼研制了不同原理、不同型式的微機(jī)保護(hù)裝置。1984年原華北電力學(xué)院研制的輸電線路微機(jī)保護(hù)裝置首先通過(guò)鑒定，并在系統(tǒng)中獲得應(yīng)用［5］，揭開(kāi)了我國(guó)繼電保護(hù)發(fā)展史上新的一頁(yè)，為微機(jī)保護(hù)的推廣開(kāi)辟了道路。在主設(shè)備保護(hù)方面，東南大學(xué)和華中理工大學(xué)研制的發(fā)電機(jī)失磁保護(hù)、發(fā)電機(jī)保護(hù)和發(fā)電機(jī)?變壓器組保護(hù)也相繼于1989、1994年通過(guò)鑒定，投入運(yùn)行。南京電力自動(dòng)化研究院研制的微機(jī)線路保護(hù)裝置也于1991年通過(guò)鑒定。天津大學(xué)與南京電力自動(dòng)化設(shè)備廠合作研制的微機(jī)相電壓補(bǔ)償式方向高頻保護(hù)，西安交通大學(xué)與許昌繼電器廠合作研制的正序故障分量方向高頻保護(hù)也相繼于1993、1996年通過(guò)鑒定。至此，不同原理、不同機(jī)型的微機(jī)線路和主設(shè)備保護(hù)各具特色，為電力系統(tǒng)提供了一批新一代性能優(yōu)良、功能齊全、工作可靠的繼電保護(hù)裝置。隨著微機(jī)保護(hù)裝置的研究，在微機(jī)保護(hù)軟件、算法等方面也取得了很多理論成果?？梢哉f(shuō)從90年代開(kāi)始我國(guó)繼電保護(hù)技術(shù)已進(jìn)入了微機(jī)保護(hù)的時(shí)代。
2繼電保護(hù)的未來(lái)發(fā)展
繼電保護(hù)技術(shù)未來(lái)趨勢(shì)是向計(jì)算機(jī)化，網(wǎng)絡(luò)化，智能化，保護(hù)、控制、測(cè)量和數(shù)據(jù)通信一體化發(fā)展。
2.1計(jì)算機(jī)化
隨著計(jì)算機(jī)硬件的迅猛發(fā)展，微機(jī)保護(hù)硬件也在不斷發(fā)展。原華北電力學(xué)院研制的微機(jī)線路保護(hù)硬件已經(jīng)歷了3個(gè)發(fā)展階段：從8位單CPU結(jié)構(gòu)的微機(jī)保護(hù)問(wèn)世，不到5年時(shí)間就發(fā)展到多CPU結(jié)構(gòu)，后又發(fā)展到總線不出模塊的大模塊結(jié)構(gòu)，性能大大提高，得到了廣泛應(yīng)用。華中理工大學(xué)研制的微機(jī)保護(hù)也是從8位CPU，發(fā)展到以工控機(jī)核心部分為基礎(chǔ)的32位微機(jī)保護(hù)。
南京電力自動(dòng)化研究院一開(kāi)始就研制了16位CPU為基礎(chǔ)的微機(jī)線路保護(hù)，已得到大面積推廣，目前也在研究32位保護(hù)硬件系統(tǒng)。東南大學(xué)研制的微機(jī)主設(shè)備保護(hù)的硬件也經(jīng)過(guò)了多次改進(jìn)和提高。天津大學(xué)一開(kāi)始即研制以16位多CPU為基礎(chǔ)的微機(jī)線路保護(hù)，1988年即開(kāi)始研究以32位數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)為基礎(chǔ)的保護(hù)、控制、測(cè)量一體化微機(jī)裝置，目前已與珠海晉電自動(dòng)化設(shè)備公司合作研制成一種功能齊全的32位大模塊，一個(gè)模塊就是一個(gè)小型計(jì)算機(jī)。采用32位微機(jī)芯片并非只著眼于精度，因?yàn)榫仁蹵/D轉(zhuǎn)換器分辨率的限制，超過(guò)16位時(shí)在轉(zhuǎn)換速度和成本方面都是難以接受的；更重要的是32位微機(jī)芯片具有很高的集成度，很高的工作頻率和計(jì)算速度，很大的尋址空間，豐富的指令系統(tǒng)和較多的輸入輸出口。CPU的寄存器、數(shù)據(jù)總線、地址總線都是32位的，具有存儲(chǔ)器管理功能、存儲(chǔ)器保護(hù)功能和任務(wù)轉(zhuǎn)換功能，并將高速緩存(Cache)和浮點(diǎn)數(shù)部件都集成在CPU內(nèi)。
電力系統(tǒng)對(duì)微機(jī)保護(hù)的要求不斷提高，除了保護(hù)的基本功能外，還應(yīng)具有大容量故障信息和數(shù)據(jù)的長(zhǎng)期存放空間，快速的數(shù)據(jù)處理功能，強(qiáng)大的通信能力，與其它保護(hù)、控制裝置和調(diào)度聯(lián)網(wǎng)以共享全系統(tǒng)數(shù)據(jù)、信息和網(wǎng)絡(luò)資源的能力，高級(jí)語(yǔ)言編程等。這就要求微機(jī)保護(hù)裝置具有相當(dāng)于一臺(tái)PC機(jī)的功能。在計(jì)算機(jī)保護(hù)發(fā)展初期，曾設(shè)想過(guò)用一臺(tái)小型計(jì)算機(jī)作成繼電保護(hù)裝置。由于當(dāng)時(shí)小型機(jī)體積大、成本高、可靠性差，這個(gè)設(shè)想是不現(xiàn)實(shí)的?，F(xiàn)在，同微機(jī)保護(hù)裝置大小相似的工控機(jī)的功能、速度、存儲(chǔ)容量大大超過(guò)了當(dāng)年的小型機(jī)，因此，用成套工控機(jī)作成繼電保護(hù)的時(shí)機(jī)已經(jīng)成熟，這將是微機(jī)保護(hù)的發(fā)展方向之一。天津大學(xué)已研制成用同微機(jī)保護(hù)裝置結(jié)構(gòu)完全相同的一種工控機(jī)加以改造作成的繼電保護(hù)裝置。這種裝置的優(yōu)點(diǎn)有：(1)具有486PC機(jī)的全部功能，能滿足對(duì)當(dāng)前和未來(lái)微機(jī)保護(hù)的各種功能要求。(2)尺寸和結(jié)構(gòu)與目前的微機(jī)保護(hù)裝置相似，工藝精良、防震、防過(guò)熱、防電磁干擾能力強(qiáng)，可運(yùn)行于非常惡劣的工作環(huán)境，成本可接受。(3)采用STD總線或PC總線，硬件模塊化，對(duì)于不同的保護(hù)可任意選用不同模塊，配置靈活、容易擴(kuò)展。
繼電保護(hù)裝置的微機(jī)化、計(jì)算機(jī)化是不可逆轉(zhuǎn)的發(fā)展趨勢(shì)。但對(duì)如何更好地滿足電力系統(tǒng)要求，如何進(jìn)一步提高繼電保護(hù)的可靠性，如何取得更大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，尚須進(jìn)行具體深入的研究。\
2.2網(wǎng)絡(luò)化
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)作為信息和數(shù)據(jù)通信工具已成為信息時(shí)代的技術(shù)支柱，使人類(lèi)生產(chǎn)和社會(huì)生活的面貌發(fā)生了根本變化。它深刻影響著各個(gè)工業(yè)領(lǐng)域，也為各個(gè)工業(yè)領(lǐng)域提供了強(qiáng)有力的通信手段。到目前為止，除了差動(dòng)保護(hù)和縱聯(lián)保護(hù)外，所有繼電保護(hù)裝置都只能反應(yīng)保護(hù)安裝處的電氣量。繼電保護(hù)的作用也只限于切除故障元件，縮小事故影響范圍。這主要是由于缺乏強(qiáng)有力的數(shù)據(jù)通信手段。國(guó)外早已提出過(guò)系統(tǒng)保護(hù)的概念，這在當(dāng)時(shí)主要指安全自動(dòng)裝置。因繼電保護(hù)的作用不只限于切除故障元件和限制事故影響范圍(這是首要任務(wù))，還要保證全系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。這就要求每個(gè)保護(hù)單元都能共享全系統(tǒng)的運(yùn)行和故障信息的數(shù)據(jù)，各個(gè)保護(hù)單元與重合閘裝置在分析這些信息和數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上協(xié)調(diào)動(dòng)作，確保系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。顯然，實(shí)現(xiàn)這種系統(tǒng)保護(hù)的基本條件是將全系統(tǒng)各主要設(shè)備的保護(hù)裝置用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接起來(lái)，亦即實(shí)現(xiàn)微機(jī)保護(hù)裝置的網(wǎng)絡(luò)化。這在當(dāng)前的技術(shù)條件下是完全可能的。
對(duì)于一般的非系統(tǒng)保護(hù)，實(shí)現(xiàn)保護(hù)裝置的計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)也有很大的好處。繼電保護(hù)裝置能夠得到的系統(tǒng)故障信息愈多，則對(duì)故障性質(zhì)、故障位置的判斷和故障距離的檢測(cè)愈準(zhǔn)確。對(duì)自適應(yīng)保護(hù)原理的研究已經(jīng)過(guò)很長(zhǎng)的時(shí)間，也取得了一定的成果，但要真正實(shí)現(xiàn)保護(hù)對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行方式和故障狀態(tài)的自適應(yīng)，必須獲得更多的系統(tǒng)運(yùn)行和故障信息，只有實(shí)現(xiàn)保護(hù)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)化，才能做到這一點(diǎn)。
