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就是借助網(wǎng)絡(luò),通過計算機系統(tǒng)可以實時了解電力的相關(guān)參數(shù),并在此基礎(chǔ)上進行配電的設(shè)置。自動化技術(shù)的應用,一方面有利于降低勞動強度與投入資金,提高工作效率。配電自動化系統(tǒng)可以按照配電容量與規(guī)模分為三種:大型、中型以及小型配電自動化系統(tǒng)。通常說來,在進行智能配電自動化系統(tǒng)類型的選擇時,必須要與工程建設(shè)目標、要求以及未來的發(fā)展規(guī)模相結(jié)合,以確保其可擴展性、經(jīng)濟性以及安全穩(wěn)定性。配電自動化系統(tǒng)最為突出的優(yōu)點表現(xiàn)在:具有非常好的靈活性,并且在建設(shè)初期,可選擇中型配電自動化系統(tǒng)建設(shè)類型,裝設(shè)主站、子站和終端。在今后的發(fā)展中,如果需要擴建配電系統(tǒng),就需要對主站系統(tǒng)的數(shù)量有所增加,并且將其中一個主站當作中心站。在智能配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)建設(shè)過程中,自動化系統(tǒng)的作用是非常大的,但也有很高的要求,如開關(guān)設(shè)備符合標準要求,又滿足管理操作系統(tǒng),配電自動化系統(tǒng)建設(shè)過程中的相關(guān)技術(shù)指標,可參見標準文件。
1.2電網(wǎng)調(diào)度自動化電網(wǎng)調(diào)度自動化
就是利用計算機和網(wǎng)絡(luò)等一系列現(xiàn)代化高科技技術(shù)對電網(wǎng)進行自動的調(diào)控,所有操作通過軟件進行分析和決策,能夠做到比人工更加精準,同時也能避免一些意外事故的發(fā)生。我國的電網(wǎng)不僅能夠供應大量的電力,還要保障供電系統(tǒng)的穩(wěn)定性和監(jiān)管系統(tǒng)地安全性,因此電力自動化變逐漸扮演更重要的角色。
(1)SCADA應用系統(tǒng)SCADA系統(tǒng)即為數(shù)據(jù)采集和監(jiān)視控制系統(tǒng)。在電力系統(tǒng)中,可以運行的SCADA系統(tǒng)的現(xiàn)場監(jiān)控設(shè)備,實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、設(shè)備控制、測量、參數(shù)調(diào)整和各種報警信號等功能,即我們所說的“四遙”功能。遠程終端單元和饋線終端單元是SCADA系統(tǒng)的重要組成部分,在目前的變電站綜合自動化建設(shè)中起到了相當重要的作用。
()AGC應用系統(tǒng)應用AGC系統(tǒng)自動發(fā)電控制系統(tǒng),能量管理系統(tǒng)是一個重要的功能。應用變頻調(diào)速系統(tǒng)AGC輸出模塊以滿足用戶不斷變化的需求,使電力系統(tǒng)經(jīng)濟運行情況。AGC應用系統(tǒng)的基本功能有:負荷頻率控制、經(jīng)濟調(diào)度控制和備用容量監(jiān)視。AGC應用系統(tǒng)通過對電力系統(tǒng)安全運行的管控,可以對運行中的故障及時報警,然后運用數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng)對電力的運行質(zhì)量把關(guān),以提高電力系統(tǒng)的運行質(zhì)量和運行效果。
(3)仿真應用系統(tǒng)仿真應用系統(tǒng),根據(jù)系統(tǒng)分析各要素之間的關(guān)系的基礎(chǔ)上,建立系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)可以描述的行為或過程的仿真模型。在計算機中,運用系統(tǒng)仿真技術(shù)創(chuàng)建模擬電網(wǎng)模型,提供仿真環(huán)境,可供電力調(diào)度工作人員使用。此外,利用仿真應用系統(tǒng)有利于工作人員積累實際經(jīng)驗,提高操作技術(shù)。
(4)PAS軟件的應用PAS軟件主要是通過電網(wǎng)各種實時信息,分析電網(wǎng)運行狀態(tài),從而為調(diào)度員提供科學的據(jù)側(cè)依據(jù),使其制定出最優(yōu)的電網(wǎng)運行方案,有利于進一步提高電網(wǎng)運行的經(jīng)濟、可靠性。其中,電網(wǎng)各種實時信息主要包括了實時測量值、斷路器隔離開關(guān)的實時狀態(tài)等。
二電氣自動化的發(fā)展趨勢
1.平臺開放式的發(fā)展