對(duì)于某些保護(hù)裝置實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)，也能提高保護(hù)的可靠性。天津大學(xué)1993年針對(duì)未來(lái)三峽水電站500kV超高壓多回路母線提出了一種分布式母線保護(hù)的原理［6］，初步研制成功了這種裝置。其原理是將傳統(tǒng)的集中式母線保護(hù)分散成若干個(gè)(與被保護(hù)母線的回路數(shù)相同)母線保護(hù)單元，分散裝設(shè)在各回路保護(hù)屏上，各保護(hù)單元用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接起來(lái)，每個(gè)保護(hù)單元只輸入本回路的電流量，將其轉(zhuǎn)換成數(shù)字量后，通過(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)傳送給其它所有回路的保護(hù)單元，各保護(hù)單元根據(jù)本回路的電流量和從計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)上獲得的其它所有回路的電流量，進(jìn)行母線差動(dòng)保護(hù)的計(jì)算，如果計(jì)算結(jié)果證明是母線內(nèi)部故障則只跳開(kāi)本回路斷路器，將故障的母線隔離。在母線區(qū)外故障時(shí)，各保護(hù)單元都計(jì)算為外部故障均不動(dòng)作。這種用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)的分布式母線保護(hù)原理，比傳統(tǒng)的集中式母線保護(hù)原理有較高的可靠性。因?yàn)槿绻粋€(gè)保護(hù)單元受到干擾或計(jì)算錯(cuò)誤而誤動(dòng)時(shí)，只能錯(cuò)誤地跳開(kāi)本回路，不會(huì)造成使母線整個(gè)被切除的惡性事故，這對(duì)于象三峽電站具有超高壓母線的系統(tǒng)樞紐非常重要。
由上述可知，微機(jī)保護(hù)裝置網(wǎng)絡(luò)化可大大提高保護(hù)性能和可靠性，這是微機(jī)保護(hù)發(fā)展的必然趨勢(shì)。
2.3保護(hù)、控制、測(cè)量、數(shù)據(jù)通信一體化
在實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)的計(jì)算機(jī)化和網(wǎng)絡(luò)化的條件下，保護(hù)裝置實(shí)際上就是一臺(tái)高性能、多功能的計(jì)算機(jī)，是整個(gè)電力系統(tǒng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)上的一個(gè)智能終端。它可從網(wǎng)上獲取電力系統(tǒng)運(yùn)行和故障的任何信息和數(shù)據(jù)，也可將它所獲得的被保護(hù)元件的任何信息和數(shù)據(jù)傳送給網(wǎng)絡(luò)控制中心或任一終端。因此，每個(gè)微機(jī)保護(hù)裝置不但可完成繼電保護(hù)功能，而且在無(wú)故障正常運(yùn)行情況下還可完成測(cè)量、控制、數(shù)據(jù)通信功能，亦即實(shí)現(xiàn)保護(hù)、控制、測(cè)量、數(shù)據(jù)通信一體化。
目前，為了測(cè)量、保護(hù)和控制的需要，室外變電站的所有設(shè)備，如變壓器、線路等的二次電壓、電流都必須用控制電纜引到主控室。所敷設(shè)的大量控制電纜不但要大量投資，而且使二次回路非常復(fù)雜。但是如果將上述的保護(hù)、控制、測(cè)量、數(shù)據(jù)通信一體化的計(jì)算機(jī)裝置，就地安裝在室外變電站的被保護(hù)設(shè)備旁，將被保護(hù)設(shè)備的電壓、電流量在此裝置內(nèi)轉(zhuǎn)換成數(shù)字量后，通過(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)送到主控室，則可免除大量的控制電纜。如果用光纖作為網(wǎng)絡(luò)的傳輸介質(zhì)，還可免除電磁干擾?，F(xiàn)在光電流互感器(OTA)和光電壓互感器(OTV)已在研究試驗(yàn)階段，將來(lái)必然在電力系統(tǒng)中得到應(yīng)用。在采用OTA和OTV的情況下，保護(hù)裝置應(yīng)放在距OTA和OTV最近的地方，亦即應(yīng)放在被保護(hù)設(shè)備附近。OTA和OTV的光信號(hào)輸入到此一體化裝置中并轉(zhuǎn)換成電信號(hào)后，一方面用作保護(hù)的計(jì)算判斷；另一方面作為測(cè)量量，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)送到主控室。從主控室通過(guò)網(wǎng)絡(luò)可將對(duì)被保護(hù)設(shè)備的操作控制命令送到此一體化裝置，由此一體化裝置執(zhí)行斷路器的操作。1992年天津大學(xué)提出了保護(hù)、控制、測(cè)量、通信一體化問(wèn)題，并研制了以TMS320C25數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)為基礎(chǔ)的一個(gè)保護(hù)、控制、測(cè)量、數(shù)據(jù)通信一體化裝置。
2.4智能化
近年來(lái)，人工智能技術(shù)如神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、遺傳算法、進(jìn)化規(guī)劃、模糊邏輯等在電力系統(tǒng)各個(gè)領(lǐng)域都得到了應(yīng)用，在繼電保護(hù)領(lǐng)域應(yīng)用的研究也已開(kāi)始［7］。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是一種非線性映射的方法，很多難以列出方程式或難以求解的復(fù)雜的非線性問(wèn)題，應(yīng)用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法則可迎刃而解。例如在輸電線兩側(cè)系統(tǒng)電勢(shì)角度擺開(kāi)情況下發(fā)生經(jīng)過(guò)渡電阻的短路就是一非線性問(wèn)題，距離保護(hù)很難正確作出故障位置的判別，從而造成誤動(dòng)或拒動(dòng)；如果用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法，經(jīng)過(guò)大量故障樣本的訓(xùn)練，只要樣本集中充分考慮了各種情況，則在發(fā)生任何故障時(shí)都可正確判別。其它如遺傳算法、進(jìn)化規(guī)劃等也都有其獨(dú)特的求解復(fù)雜問(wèn)題的能力。將這些人工智能方法適當(dāng)結(jié)合可使求解速度更快。天津大學(xué)從1996年起進(jìn)行神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)式繼電保護(hù)的研究，已取得初步成果［8］。可以預(yù)見(jiàn)，人工智能技術(shù)在繼電保護(hù)領(lǐng)域必會(huì)得到應(yīng)用，以解決用常規(guī)方法難以解決的問(wèn)題。
3結(jié)束語(yǔ)
建國(guó)以來(lái)，我國(guó)電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)經(jīng)歷了4個(gè)時(shí)代。隨著電力系統(tǒng)的高速發(fā)展和計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)的進(jìn)步，繼電保護(hù)技術(shù)面臨著進(jìn)一步發(fā)展的趨勢(shì)。國(guó)內(nèi)外繼電保護(hù)技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)為：計(jì)算機(jī)化，網(wǎng)絡(luò)化，保護(hù)、控制、測(cè)量、數(shù)據(jù)通信一體化和人工智能化，這對(duì)繼電保護(hù)工作者提出了艱巨的任務(wù)，也開(kāi)辟了活動(dòng)的廣闊天地。
作者單位：天津市電力學(xué)會(huì)(天津300072)
參考文獻(xiàn)
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伴隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，特別是計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，我國(guó)的計(jì)算機(jī)安全技術(shù)獲得大幅度的提升，安全策略也有了很大的發(fā)展，基本可以保障電力系統(tǒng)的信息安全，因此，電力系統(tǒng)的各個(gè)計(jì)算機(jī)應(yīng)用部門(mén)就容易掉以輕心，信息安全意識(shí)較為薄弱，與信息安全的實(shí)際需求相差甚遠(yuǎn)，從而導(dǎo)致有關(guān)部門(mén)不能很好的應(yīng)對(duì)新出現(xiàn)的信息安全問(wèn)題。
1.2缺乏統(tǒng)一的電力系統(tǒng)信息安全管理規(guī)范
缺乏統(tǒng)一的電力系統(tǒng)信息安全管理規(guī)范是電力系統(tǒng)信息安全管理中存在的一個(gè)較為嚴(yán)重的問(wèn)題，導(dǎo)致電力系統(tǒng)信息安全管理無(wú)章可循、無(wú)法可依，信息安全管理的工作無(wú)法真正落實(shí)到位，信息安全管理的效率和質(zhì)量都較低。
1.3缺乏符合電力行業(yè)特點(diǎn)的信息安全體系
隨著電力系統(tǒng)信息化程度的不斷提高，整個(gè)電力系統(tǒng)對(duì)計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)的依賴程度越來(lái)越高，相應(yīng)的就要求建立安全系數(shù)高的安全體系，只有這樣才能很好的保障電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行，否則電力系統(tǒng)將會(huì)面臨很多安全方面的威脅。
1.4信息化程度的提高，使電力系統(tǒng)面臨著巨大的外部安全攻擊
電力系統(tǒng)的信息化程度的提高，有一個(gè)重要的表現(xiàn)就是由過(guò)去孤立的局域網(wǎng)發(fā)展成為廣域網(wǎng)，這樣一來(lái)，就增加了電力系統(tǒng)信息安全管理的難度，使電力系統(tǒng)面臨更多的安全攻擊和風(fēng)險(xiǎn)。
2提高電力系統(tǒng)信息安全性的措施
2.1提高安全意識(shí)
有關(guān)部門(mén)應(yīng)該加強(qiáng)電力系統(tǒng)安全知識(shí)的宣傳，提高電力系統(tǒng)各種計(jì)算機(jī)應(yīng)用部門(mén)人員的安全意識(shí)，正確認(rèn)識(shí)信息安全問(wèn)題，并加強(qiáng)對(duì)新出現(xiàn)問(wèn)題的研究，提高對(duì)新出現(xiàn)問(wèn)題的認(rèn)識(shí)程度，以便制定相應(yīng)的防范措施。
2.2制定統(tǒng)一的信息安全管理規(guī)范
要想提高電力系統(tǒng)信息安全管理的效率和質(zhì)量，必須要制定一個(gè)統(tǒng)一的電力系統(tǒng)信息安全管理規(guī)范，這對(duì)電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行至關(guān)重要。企業(yè)在制定信息安全管理規(guī)范時(shí)，一定要結(jié)合電力系統(tǒng)的運(yùn)行特點(diǎn)，并且還要參考主要的國(guó)際安全標(biāo)準(zhǔn)和我們國(guó)家的安全標(biāo)準(zhǔn)，努力制定出一套標(biāo)準(zhǔn)的、統(tǒng)一的電力系統(tǒng)信息安全管理規(guī)范。
2.3建立健全電力系統(tǒng)信息安全體系結(jié)構(gòu)框架
建立健全電力系統(tǒng)安全體系結(jié)構(gòu)框架，最主要的是要掌握先進(jìn)的電力系統(tǒng)信息安全技術(shù)，只有這樣才能盡快的實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)信息安全示范工程，從而大幅度的提升電力系統(tǒng)信息安全管理的水平。這里所說(shuō)的先進(jìn)的信息安全技術(shù)主要包括信息加密技術(shù)、信息確認(rèn)和網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)、防病毒技術(shù)、防攻擊技術(shù)、數(shù)據(jù)備份和災(zāi)難恢復(fù)技術(shù)等。
2.4采取一切有效的措施，抵擋外部安全攻擊
為抵擋外部安全攻擊，有關(guān)部門(mén)應(yīng)該積極采取一切有效的措施來(lái)保障電力系統(tǒng)的信息安全。這些有效的措施主要包括以下幾種：注意建立電力系統(tǒng)信息安全身份認(rèn)證體系、建立完備的網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)監(jiān)控中心、建立電力系統(tǒng)信息安全監(jiān)測(cè)中心等。
1.1事故分析
災(zāi)害性天氣及惡劣氣候?qū)﹄娋W(wǎng)的安全運(yùn)行造成的影響主要表現(xiàn)為：大雪、凍雨、雨夾雪等天氣極易使線路出現(xiàn)倒塔、斷線的現(xiàn)象；強(qiáng)風(fēng)易使輸電線路發(fā)生斷線或相間放電；大霧及沙塵天氣易使輸電線路發(fā)生污閃；雷電天氣容易使變電站及輸電線路由于雷擊而遭受損壞；氣溫之間的溫差過(guò)大也會(huì)使輸電設(shè)備無(wú)法正常運(yùn)行；暴雨天氣極易使輸電線路發(fā)生倒塔。以上災(zāi)害性天氣必須引起電網(wǎng)調(diào)度部門(mén)的高度重視。及時(shí)、準(zhǔn)確的對(duì)災(zāi)害性天氣進(jìn)行預(yù)警，能夠使電網(wǎng)調(diào)度及管理部門(mén)提前做好應(yīng)對(duì)的措施，從而減少或避免災(zāi)害帶來(lái)的損失。
1.2野外的施工檢修
每年都要對(duì)電力系統(tǒng)中的輸配電設(shè)備進(jìn)行定期或不定期的檢修，需要檢修的設(shè)備的數(shù)量多、時(shí)間長(zhǎng)，操作也相對(duì)比較復(fù)雜，并且該項(xiàng)工作極易受到當(dāng)?shù)靥鞖?、氣候等因素的制約，尤其是在惡劣天氣狀況下，會(huì)嚴(yán)重影響到室外的電力施工、搶修及檢修等工作。為了確保順利、安全的實(shí)施該項(xiàng)操作，需要先準(zhǔn)確預(yù)報(bào)當(dāng)?shù)?、?dāng)時(shí)的氣象條件，再進(jìn)行操作及檢修等工作，這種方法不僅使檢修的質(zhì)量及速度有所提高，還能夠在一定程度上減少由于停電引起的負(fù)荷損失。
1.3負(fù)荷預(yù)測(cè)在電力系統(tǒng)的運(yùn)行管理及計(jì)劃
過(guò)程中，負(fù)荷預(yù)測(cè)在電能分配、發(fā)電及輸電等方面發(fā)揮著決定性作用。負(fù)荷用電不僅與經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)及工農(nóng)業(yè)的發(fā)展息息相關(guān)，還受到經(jīng)濟(jì)、政治及政策等因素的制約。以本省為例，山西省負(fù)荷用電與天氣及氣候等因素之間的相關(guān)關(guān)系比較明顯，干旱、內(nèi)澇等增加了農(nóng)灌的負(fù)荷，強(qiáng)度較高的降雪、降雨天氣大幅度降低了用電負(fù)荷。山西省電網(wǎng)用電負(fù)荷表現(xiàn)出明顯的季節(jié)性，通常表現(xiàn)為當(dāng)夏季的氣溫升高時(shí)，制冷負(fù)荷有所增加；當(dāng)冬季氣溫降低時(shí)，采暖負(fù)荷快速增加。因此，氣溫是電網(wǎng)負(fù)荷中一個(gè)較為敏感的因素。
1.4電氣設(shè)備的氣象服務(wù)評(píng)價(jià)
服務(wù)系統(tǒng)的主要功能是通過(guò)統(tǒng)計(jì)與分析歷史的電力及氣象資料，研究并逐步建立電力調(diào)度、電力線路發(fā)生污閃事故的氣候量化條件，再依據(jù)不同的氣象條件對(duì)污閃的概率進(jìn)行計(jì)算。針對(duì)大風(fēng)、溫度、暴雨及濕度等建立起相應(yīng)的警報(bào)系統(tǒng)，再分析電力設(shè)備的維護(hù)安裝條件，并以此建立起合理的與設(shè)備安裝維護(hù)相關(guān)的氣象指標(biāo)。
2電力系統(tǒng)氣象信息服務(wù)網(wǎng)絡(luò)化路徑
2.1加大基礎(chǔ)設(shè)施的投入力度，建立多元化的投資體系
電力氣象信息服務(wù)網(wǎng)絡(luò)化的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)是電力氣象信息服務(wù)的關(guān)鍵問(wèn)題。通常情況下山西省各個(gè)地區(qū)電力氣象信息服務(wù)網(wǎng)絡(luò)化基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)存在著很大程度的差異，一些地區(qū)受到資金的制約，沒(méi)有足夠的資金投入到網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中，致使無(wú)法廣泛、深入的開(kāi)展電力氣象信息服務(wù)網(wǎng)絡(luò)化建設(shè)。因此，多元化投資體系的建立非常有必要。將政府投資作為主體，并設(shè)立專用資金用于建設(shè)電力氣象信息服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)施，從而為電力氣象信息服務(wù)網(wǎng)絡(luò)化創(chuàng)造良好的發(fā)展條件。另外，還要使市場(chǎng)的作用得到充分發(fā)揮，制定科學(xué)、合理的政策，吸引和鼓勵(lì)個(gè)人及企業(yè)投資，為該地區(qū)電力氣象信息服務(wù)網(wǎng)絡(luò)化基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)提供充足的資金支撐。
2.2充分發(fā)揮政府的主導(dǎo)作用
社會(huì)及科技的發(fā)展，使山西省氣象信息網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)滲透到電力系統(tǒng)領(lǐng)域。目前，該地區(qū)的氣象信息服務(wù)網(wǎng)絡(luò)正逐步完善，但與發(fā)達(dá)省份相比，仍然存在著很大程度的差距。首先，基礎(chǔ)設(shè)施相對(duì)比較薄弱，硬件設(shè)施較為簡(jiǎn)陋且短缺，技術(shù)手段也明顯不足；另外，網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行維護(hù)及軟件的開(kāi)發(fā)等缺乏經(jīng)費(fèi)保障。電力氣象信息服務(wù)網(wǎng)絡(luò)化是一個(gè)與多個(gè)部門(mén)相互關(guān)聯(lián)的綜合性能較強(qiáng)的系統(tǒng)工程，相關(guān)部門(mén)必須建立起有力的具有主導(dǎo)性的領(lǐng)導(dǎo)體系，并加強(qiáng)對(duì)電力氣象信息服務(wù)網(wǎng)絡(luò)化的組織與管理，明確的對(duì)各個(gè)部門(mén)進(jìn)行分工協(xié)作，不僅能使電力信息服務(wù)網(wǎng)絡(luò)化建設(shè)過(guò)程中的浪費(fèi)及重復(fù)建設(shè)現(xiàn)象大大減少，還能有效促進(jìn)其快速、健康發(fā)展。
2.3開(kāi)展技術(shù)培訓(xùn)，加強(qiáng)信息服務(wù)人才隊(duì)伍建設(shè)
建設(shè)優(yōu)秀的電力氣象信息服務(wù)隊(duì)伍是氣象信息服務(wù)工作順利開(kāi)展的重要保證。目前，山西省正在逐步完善氣象信息服務(wù)組織，但是仍然缺乏電力氣象信息服務(wù)方面的人才，一方面存在著嚴(yán)重的數(shù)量不足；另一方面是現(xiàn)有的電力氣象信息服務(wù)人員的技能及知識(shí)都已過(guò)時(shí)、陳舊，不能夠與復(fù)雜的電力需求相適應(yīng)。因此，必須加強(qiáng)工作人員的培訓(xùn)與教育，可以通過(guò)正規(guī)學(xué)校遠(yuǎn)程教育或在職培訓(xùn)，使人員的素質(zhì)得到提升，還要定期組織相關(guān)人員進(jìn)行技術(shù)業(yè)務(wù)培訓(xùn)，爭(zhēng)取構(gòu)建一支專業(yè)的高素質(zhì)的電力氣象信息服務(wù)隊(duì)伍；同時(shí)，還要重視擴(kuò)大電力氣象信息服務(wù)的隊(duì)伍，以確保及時(shí)、準(zhǔn)確、有效的開(kāi)展電力氣象信息服務(wù)工作。