電氣自動化發(fā)展的需要一個通用的平臺,先進的技術(shù)才可以發(fā)揮作用。電氣自動化的發(fā)展趨勢表明,使用標準化接口程序,按目前國家標準,規(guī)范使用IEC接口所有電氣設(shè)備和管理更加簡單方便,而且使設(shè)備運行編程過程縮短。標準化是電氣自動化具有統(tǒng)一接口和編程語法,以及利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在設(shè)備允許信息交流更容易。實際的操作方式為利用一個和外界相通的接口,實現(xiàn)對電力系統(tǒng)各個部件和相應系統(tǒng)的監(jiān)視調(diào)節(jié),實現(xiàn)有效的管理控制,是電力系統(tǒng)運動技術(shù)、信息管理方面的技術(shù)核心。
2電力工程自動化存在的問題
(1)盲目引進自動化設(shè)備,沒有針對性隨著科學技術(shù)的不斷大展,很多自動化設(shè)備出現(xiàn)在電力工程現(xiàn)場。電力部門的管理是一個系統(tǒng)多樣性的過程,因此僅靠人力難以實現(xiàn)全方位的工程管理,難以發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)中存在的隱患,通過全面檢測也只能發(fā)現(xiàn)一些比較明顯的問題。通過自動化設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)對系統(tǒng)的全方位監(jiān)測,提高系統(tǒng)工作效率,減少故障發(fā)生率。
(2)電力工程自動化裝置缺乏人性化電力工程設(shè)備具有高度集成電力系統(tǒng)控制能力,很多先進的自動化設(shè)備操作具有一定難度,電力部門技術(shù)人員在未受到專業(yè)培訓的情況下難以掌握自動化設(shè)備的操作方法。電力部門沒有針對建立一個完善快捷的自動化控制系統(tǒng),技術(shù)人員往往無法掌握自動化技術(shù)的精髓,無法將自動化的功能完全發(fā)揮出來。自動化系統(tǒng)建設(shè)缺乏人性化,沒有從便于操作的角度進行設(shè)計。自動化是為了便于管理而引進的現(xiàn)代化設(shè)備,而實際過程卻是無法發(fā)揮自動化的功能,自動化設(shè)備本身卻帶來了在操作上的難題,適得其反。
(3)電力工程自動化數(shù)據(jù)傳輸問題自動化設(shè)備對電力工程的控制主要通過對監(jiān)測數(shù)據(jù)進行分析并做出反應,與傳統(tǒng)人為管理方式一樣,只是自動化設(shè)備具備反應迅速、高效快捷等優(yōu)點。管理過程中需要對數(shù)據(jù)進行準確傳輸,保證智能處理系統(tǒng)得到的數(shù)據(jù)是有效的。目前電力系統(tǒng)自動化信息傳輸存在一定誤差。由于電力工程引進的自動化設(shè)備并非完全定制,而是采購市面上通用的自動化設(shè)備,因此在實際運用時可能與電力工程系統(tǒng)存在兼容性問題,一些系統(tǒng)中存在的問題導致數(shù)據(jù)無法準確傳輸,因此導致系統(tǒng)出現(xiàn)一定錯誤率,甚至可能導致電力系統(tǒng)的故障。
3提高電力工程自動化有效性的措施
(1)針對性引進自動化設(shè)備電力部門在引進自動化之前需要對整個電力系統(tǒng)進行分析,找出系統(tǒng)組需要切實解決的問題,對存在的問題進行深入分析,找出解決各個問題的具體措施,看是否有必要引進自動化設(shè)備。對迫切需要的部分進行自動化方案探討,針對問題引進有效的自動化設(shè)施,保證自動化設(shè)施在電力工程能發(fā)揮實際效益,避免盲目跟風造成資金浪費。
(2)建立人性化自動化操作系統(tǒng)自動化設(shè)備引進后,應該請專門的人員編寫相關(guān)程序,從便于操作的角度進行分析,建立一套完整的自動化控制系統(tǒng)。系統(tǒng)最好采用簡單明了的操作方式,讓電力部門的工作人員能夠快速掌握并熟練操作。在自動化操作過程中應該進行一定的防護作用,例如進對一些具有一定后果的操作設(shè)置問題選項,操作人員進行相關(guān)操作時會有問題彈出,請操作人員確認是否繼續(xù)操作,避免操作人員的疏忽導致自動化系統(tǒng)紊亂。
(3)采用競標方式引進定制自動化系統(tǒng)目前從事開發(fā)自動化系統(tǒng)與設(shè)施的企業(yè)眾多,競爭頗為激烈,因此電力部門在引進自動化時可以采用競標的方式購買自動化定制產(chǎn)品,讓眾多企業(yè)參與進來,選擇性價比適中的企業(yè)。定制的自動化系統(tǒng)能夠避免與電力系統(tǒng)的兼容性問題,所有功能針對電力系統(tǒng)而建立,因此數(shù)據(jù)傳輸基本不受影響,得到的分析結(jié)果準確,真正達到自動化管理的目的。