2.4建立有效的氣象信息收集及機(jī)制
氣象服務(wù)信息資源在電力的發(fā)展過(guò)程中發(fā)揮著重要作用，因此，必須對(duì)傳播渠道進(jìn)行改革，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)渠道收集電力部門(mén)對(duì)氣象信息服務(wù)的廣泛需求，并定期組織學(xué)者專家等進(jìn)一步對(duì)需求進(jìn)行分析，再向決策部門(mén)上報(bào)。這一方法就能夠使決策部門(mén)對(duì)電力部門(mén)的需求及動(dòng)向進(jìn)行快速了解，并及時(shí)的對(duì)供給方式及內(nèi)容等進(jìn)行調(diào)整，還要快速的對(duì)電力部門(mén)的需求作出反應(yīng)，使電力部門(mén)的需求與政府目標(biāo)相互一致。另外，還要制定切實(shí)可行的法律及制度，使政府的氣象信息更加制度化與規(guī)范化。
2電力系統(tǒng)現(xiàn)存的安全隱患及特征
2.1電力系統(tǒng)現(xiàn)存的安全隱患
我國(guó)的電力系統(tǒng)目前存在的隱患可分為三點(diǎn)：其一，部分電力系統(tǒng)的構(gòu)造較為薄弱，安全的穩(wěn)定性存在比較明顯的不足；其二，對(duì)于電力系統(tǒng)的駕馭能力需要進(jìn)一步的進(jìn)行提升；其三，需要改善故障的緊急處理工作，與社會(huì)聯(lián)合開(kāi)辦的故障聯(lián)合演習(xí)應(yīng)當(dāng)更加規(guī)范化。
2.2電力系統(tǒng)突發(fā)故障的特性
電力系統(tǒng)的突發(fā)故障通常具有明顯的特征，現(xiàn)今對(duì)于電力設(shè)施與裝備組成的物理電力系統(tǒng)的電器特性研究相對(duì)更多一些，但是電力系統(tǒng)并不是與外界隔絕開(kāi)的，是存在于社會(huì)與自然的環(huán)境中，所以也必定會(huì)受到周遭環(huán)境所帶來(lái)的影響。電力系統(tǒng)的安全性不僅與電力企業(yè)自身有關(guān)，也與周遭的社會(huì)及自然環(huán)境有關(guān)。電力系統(tǒng)的突發(fā)故障就是指在固定的區(qū)域內(nèi)突發(fā)性的，為電力系統(tǒng)與社會(huì)、國(guó)家?guī)?lái)?yè)p失的災(zāi)難性事件，通常具有以下特點(diǎn)：其一，涉及到的方面多，電力的生產(chǎn)、輸出、分配與消費(fèi)都是一起完成的，這其中需要涉及到電力系統(tǒng)的輸電、發(fā)電、配電及用電等多個(gè)方面；其二，故障的誘因多，電力系統(tǒng)的突發(fā)故障不僅可能來(lái)源于違反電力系統(tǒng)與電氣規(guī)章的操作，暴露在自然環(huán)境中的電力設(shè)備還極容易被自然因素?fù)p壞（包括自然侵蝕、雪災(zāi)、洪水、地震等）；其三，損失度重，電力的供給涉及到社會(huì)中的各行各業(yè)，也涉及到人們的財(cái)產(chǎn)及自身安全，大面積的斷電造成的間接與直接影響是無(wú)法預(yù)計(jì)的。
3電力系統(tǒng)故障管理的發(fā)展歷程
3.1經(jīng)驗(yàn)為主的應(yīng)急處理階段
這一時(shí)期的應(yīng)急故障管理工作主要注重應(yīng)急的預(yù)案體制與應(yīng)急組織體制的創(chuàng)建。重點(diǎn)對(duì)于緊急的指揮單位與工作單位進(jìn)行創(chuàng)建。遵照國(guó)家有關(guān)的規(guī)章對(duì)于緊急預(yù)案進(jìn)行編制與修訂，并對(duì)于應(yīng)急指揮部門(mén)與應(yīng)急平臺(tái)等技術(shù)支撐系統(tǒng)進(jìn)行建設(shè)。
3.2分析為主的故障預(yù)防與管理階段
這一時(shí)期的故障應(yīng)急管理工作主要注重對(duì)于故障應(yīng)急保障的加強(qiáng)。不斷提升危險(xiǎn)源的監(jiān)控管理與突發(fā)故障預(yù)警預(yù)測(cè)工作的力度，另外也要注重提升故障應(yīng)急情況下的輔助決策能力及指揮能力。
3.3智能為主的災(zāi)變防護(hù)階段
這一時(shí)期的應(yīng)急故障管理工作注重對(duì)于智能技術(shù)運(yùn)用及主動(dòng)防護(hù)能力的加強(qiáng)。需要重點(diǎn)加強(qiáng)工程知識(shí)數(shù)據(jù)發(fā)掘技能與人工智能的運(yùn)用，達(dá)到對(duì)于事故現(xiàn)場(chǎng)的在線實(shí)時(shí)監(jiān)控，對(duì)于突發(fā)事故的預(yù)警預(yù)測(cè)水準(zhǔn)進(jìn)行提升，為事故的應(yīng)急指揮工作給予智能化的協(xié)助決策措施。
關(guān)于電力通信網(wǎng)絡(luò)信息管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則需要從四個(gè)方面說(shuō)起：第一，管理系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化。從長(zhǎng)遠(yuǎn)角度來(lái)說(shuō)，在未來(lái)的發(fā)展當(dāng)中，電力通信必然會(huì)和不同的體系結(jié)構(gòu)整合在一起，因此需要提出統(tǒng)一的管理標(biāo)準(zhǔn)，而這也是目前來(lái)說(shuō)最為可行的辦法。將網(wǎng)絡(luò)化管理的要求實(shí)現(xiàn)出來(lái)，最終實(shí)現(xiàn)不同的體系與統(tǒng)一的接口進(jìn)行互聯(lián)的目的。第二，綜合的接入性。電力通信網(wǎng)絡(luò)信息管理系統(tǒng)需要對(duì)不同規(guī)格的設(shè)備和產(chǎn)品具有較好的兼容功能，而且每一部分的任務(wù)都是以綜合性的接入口為基準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)通信設(shè)備的統(tǒng)一轉(zhuǎn)換，最終以網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)的高層次進(jìn)行處理。第三，對(duì)功能和開(kāi)放性的應(yīng)用接口進(jìn)行完善。要想制定好應(yīng)用功能，那么就必須做好用戶的需求分析，并且將其作為基礎(chǔ)來(lái)將網(wǎng)絡(luò)管理體系設(shè)計(jì)得豐富和完善。第四，系統(tǒng)的獨(dú)立性和標(biāo)準(zhǔn)化。要想實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)的統(tǒng)一，就必須要從設(shè)計(jì)的角度出發(fā)，在設(shè)計(jì)程序、設(shè)計(jì)風(fēng)格和設(shè)計(jì)術(shù)語(yǔ)應(yīng)用等方面要做到盡量統(tǒng)一，還要通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)化的設(shè)計(jì)來(lái)應(yīng)對(duì)不同的設(shè)備和系統(tǒng)的控制與操作。
1.2電力通信網(wǎng)絡(luò)信息管理系統(tǒng)的功能與結(jié)構(gòu)分析
將計(jì)算機(jī)信息技術(shù)發(fā)展的總體要求和技術(shù)的總體發(fā)展趨勢(shì)作為基礎(chǔ)，再和本研究的研究背景相結(jié)合，電力通信網(wǎng)絡(luò)信息管理系統(tǒng)在當(dāng)前科技框架之下，最好采用基于J2EE體系的架構(gòu)來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)，采用Java語(yǔ)言進(jìn)行輔助編輯。因?yàn)镴ava具有十分強(qiáng)大的編程語(yǔ)言優(yōu)勢(shì)，而且它有眾多的國(guó)內(nèi)外大型廠商所參與制定的J2EE標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，因此在目前來(lái)說(shuō)，Java也是很多大中型企業(yè)的首選應(yīng)用。不單單可以為電力通信網(wǎng)絡(luò)信息管理系統(tǒng)提供更加穩(wěn)定的性能支持，而且還能夠?yàn)槠涮峁└玫奶幚硇阅堋2EE應(yīng)用服務(wù)器和Java語(yǔ)言Web的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用當(dāng)中，為其更好地發(fā)揮和使用提供了很多可復(fù)用性、標(biāo)準(zhǔn)性、開(kāi)放性和可管理性等跨平臺(tái)功能特性。因此，給予J2EE和Java進(jìn)行研發(fā)和設(shè)計(jì)，能夠開(kāi)發(fā)出更多的一次研發(fā)多次運(yùn)行的系統(tǒng)。在此期間，J2EE也為其提供了更加先進(jìn)和強(qiáng)大的多層架構(gòu)支持。此外，對(duì)于系統(tǒng)性能和方案設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)，需求分析也具有十分重要的作用。在對(duì)功能配備和設(shè)備配置的時(shí)候，一定要本著合理性的原則來(lái)進(jìn)行。對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候，一定要擺脫那種傳統(tǒng)式的對(duì)網(wǎng)絡(luò)的依賴，在設(shè)計(jì)系統(tǒng)的時(shí)候，一定要做到層次鮮明清晰。從功能角度分析方面來(lái)說(shuō)，一個(gè)優(yōu)秀的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)需要具備三個(gè)方面的內(nèi)容，分別是對(duì)故障的鑒定和判斷，對(duì)異常運(yùn)行做出檢測(cè)和記錄，對(duì)相應(yīng)故障和反應(yīng)故障進(jìn)行管理；對(duì)設(shè)備的性能做出分析、檢測(cè)和控制；合理做好物理設(shè)備上的資源管理和資源配置工作。
2電力通信網(wǎng)絡(luò)信息管理系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)
2.1電力通信網(wǎng)絡(luò)信息管理系統(tǒng)的建立
可以從三個(gè)方面來(lái)對(duì)電力通信網(wǎng)絡(luò)信息管理系統(tǒng)的建立進(jìn)行闡述：
（1）進(jìn)行設(shè)計(jì)前期的分析。
對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)需要將滿足客戶的要求當(dāng)做前提，在此基礎(chǔ)上對(duì)系統(tǒng)良好的開(kāi)放性和穩(wěn)定性做出設(shè)計(jì)，還要保證系統(tǒng)具有一定的安全性。在設(shè)計(jì)當(dāng)中需要考慮對(duì)相關(guān)的技術(shù)手段的運(yùn)用，對(duì)于在系統(tǒng)當(dāng)中必然會(huì)出現(xiàn)的數(shù)據(jù)、表格和文字等作出處理，需要選擇較為強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理功能和數(shù)據(jù)處理軟件來(lái)進(jìn)行。
（2）建立數(shù)據(jù)模型。
對(duì)數(shù)據(jù)模型進(jìn)行監(jiān)理可以說(shuō)更加有益于大量的數(shù)據(jù)信息的管理，它能夠?qū)⒊橄蟮臄?shù)據(jù)具體化和形象化，在某種程度上能夠?qū)⒐芾淼男侍嵘饋?lái)，也可以提高操作的可行性。關(guān)于數(shù)據(jù)模型主要分為兩個(gè)部分：一部分是利用DBMS進(jìn)行電路走勢(shì)的分析，可以使相關(guān)工作人員對(duì)空間因素更好地掌握；另一部分是對(duì)線路的具置進(jìn)行掌握，這種模型可以以幾何圖形的形式存在，運(yùn)用起來(lái)更加高效便捷。
（3）對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的建立。
在對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行建立之前，需要花費(fèi)大量的工作在通信信息的收集和整理上，在具體的建立過(guò)程當(dāng)中，需要對(duì)系統(tǒng)將來(lái)的發(fā)展做出考慮，因此就必須做好子網(wǎng)的聯(lián)網(wǎng)設(shè)計(jì)工作，而且在數(shù)據(jù)庫(kù)開(kāi)始建立和設(shè)計(jì)之初就應(yīng)該對(duì)圖層的階層關(guān)系做出準(zhǔn)確而又清晰的把握，最好能夠了解各個(gè)階層之間的相互聯(lián)系和相互關(guān)系，以便于以后在大的通信網(wǎng)絡(luò)里更好地實(shí)現(xiàn)。
2.2電力通信網(wǎng)絡(luò)信息管理系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)
對(duì)于一般的網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，主要分為分布式和主從式兩種。主從式的結(jié)構(gòu)主要是通過(guò)后臺(tái)來(lái)統(tǒng)一調(diào)配和管理設(shè)備的電路的，操作管理相對(duì)來(lái)說(shuō)更為高度集中，但是卻在其間存在著很多的問(wèn)題。舉例來(lái)說(shuō)，信息資源在這種結(jié)構(gòu)之下就會(huì)顯得非常拙劣，這種結(jié)構(gòu)采用集中式的管理，對(duì)處理的難度起到了一個(gè)施壓的作用，會(huì)使其工作難度加大。此外實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)也存在著很大的問(wèn)題，具體來(lái)說(shuō)主要是效率比較低下，喪失了實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的意義所在，因?yàn)楹笈_(tái)的集中處理會(huì)使網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)產(chǎn)生阻塞，于是鏈路和節(jié)點(diǎn)就較多了，最終也就產(chǎn)生了這種情況。在這種情況之下，假使后臺(tái)出現(xiàn)了問(wèn)題，那么整個(gè)系統(tǒng)很可能會(huì)面臨著失去控制中心的風(fēng)險(xiǎn)，此外這種結(jié)構(gòu)的升級(jí)性能較差，服務(wù)類(lèi)型也不全面。相比之下，分布式的結(jié)構(gòu)就存在著很大的優(yōu)勢(shì)，因?yàn)樗哂泻軆?yōu)秀的管理配置模式，其模式會(huì)將中央平臺(tái)作為中心，再逐層將數(shù)據(jù)的控制功能剝離出來(lái)，然后再配置到設(shè)備當(dāng)中。這樣一來(lái)，該系統(tǒng)和各個(gè)管理級(jí)別就能夠通過(guò)協(xié)議來(lái)進(jìn)行相互之間的聯(lián)系，從而構(gòu)成一個(gè)完整的系統(tǒng)，因此這種結(jié)構(gòu)方式是值得選擇的。在此之間，能夠有效地將電力通信的電路和設(shè)備數(shù)據(jù)的處理實(shí)現(xiàn)對(duì)應(yīng)，在設(shè)計(jì)管理站的時(shí)候需要根據(jù)不同的操作環(huán)境來(lái)進(jìn)行，實(shí)質(zhì)上它是一個(gè)介于系統(tǒng)和操作者之間的界面，起到了一個(gè)介質(zhì)的作用。而信息庫(kù)是用來(lái)儲(chǔ)存信息的，管理協(xié)議則對(duì)和管理者之間起到了一個(gè)連接的作用，而且還能夠?qū)Ρ姸嗟膬?nèi)容做出協(xié)定，比如信息的通信方式、數(shù)據(jù)的儲(chǔ)存方式，還有信息數(shù)據(jù)的處理方法等。
近年來(lái)，我國(guó)電力事業(yè)發(fā)展迅速，電網(wǎng)內(nèi)部也存在著引起電壓崩潰的因素，而且可能更為突出，只是由于目前大多數(shù)有載調(diào)壓器分接頭未投入自動(dòng)和電力部門(mén)過(guò)早地采用了甩負(fù)荷這一最后的措施，因而電壓穩(wěn)定問(wèn)題似乎顯得不那么突出。隨著電力市場(chǎng)化，人們對(duì)電能質(zhì)量要求提高，甩負(fù)荷這一措施的使用將會(huì)受到限制。研究認(rèn)為，電壓崩潰日趨嚴(yán)重的主要原因有以下幾點(diǎn)：一是由于經(jīng)濟(jì)上及其它方面(如環(huán)保)的考慮，發(fā)、輸電設(shè)備使用的強(qiáng)度日益接近其極限值；二是并聯(lián)電容無(wú)功補(bǔ)償大量增加，因而當(dāng)電壓下降時(shí)，向電網(wǎng)提供的無(wú)功功率按電壓平方下降；三是線路或設(shè)備的投切，引起電壓失穩(wěn)的可能性往往比功角穩(wěn)定研究中所考慮的三相短路情況要大得多，然而人們長(zhǎng)期以來(lái)只注意功角穩(wěn)定的研究。
1電壓穩(wěn)定性破壞的原因
1.1電壓崩潰的起因電力系統(tǒng)穩(wěn)定問(wèn)題的物理本質(zhì)是系統(tǒng)中功率平衡問(wèn)題，電力系統(tǒng)運(yùn)行的前提是必須存在一個(gè)平衡點(diǎn)。電力系統(tǒng)的穩(wěn)定問(wèn)題，直觀的講也就是負(fù)荷母線上的節(jié)點(diǎn)功率平衡問(wèn)題。當(dāng)節(jié)點(diǎn)提供的無(wú)功功率與負(fù)荷消耗的無(wú)功功率之間能夠達(dá)成此種平衡，且平衡點(diǎn)具有抑制擾動(dòng)而維持負(fù)荷母線電壓的能力，電力系統(tǒng)即是電壓穩(wěn)定的，反之倘若系統(tǒng)無(wú)法維持這種平衡，就會(huì)引起系統(tǒng)電壓的不斷下降，并最終導(dǎo)致電壓崩潰。當(dāng)有擾動(dòng)發(fā)生的時(shí)候，會(huì)造成節(jié)點(diǎn)功率的不平衡，任何一個(gè)節(jié)點(diǎn)的功率不平衡將導(dǎo)致節(jié)點(diǎn)電壓的相位和幅值發(fā)生改變。各節(jié)點(diǎn)電壓和相位運(yùn)動(dòng)的結(jié)果若是能穩(wěn)定在一個(gè)系統(tǒng)可以接受的新的狀態(tài)，則系統(tǒng)是穩(wěn)定的，若節(jié)點(diǎn)的電壓和相角在擾動(dòng)過(guò)后無(wú)法控制的發(fā)生不斷的改變，則系統(tǒng)進(jìn)入失穩(wěn)狀態(tài)。電力系統(tǒng)的電壓穩(wěn)定和系統(tǒng)的無(wú)功功率平衡有關(guān)，電壓崩潰的根本原因是由于無(wú)功缺額造成的，擾動(dòng)發(fā)生后，系統(tǒng)電壓無(wú)法控制的持續(xù)下降，電力系統(tǒng)進(jìn)入電壓失穩(wěn)狀態(tài)。無(wú)論是來(lái)自動(dòng)態(tài)元件的擾動(dòng)還是來(lái)自網(wǎng)絡(luò)部分的擾動(dòng)，所破壞的平衡均歸結(jié)為動(dòng)態(tài)元件的物理平衡。電力系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)行為僅受其動(dòng)態(tài)元件的動(dòng)力學(xué)行為及其相互關(guān)系的制約。
2電壓穩(wěn)定性的分類(lèi)