隨著國家對能源需求的持續(xù)增長和電力工業(yè)的快速發(fā)展,新型輸電技術(shù)、配電技術(shù)和可再生能源發(fā)電技術(shù)已成為支撐國家經(jīng)濟和電力工業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù),包括完成大容量遠距離輸電的特高壓交流和特高壓直流輸電技術(shù)、提高輸電能力和走廊利用率的緊湊型輸電技術(shù)、大量提高線路熱穩(wěn)定極限的新材料,以及將大功率電力電子技術(shù)和超導電力技術(shù)應用于新型輸配電領(lǐng)域的技術(shù)等。為滿足電力需求的增長,由可再生能源發(fā)電和小型燃氣發(fā)電構(gòu)成的分布式發(fā)電技術(shù)將會在電力系統(tǒng)中得到更廣泛的應用。
電力市場
在實時電價的基礎(chǔ)上,各國對電力市場普遍采用的分時競價方式進行了大量的研究。針對分時競價的缺點,我國提出了新的分段競價方式以及綜合考慮容量成本和電量成本的“當量電價”理論。電力市場環(huán)境下電力系統(tǒng)的安全性與可靠性是關(guān)乎電力改革的核心問題。為了在“廠網(wǎng)分開”和即將實施“輸配分開”的情況下,將集中的電力系統(tǒng)運行方式轉(zhuǎn)變?yōu)橐揽糠稚⒌氖袌龀蓡T以滿足運行所需要的充裕度并維持其可靠性為目的的運行方式,就必須把電網(wǎng)的需要轉(zhuǎn)換為市場對發(fā)電廠商的適當激勵,把系統(tǒng)的物理約束轉(zhuǎn)變?yōu)槭袌鲂盘?并使調(diào)度員對電網(wǎng)和市場運營進行有效的監(jiān)視和協(xié)調(diào)。目前,這一領(lǐng)域所涉及的電力系統(tǒng)規(guī)劃、統(tǒng)一調(diào)度、輸電運營、輔助服務等研究內(nèi)容不僅引起了學術(shù)界和企業(yè)界的廣泛興趣,而且也引起了各國政府的極大關(guān)注。
電力信息化與調(diào)度
變電站是由多個設(shè)備共同構(gòu)成的,切斷或者接通電壓的系統(tǒng)裝置,在電力系統(tǒng)中,配電站是配電與輸電的集中點,可以滿足監(jiān)控電力運輸?shù)男枨螅嵘娏ο到y(tǒng)的效率與經(jīng)濟性,因此,變電站自動化技術(shù)不可替代。具體來說,該技術(shù)主要運用的現(xiàn)代通信技術(shù)、電子技術(shù)與信息處理技術(shù)及計算機技術(shù)等,實現(xiàn)變電站的二次設(shè)備重新組合與優(yōu)化配置,實現(xiàn)設(shè)備的全面監(jiān)控,可以有效的提高自動化監(jiān)測系統(tǒng),改善其穩(wěn)定性,降低維護的成本,促進高質(zhì)量的輸電,產(chǎn)生更高的經(jīng)濟效益。
1.2配電網(wǎng)中的自動化技術(shù)
架空線路、電纜、配電變壓器共同構(gòu)成了配電網(wǎng),在電網(wǎng)中具有十分重要的作用。一直以來,配電網(wǎng)多采用的仍然是傳統(tǒng)的手工操作方式,隨著現(xiàn)代化技術(shù)的提高,自動化技術(shù)的應用范圍在逐漸擴大,但對電能分配仍然存在一定的問題,所以,配電網(wǎng)自動化技術(shù)對電能分配與監(jiān)控有十分重要的意義。
1.3電網(wǎng)系統(tǒng)調(diào)度的自動化技術(shù)
該技術(shù)近年來發(fā)展十分迅猛,最主要的功能是提升電力系統(tǒng)在運行中的準確性與可靠性及經(jīng)濟性。電力系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控功能是調(diào)度自動化的基礎(chǔ),同時,要加強對電力系統(tǒng)的市場運營與決策管理,增強電網(wǎng)調(diào)度的自動化水平。
2電力系統(tǒng)中的自動化智能技術(shù)
社會的進步使人們的物質(zhì)水平有了很大的提高,人們對電力系統(tǒng)的要求也在逐漸提高,智能化技術(shù)的應用是一種必然趨勢,一些現(xiàn)代化的技術(shù)手段也被廣泛的運用于實際工作中,大大提升了電力系統(tǒng)中的智能化水平。
2.1神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)
神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是由大量簡單的神經(jīng)元以一定的方式連接而成的,將大量的信息隱含在其連接權(quán)值上,根據(jù)一定的學習算法調(diào)節(jié)權(quán)值,該技術(shù)具有非線性的性質(zhì),同時具有并行處理能力與自學能力,實現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)從m維空間向n維空間的復雜非線性映射,保證數(shù)據(jù)的準確性與可操作性。