將電壓穩(wěn)定性問(wèn)題適當(dāng)分類(lèi)，對(duì)電壓穩(wěn)定性的分析，造成不穩(wěn)定基本因素的識(shí)別，以及提出改善穩(wěn)定運(yùn)行的方法等都是有利的。①按擾動(dòng)的規(guī)模來(lái)講電壓穩(wěn)定問(wèn)題可以分為小擾動(dòng)電壓穩(wěn)定性，大擾動(dòng)電壓穩(wěn)定性。一是小擾動(dòng)電壓穩(wěn)定性是在如系統(tǒng)負(fù)荷逐漸增長(zhǎng)，送到負(fù)荷節(jié)點(diǎn)的功率的微小變化之下系統(tǒng)控制電壓的能力。小擾動(dòng)下系統(tǒng)能夠穩(wěn)定運(yùn)行意味著系統(tǒng)本身能夠不斷調(diào)整以適應(yīng)變化的情況，系統(tǒng)控制系統(tǒng)有能力在小擾動(dòng)后令人滿意地運(yùn)行，保證系統(tǒng)發(fā)出的無(wú)功等于消耗的無(wú)功，在出現(xiàn)最大負(fù)荷時(shí)能成功地供電。這種形式的穩(wěn)定性由負(fù)荷特性、連續(xù)作用的控制及給定瞬間的離散控制作用所確定。系統(tǒng)對(duì)小擾動(dòng)的響應(yīng)特性取決于初始運(yùn)行條件、輸電系統(tǒng)強(qiáng)度以及所用的發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁控制等因素。依靠負(fù)荷和電源自身固有的調(diào)節(jié)能力，使擾動(dòng)前后的電壓值相同或者相近。二是大擾動(dòng)電壓穩(wěn)定性是關(guān)于在發(fā)生諸如系統(tǒng)故障后，系統(tǒng)控制電壓的能力。這些擾動(dòng)包括輸電線上短路、失去一臺(tái)大發(fā)電機(jī)或負(fù)荷，或者失去兩個(gè)子系統(tǒng)間的輸電線。系統(tǒng)對(duì)大擾動(dòng)的響應(yīng)涉及大量的設(shè)備。
此外，用來(lái)保護(hù)單個(gè)元件的裝置對(duì)系統(tǒng)變量變化的響應(yīng)也影響系統(tǒng)的特性。②按照失穩(wěn)事故的時(shí)間場(chǎng)景電壓穩(wěn)定問(wèn)題可以分為：一是暫態(tài)電壓穩(wěn)定性，穩(wěn)定破壞的時(shí)間框架從0~大約10秒，這也是暫態(tài)功角穩(wěn)定性的時(shí)間框架。在這類(lèi)電壓不穩(wěn)定中，電壓失穩(wěn)和功角失穩(wěn)之間的區(qū)別并不總是清晰的，也許兩種現(xiàn)象同時(shí)存在。這類(lèi)電壓崩潰是由諸如感應(yīng)電動(dòng)機(jī)，和直流換流設(shè)備等不良的快速反應(yīng)負(fù)荷元件造成的。對(duì)于嚴(yán)重的電壓下降感應(yīng)電動(dòng)機(jī)可能失速，吸收無(wú)功功率急劇增加，進(jìn)而將引起其臨近的其它感應(yīng)電動(dòng)機(jī)失速。除非盡快切除該類(lèi)負(fù)荷，否則會(huì)導(dǎo)致電壓崩潰。二是中期電壓穩(wěn)定性，穩(wěn)定破壞的時(shí)間框架通常為30秒到50秒，典型者為2到3分。發(fā)生此類(lèi)電壓失穩(wěn)事故時(shí)電力系統(tǒng)一般處于高負(fù)荷水平，且從遠(yuǎn)方電源送入大量功率，當(dāng)重載條件下運(yùn)行的系統(tǒng)受到突然的大擾動(dòng)后，由于電壓敏感性負(fù)荷的作用，系統(tǒng)能夠暫時(shí)保持穩(wěn)定。但擾動(dòng)后網(wǎng)絡(luò)無(wú)功損耗大量增加，引起負(fù)荷區(qū)域電壓下降，當(dāng)自動(dòng)調(diào)節(jié)分接頭的變壓器和配電電壓調(diào)節(jié)器動(dòng)作，而恢復(fù)末端變壓器負(fù)荷側(cè)電壓，從而恢復(fù)負(fù)荷功率時(shí)，網(wǎng)絡(luò)傳輸電流進(jìn)一步增大加劇輸電網(wǎng)絡(luò)中電壓的下降。同時(shí)送端發(fā)電機(jī)可能因過(guò)勵(lì)磁限制而只發(fā)送有功，甚至由于發(fā)電機(jī)長(zhǎng)時(shí)間過(guò)電流而被切除。這樣含電源在內(nèi)的輸電網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)不可能提供足夠的無(wú)功功率，以支持負(fù)荷消耗與網(wǎng)絡(luò)無(wú)功損耗的需要，就會(huì)最終導(dǎo)致電壓崩潰對(duì)于這類(lèi)電壓崩潰事故，運(yùn)行人員來(lái)不及干預(yù)，自動(dòng)調(diào)節(jié)分接頭的變壓器及配電電壓調(diào)節(jié)器，發(fā)電機(jī)過(guò)勵(lì)限制等因素在此過(guò)程中起重要作用。應(yīng)當(dāng)指出的是，在這一過(guò)程中自動(dòng)調(diào)節(jié)分接頭的變壓器的作用是抑制或加劇電壓崩潰的進(jìn)程，與負(fù)荷特性分接頭位置及系統(tǒng)無(wú)功儲(chǔ)備有關(guān)。三是長(zhǎng)期電壓不穩(wěn)定性，這種場(chǎng)景的電壓崩潰發(fā)展過(guò)程經(jīng)歷一個(gè)相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間，其過(guò)程可大致描述如下：負(fù)荷過(guò)速增長(zhǎng)，導(dǎo)致主要負(fù)荷母線電壓?jiǎn)握{(diào)下降。幾分鐘內(nèi)由于自動(dòng)調(diào)節(jié)分接頭的變壓器及調(diào)度干預(yù)等作用，電壓的下降得到遏止后，一方面自動(dòng)調(diào)節(jié)分接頭的變壓器使網(wǎng)上負(fù)荷得到恢復(fù)，另一方面負(fù)荷繼續(xù)快速增加，電源的增加或當(dāng)?shù)責(zé)o功補(bǔ)償增加，跟不上負(fù)荷增長(zhǎng)速度的需要，電壓下降進(jìn)一步惡化，最終導(dǎo)致部分地區(qū)電壓崩潰，系統(tǒng)瓦解，造成大面積停電。在長(zhǎng)期電壓不穩(wěn)定事故中，往往沒(méi)有直接的擾動(dòng)。其原因是本來(lái)已經(jīng)薄弱的嚴(yán)重過(guò)載的結(jié)構(gòu)，不合理的網(wǎng)絡(luò)中的負(fù)荷恢復(fù)和快速增長(zhǎng)造成的。3小擾動(dòng)電壓穩(wěn)定性的機(jī)理分析
電力系統(tǒng)在給定的穩(wěn)態(tài)運(yùn)行點(diǎn)遭受任意小的擾動(dòng)后，如果負(fù)荷節(jié)點(diǎn)的電壓與擾動(dòng)前的電壓值相同或者相近，則稱系統(tǒng)在給定運(yùn)行點(diǎn)為小干擾電壓穩(wěn)定，此時(shí)系統(tǒng)擾動(dòng)后的狀態(tài)位于系統(tǒng)擾動(dòng)后的吸引域內(nèi)。從負(fù)荷節(jié)點(diǎn)可將系統(tǒng)分為兩部分，一部分可以看為電源系統(tǒng)，則另一部分看為負(fù)荷。小擾動(dòng)電壓穩(wěn)定性的前提是擾動(dòng)后的系統(tǒng)電源的無(wú)功—電壓靜態(tài)特性和負(fù)荷的無(wú)功—電壓靜態(tài)特性必須有交點(diǎn)，并且在該點(diǎn)具有維持電壓不變或有微小變化的能力。
4大擾動(dòng)電壓穩(wěn)定性的機(jī)理分析
1前言
電力電子技術(shù)是一個(gè)以功率半導(dǎo)體器件、電路技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、現(xiàn)代控制技術(shù)為支撐的技術(shù)平臺(tái)。經(jīng)過(guò)50年的發(fā)展歷程，它在傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)設(shè)備發(fā)行、電能質(zhì)量控制、新能源開(kāi)發(fā)和民用產(chǎn)品等方面得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。最成功地應(yīng)用于電力系統(tǒng)的大功率電力電子技術(shù)是直流輸電（HVDC）。自20世紀(jì)80年代，柔流輸電（FACTS）概念被提出后，電力電子技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用研究得到了極大的關(guān)注，多種設(shè)備相繼出現(xiàn)。本文介紹了電力電子技術(shù)在發(fā)電環(huán)節(jié)中、輸電環(huán)節(jié)中、在配電環(huán)節(jié)中的應(yīng)用和節(jié)能環(huán)節(jié)的運(yùn)用。
2電力電子技術(shù)的應(yīng)用
自20世紀(jì)80年代，柔流輸電（FACTS）概念被提出后，電力電子技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用研究得到了極大的關(guān)注，多種設(shè)備相繼出現(xiàn)。已有不少文獻(xiàn)介紹和總結(jié)了相關(guān)設(shè)備的基本原理和應(yīng)用現(xiàn)狀。以下按照電力系統(tǒng)的發(fā)電、輸電和配電以及節(jié)電環(huán)節(jié)，列舉電力電子技術(shù)的應(yīng)用研究和現(xiàn)狀。
2.1在發(fā)電環(huán)節(jié)中的應(yīng)用
電力系統(tǒng)的發(fā)電環(huán)節(jié)涉及發(fā)電機(jī)組的多種設(shè)備，電力電子技術(shù)的應(yīng)用以改善這些設(shè)備的運(yùn)行特性為主要目的。
2.1.1大型發(fā)電機(jī)的靜止勵(lì)磁控制
靜止勵(lì)磁采用晶閘管整流自并勵(lì)方式，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠性高及造價(jià)低等優(yōu)點(diǎn)，被世界各大電力系統(tǒng)廣泛采用。由于省去了勵(lì)磁機(jī)這個(gè)中間慣性環(huán)節(jié)，因而具有其特有的快速性調(diào)節(jié)，給先進(jìn)的控制規(guī)律提供了充分發(fā)揮作用并產(chǎn)生良好控制效果的有利條件。
2.1.2水力、風(fēng)力發(fā)電機(jī)的變速恒頻勵(lì)磁
水力發(fā)電的有效功率取決于水頭壓力和流量，當(dāng)水頭的變化幅度較大時(shí)（尤其是抽水蓄能機(jī)組），機(jī)組的最佳轉(zhuǎn)速變隨之發(fā)生變化。風(fēng)力發(fā)電的有效功率與風(fēng)速的三次方成正比，風(fēng)車(chē)捕捉最大風(fēng)能的轉(zhuǎn)速隨風(fēng)速而變化。為了獲得最大有效功率，可使機(jī)組變速運(yùn)行，通過(guò)調(diào)整轉(zhuǎn)子勵(lì)磁電流的頻率，使其與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速疊加后保持定子頻率即輸出頻率恒定。此項(xiàng)應(yīng)用的技術(shù)核心是變頻電源。
2.1.3發(fā)電廠風(fēng)機(jī)水泵的變頻調(diào)速
發(fā)電廠的廠用電率平均為8%，風(fēng)機(jī)水泵耗電量約占火電設(shè)備總耗電量的65%，且運(yùn)行效率低。使用低壓或高壓變頻器，實(shí)施風(fēng)機(jī)水泵的變頻調(diào)速，可以達(dá)到節(jié)能的目的。低壓變頻器技術(shù)已非常成熟，國(guó)內(nèi)外有眾多的生產(chǎn)廠家，并不完整的系列產(chǎn)品，但具備高壓大容量變頻器設(shè)計(jì)和生產(chǎn)能力的企業(yè)不多，國(guó)內(nèi)有不少院校和企業(yè)正抓緊聯(lián)合開(kāi)發(fā)。
2.2在輸電環(huán)節(jié)中的應(yīng)用
電力電子器件應(yīng)用于高壓輸電系統(tǒng)被稱為“硅片引起的第”，大幅度改善了電力網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行特性。
2.2.1直流輸電（HVDC）和輕型直流輸電（HVDCLight）技術(shù)
直流輸電具有輸電容量大、穩(wěn)定性好、控制調(diào)節(jié)靈活等優(yōu)點(diǎn)，對(duì)于遠(yuǎn)距離輸電、海底電纜輸電及不同頻率系統(tǒng)的聯(lián)網(wǎng)，高壓直流輸電擁有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。1970年世界上第一項(xiàng)晶閘管換流器，標(biāo)志著電力電子技術(shù)正式應(yīng)用于直流輸電。從此以后世界上新建的直流輸電工程均采用晶閘管換流閥。
2.2.2柔流輸電（FACTS）技術(shù)
FACTS技術(shù)的概念問(wèn)世于20世紀(jì)80年代后期，是一項(xiàng)基于電力電子技術(shù)與現(xiàn)代控制技術(shù)對(duì)交流輸電系統(tǒng)的阻抗、電壓及相位實(shí)施靈活快速調(diào)節(jié)的輸電技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)對(duì)交流輸電功率潮流的靈活控制，大幅度提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定水平。
20世紀(jì)90年代以來(lái)，國(guó)外在研究開(kāi)發(fā)的基礎(chǔ)上開(kāi)始將FACTS技術(shù)用于實(shí)際電力系統(tǒng)工程。其輸出無(wú)功的大小，設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，控制方便，成本較低，所以較早得到應(yīng)用。2.3在配電環(huán)節(jié)中的應(yīng)用
配電系統(tǒng)迫切需要解決的問(wèn)題是如何加強(qiáng)供電可靠性和提高電能質(zhì)量。電能質(zhì)量控制既要滿足對(duì)電壓、頻率、諧波和不對(duì)稱度的要求，還要抑制各種瞬態(tài)的波動(dòng)和干擾。電力電子技術(shù)和現(xiàn)代控制技術(shù)在配電系統(tǒng)中的應(yīng)用，即用戶電力（CustomPower）技術(shù)或稱DFACTS技術(shù)，是在FACTS各項(xiàng)成熟技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的電能質(zhì)量控制新技術(shù)。可以將DFACTS設(shè)備理解為FACTS設(shè)備的縮小版，其原理、結(jié)構(gòu)均相同，功能也相似。由于潛在需求巨大，市場(chǎng)介入相對(duì)容易，開(kāi)發(fā)投入和生產(chǎn)成本相對(duì)較低，隨著電力電子器件價(jià)格的不斷降低，可以預(yù)期DFACTS設(shè)備產(chǎn)品將進(jìn)入快速發(fā)展期。
2.4在節(jié)能環(huán)節(jié)的運(yùn)用
2.4.1變負(fù)荷電動(dòng)機(jī)調(diào)速運(yùn)行
電動(dòng)機(jī)本身挖掘節(jié)電潛力只是節(jié)電的一個(gè)方面，通過(guò)變負(fù)荷電動(dòng)機(jī)的調(diào)速技術(shù)節(jié)電又是另一個(gè)方面，只有將二者結(jié)合起來(lái)，電動(dòng)機(jī)節(jié)電方較完善。目前，交流調(diào)速在冶金、礦山等部門(mén)及社會(huì)生活中得到了廣泛的應(yīng)用。首先是風(fēng)機(jī)、泵類(lèi)等變負(fù)荷機(jī)械中采用調(diào)速控制代替擋風(fēng)板或節(jié)流閥控制風(fēng)流量和水流量具有顯著的效果。國(guó)外變負(fù)荷的風(fēng)機(jī)、水泵大多采用了交流調(diào)速，我國(guó)正在推廣應(yīng)用中。
變頻調(diào)速的優(yōu)點(diǎn)是調(diào)速范圍廣，精度高，效率高，能實(shí)現(xiàn)連續(xù)無(wú)級(jí)調(diào)速。在調(diào)速過(guò)程中轉(zhuǎn)差損耗小，定子、轉(zhuǎn)子的銅耗也不大，節(jié)電率一般可達(dá)30%左右。其缺點(diǎn)主要為：成本高，產(chǎn)生高次諧波污染電網(wǎng)。
2.4.2減少無(wú)功損耗，提高功率因數(shù)
2我國(guó)供電系統(tǒng)物資管理上存在的問(wèn)題
2.1管理體制上出現(xiàn)的漏洞供電系統(tǒng)物資管理主要包括供電系統(tǒng)的施工和建設(shè)、檢修和維護(hù)、運(yùn)行和調(diào)整等方面，是供電系統(tǒng)工作性能和安全性能準(zhǔn)確發(fā)揮的重要保障。隨著社會(huì)的發(fā)展和科技的進(jìn)步，越來(lái)越多的技術(shù)和設(shè)備被運(yùn)用到供電系統(tǒng)當(dāng)中，這在完善供電系統(tǒng)工作性能，提升供電系統(tǒng)工作效能上產(chǎn)生巨大作用的同時(shí)，也給供電系統(tǒng)的物資管理帶來(lái)了巨大的困擾。盡管我國(guó)部分供電部門(mén)在供電系統(tǒng)的物資管理上進(jìn)行了很大程度的調(diào)整，但在現(xiàn)代物流思想、施工物資管理體質(zhì)上做得并不完善、并不科學(xué)，沒(méi)能從根本上改善供電系統(tǒng)的物資管理。在施工設(shè)備設(shè)施的調(diào)配和建設(shè)上沒(méi)有充分發(fā)揮設(shè)備和設(shè)施本身具有的功能，沒(méi)能使供電系統(tǒng)在建設(shè)和檢測(cè)工作的工作效率達(dá)到理想的狀態(tài)。同時(shí)，由于這種粗放的管理體制的缺陷，在供電系統(tǒng)正常運(yùn)行的過(guò)程中，一些檢測(cè)和維修部門(mén)在相關(guān)設(shè)備的配備上，出現(xiàn)嚴(yán)重的缺失，造成當(dāng)遇到突發(fā)事件時(shí)，由于缺乏相應(yīng)的解決問(wèn)題的設(shè)備，使問(wèn)題不能被及時(shí)的解決，從而給用戶造成不必要的損失。
2.2人員素質(zhì)上的嚴(yán)重問(wèn)題盡管在需要電能作為基礎(chǔ)能源的企業(yè)越來(lái)越多，但是電力供應(yīng)系統(tǒng)的發(fā)展態(tài)勢(shì)卻不容樂(lè)觀，特別是近幾年來(lái)，供電系統(tǒng)在物資管理上出現(xiàn)了很?chē)?yán)重的人員素質(zhì)的問(wèn)題，使得電力供應(yīng)系統(tǒng)的發(fā)展腳步邁得十分遲緩。一些供電企業(yè)的人員，由于在系統(tǒng)物資管理上缺乏相應(yīng)的理論基礎(chǔ)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，在物資的采購(gòu)和調(diào)配上，沒(méi)能把握住市場(chǎng)運(yùn)行的動(dòng)向，不了解科技發(fā)展的前沿，使其盡管在供電系統(tǒng)的運(yùn)營(yíng)商花費(fèi)了許多精力和時(shí)間，卻沒(méi)能受到滿意的效果。類(lèi)似的，一些物資采購(gòu)人員，為了從采購(gòu)資金中榨取些許利潤(rùn)，或者是為了照顧關(guān)系，在采購(gòu)供應(yīng)渠道的選擇上，選擇那些質(zhì)量差、價(jià)格低的產(chǎn)品，這些產(chǎn)品雖然從模樣上看似乎滿足供電系統(tǒng)的運(yùn)行要求，但其在供電的可靠性和安全性上是沒(méi)有保障的。另外，一些工作人員在對(duì)投入工作中的供電設(shè)施設(shè)備在管理時(shí)，沒(méi)有按照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行定期的檢修和維護(hù)，在出現(xiàn)的問(wèn)題的處理上，也未能做到及時(shí)有效，從而給供電企業(yè)和用電者帶來(lái)了巨大的經(jīng)濟(jì)損失。
3供電系統(tǒng)物資管理信息化的實(shí)現(xiàn)
3.1信息化系統(tǒng)的建設(shè)進(jìn)入到二十一世紀(jì)以來(lái)，工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)和設(shè)備在使用性能和操縱性能方面都發(fā)生了巨大的變革，特別是在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)被運(yùn)用到工業(yè)生產(chǎn)和商業(yè)活動(dòng)中后，信息和資源的傳遞、分析、處理的速率得到了大幅度的提升，社會(huì)生產(chǎn)力得到了空前的發(fā)展，人類(lèi)發(fā)展走向了一個(gè)信息化的道路。就供電系統(tǒng)物資管理中出現(xiàn)的種種問(wèn)題，參考計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在管理上各方面的優(yōu)勢(shì)，供電系統(tǒng)物資管理的信息化成為了一種新的發(fā)展趨勢(shì)。其實(shí)在早期的供電物資管理上，就已經(jīng)出現(xiàn)了管理信息化的萌芽，只是在近十幾年計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在社會(huì)生產(chǎn)的各個(gè)方面的運(yùn)用迅猛發(fā)展的態(tài)勢(shì)下，供電系統(tǒng)物資管理信息化才逐漸被人們所重視。在信息化的建設(shè)過(guò)程中，不能夠照搬計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在其他行業(yè)中運(yùn)用的形勢(shì)，要根據(jù)供電系統(tǒng)物資管理的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)制造出有效的信息化系統(tǒng)。這個(gè)信息化的系統(tǒng)在內(nèi)容上不僅要包括物資管理的各個(gè)方面的具體內(nèi)容，同時(shí)在操縱方面也要盡量設(shè)計(jì)得便捷。
3.2系統(tǒng)管理人員的培養(yǎng)在對(duì)運(yùn)用信息化系統(tǒng)進(jìn)行物資管理的人員的選配和培養(yǎng)上，不僅在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的了解和運(yùn)用能力上，要對(duì)技術(shù)人員做出一定的要求，同時(shí)在思想道德品質(zhì)上，也要符合一定的規(guī)范。在供電系統(tǒng)物資信息化管理過(guò)程中，管理人員對(duì)科技快速發(fā)展中出現(xiàn)的新的管理技術(shù)和設(shè)備要做及時(shí)的了解，并根據(jù)供電系統(tǒng)具體需要和企業(yè)的經(jīng)濟(jì)狀況對(duì)這些新技術(shù)和設(shè)備進(jìn)行必要的引進(jìn)，以提升管理工作的工作效率，減少成本。
（1）相對(duì)性。安全系統(tǒng)是相對(duì)的，換而言之便是沒(méi)有絕對(duì)的安全系統(tǒng)；同時(shí)，操作系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)管理之間存在相對(duì)性，安全性基于系統(tǒng)的不同部件之間能夠發(fā)生轉(zhuǎn)移。（2）相關(guān)性。這里指的是配置的相關(guān)性。日常管理過(guò)程中，不一樣的配置會(huì)產(chǎn)生全新的問(wèn)題，一般的安全測(cè)評(píng)只能證明特定環(huán)境和特定配置的安全性，例如新設(shè)備的應(yīng)用等。（3）時(shí)效性。主要體現(xiàn)為新的漏洞及攻擊方式逐漸呈現(xiàn)，比如：NT4.0便從SP1逐漸發(fā)展至SP6；現(xiàn)在安全的系統(tǒng)在未來(lái)其安全性將會(huì)面臨考驗(yàn)。（4）復(fù)雜性。對(duì)于信息安全來(lái)說(shuō)，屬于一項(xiàng)較為系統(tǒng)的工程，需融合技術(shù)手段及非技術(shù)手段，并且與安全管理、培訓(xùn)及教育密不可分，大致上分析便知其復(fù)雜性較高。（5）不確定性。指的是攻擊的不確定性。如攻擊時(shí)間的不確定性、攻擊手段及目標(biāo)的不確定性等。
1.2信息網(wǎng)絡(luò)安全的實(shí)現(xiàn)要點(diǎn)
（1）需要對(duì)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的硬軟件及數(shù)據(jù)進(jìn)行有效保護(hù)，對(duì)于系統(tǒng)遭到破壞、更改或泄露等情況需實(shí)現(xiàn)有效規(guī)避。（2）對(duì)于外部非法入侵行為需采取有效防止措施，同時(shí)加強(qiáng)內(nèi)部人員的管理及教育，使內(nèi)部人員的安全意識(shí)得到有效提高。（3）信息安全管理者需重視信息網(wǎng)絡(luò)安全現(xiàn)狀所存在的問(wèn)題，例如行為管理的脆弱性，又如網(wǎng)絡(luò)配置及技術(shù)的不完善性等。在認(rèn)識(shí)到問(wèn)題的基礎(chǔ)上，制定有效的改善策略，進(jìn)一步提高電力系統(tǒng)信息網(wǎng)絡(luò)的安全性。
2電力系統(tǒng)信息網(wǎng)絡(luò)安全架構(gòu)策略探究
2.1防火墻技術(shù)
電力系統(tǒng)當(dāng)中，為了防止病毒入侵，便需要防火墻技術(shù)的介入。目前具備的防火墻指的是設(shè)置在不同網(wǎng)絡(luò)或網(wǎng)絡(luò)安全域間的一系列部件的組合，它屬于不同網(wǎng)絡(luò)或者網(wǎng)絡(luò)安全域間信息的唯一出入口，可以企業(yè)的安全政策為依據(jù)，進(jìn)一步對(duì)出入網(wǎng)絡(luò)的信息流實(shí)現(xiàn)有效控制，同時(shí)自身還具備比較強(qiáng)的攻擊能力。另外，它還是提供信息安全服務(wù)的重要基礎(chǔ)，也能夠使信息網(wǎng)絡(luò)更具安全性。近年來(lái)，防火墻技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于局域網(wǎng)和Internet之間的隔離。
2.2NAT技術(shù)
應(yīng)用NAT技術(shù)，能夠讓一個(gè)機(jī)構(gòu)里的全部用戶以有限的合法IP地址為途徑，進(jìn)一步對(duì)Internet進(jìn)行訪問(wèn)，這樣便使Internet上的合法IP地址得到了有效節(jié)省。另外，以地址轉(zhuǎn)換為手段，還能夠使內(nèi)網(wǎng)上主機(jī)的真實(shí)IP地址實(shí)現(xiàn)隱藏，進(jìn)而使網(wǎng)絡(luò)的安全性得到有效提高。
2.3防病毒技術(shù)
利用防病毒產(chǎn)品，能夠防止惡意程序的入侵，并起到抵御病毒的作用，進(jìn)一步使網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中的服務(wù)器及PC機(jī)獲得了有效防護(hù)。防病毒產(chǎn)品具備功能強(qiáng)大的管理工具，能夠?qū)ξ募M(jìn)行自動(dòng)更新，讓管理及服務(wù)作業(yè)更具合理性。另外，還可以使企業(yè)的防病毒安全機(jī)制更具完善性，具有優(yōu)化系統(tǒng)性能及解決病毒攻擊等優(yōu)勢(shì)，為電力系統(tǒng)信息網(wǎng)絡(luò)的安全性提供了重要保障。
2.4網(wǎng)絡(luò)加密技術(shù)
網(wǎng)絡(luò)加密技術(shù)是指對(duì)原有的數(shù)據(jù)或明文文件通過(guò)某種特定算法進(jìn)行有效處理，使其成為一段不可讀的代碼，然后只允許輸入相應(yīng)的密鑰后才可顯示出原來(lái)的內(nèi)容，通過(guò)此途徑為數(shù)據(jù)的安全性提供保障，同時(shí)使數(shù)據(jù)更具完整性及保密性。
2.5指紋認(rèn)證技術(shù)
對(duì)于電力系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，其信息網(wǎng)絡(luò)安全的身份認(rèn)證顯得極為重要。在現(xiàn)有的硬件防火墻的條件下，可以進(jìn)一步應(yīng)用最新的身份認(rèn)證技術(shù)，即為指紋認(rèn)證技術(shù)?；陔娏π畔⒕W(wǎng)絡(luò)管理過(guò)程中，把具有合法特質(zhì)的用戶指紋存入指紋數(shù)據(jù)庫(kù)當(dāng)中。使用指紋技術(shù)，便可以使認(rèn)證的可靠性增強(qiáng)。主要原理是，把用戶的密鑰與用戶指紋特征統(tǒng)一存儲(chǔ)在密鑰分配的KDC當(dāng)中，用戶在應(yīng)用密鑰時(shí)通過(guò)自動(dòng)指紋識(shí)別確認(rèn)身份后從KDC中獲取。
2.6數(shù)據(jù)加密技術(shù)
防火墻及防病毒系統(tǒng)技術(shù)能夠?qū)﹄娏ο到y(tǒng)起到保護(hù)作用，同時(shí)通過(guò)數(shù)據(jù)加密技術(shù)也能夠?qū)﹄娏ο到y(tǒng)起到保護(hù)作用。數(shù)據(jù)加密技術(shù)是一種對(duì)網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)的訪問(wèn)權(quán)進(jìn)行限制的技術(shù)，在加密設(shè)備與密鑰加密過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生密文，把密文向原始明文還原的過(guò)程為解密，是基于加密處理的反向處理，但是對(duì)于解密者來(lái)說(shuō)，需使用同樣類(lèi)型的加密設(shè)備及密鑰，才能夠進(jìn)一步對(duì)密文進(jìn)行有效解密。
3電力系統(tǒng)信息網(wǎng)絡(luò)安全構(gòu)架
通過(guò)防火墻、病毒網(wǎng)管及認(rèn)證服務(wù)器，使非授權(quán)用戶入侵網(wǎng)絡(luò)的情況得到有效防止，進(jìn)一步使網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的可用性得到有效體現(xiàn)。充分應(yīng)用CA中心，能夠?qū)τ脩羝鸬綑?quán)限控制作用，并且在結(jié)合內(nèi)容審計(jì)機(jī)制的基礎(chǔ)上，能夠?qū)W(wǎng)絡(luò)資源與信息實(shí)現(xiàn)有效控制。通過(guò)防毒管理中心，并利用漏洞掃描器，使系統(tǒng)內(nèi)部安全得到有效保證，進(jìn)一步保證了信息的完整性。通過(guò)VPN與加密系統(tǒng)，保證了信息不會(huì)泄露給沒(méi)有獲得授權(quán)的實(shí)體，進(jìn)而使信息更具保密性。另外，利用入侵檢測(cè)及日志服務(wù)器，能夠?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)安全問(wèn)題提供檢測(cè)方面的有效依據(jù)，使信息實(shí)現(xiàn)可審查的特征，進(jìn)一步充分保證了信息的可靠性及安全性。