2.2專家系統(tǒng)控制技術(shù)
該技術(shù)是應用較為廣泛的一種技術(shù),實現(xiàn)了對電力系統(tǒng)警告或緊急狀態(tài)的辨認,在緊急狀況下可以迅速處理,同時實現(xiàn)了故障的處理能力和實現(xiàn)配電系統(tǒng)自動化運行,但是由于無法模仿專家的思維使得該技術(shù)仍然存在諸多弊端。
2.3線性最優(yōu)控制技術(shù)
這是將線性最優(yōu)理論運用在實踐中的重要表現(xiàn),該技術(shù)的應用與最優(yōu)勵磁控制手段降低了遠距離電力運輸?shù)膿p耗,提高了電力的利用效率。
2.4Dfacts技術(shù)
信息化水平的提高,新技術(shù)的不斷進步,用戶對供電質(zhì)量提出了更高的要求,因此,電力系統(tǒng)自動化技術(shù)的應用迫在眉睫。Dfacts技術(shù)即配電系統(tǒng)中的靈活交流技術(shù),該技術(shù)的應用在很大程度上提高了供電質(zhì)量的穩(wěn)定性,供電質(zhì)量也有了一定程度的提高,在配電網(wǎng)和大量的電力用戶的供電端使用新型的電子監(jiān)控設(shè)備,實現(xiàn)質(zhì)量全過程的監(jiān)督,確保用戶用電的品質(zhì),為用戶提供高品質(zhì)的電源。
2.5facts技術(shù)
電力系統(tǒng)的發(fā)展歷程中,facts技術(shù)即柔流輸電系統(tǒng)在不斷的發(fā)展,這一技術(shù)主要被運用在輸電系統(tǒng)的關(guān)鍵部位運用具有單獨或綜合功能的電子裝置,對電壓、電抗等輸電參數(shù)進行控制,保證輸電的可靠性與高效性,提升系統(tǒng)否認可靠性與安全性,與當前的可持續(xù)發(fā)展相適應,達到電能環(huán)保的目標。
2.6高效動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)
從當前的監(jiān)控系統(tǒng)中,主要可以分為監(jiān)控電磁暫態(tài)過程的故障錄波儀,記錄數(shù)據(jù)較為復雜,但記錄儀間缺乏通信,忽略了對系統(tǒng)的整體動態(tài)分析;另一種側(cè)重于系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運行狀況的監(jiān)視控制與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),但是,該系統(tǒng)刷新時間長,僅能分析穩(wěn)態(tài)特征。這兩種系統(tǒng)的局限性推動了新型動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)出現(xiàn)。
2.7其他新技術(shù)的應用
除了上文中提到的兩種技術(shù)外,很多新技術(shù)不斷涌現(xiàn),包括電力一次設(shè)備智能化技術(shù)、光電互感技術(shù)等,這些技術(shù)的應用都為電力系統(tǒng)的順利運行有重要意義,促進經(jīng)濟效益的提高。
3電力系統(tǒng)自動化技術(shù)的發(fā)展
3.1總體的發(fā)展趨勢
從整體的發(fā)展情況來看,由傳統(tǒng)的開環(huán)監(jiān)測為主改為閉環(huán)控制為主;從傳統(tǒng)的功能相對單一技術(shù)轉(zhuǎn)為多功能的全方位發(fā)展,以變電站自動化、配電自動化技術(shù)的應用為主;也由傳統(tǒng)的單個元件實現(xiàn)了全系統(tǒng)的方向,例數(shù)據(jù)采集技術(shù)的應用與發(fā)展;高電壓等級也被低電壓等級逐漸取代;裝置性能也有了一定程度的改善,技術(shù)性、創(chuàng)新性及靈活性與數(shù)字性都有了一定的提高,保證了供電系統(tǒng)的效率與智能性與經(jīng)濟性,尤其是繼電保護技術(shù)的創(chuàng)新;同時也實現(xiàn)了電力系統(tǒng)的高效、經(jīng)濟與安全運行的目標,改善了電力運輸過程的順暢,如管理信息系統(tǒng)在整個過程中的應用。
3.2技術(shù)環(huán)節(jié)的未來發(fā)展
從根本上來說,唯有技術(shù)的發(fā)展才是根本的發(fā)展,新技術(shù)的應用范圍逐漸擴大,不斷創(chuàng)新,與傳統(tǒng)的設(shè)備相適應;同時新技術(shù)也滿足了多機系統(tǒng)的需求,可以更好地應對出現(xiàn)的問題;改善了監(jiān)控環(huán)節(jié)的技術(shù)水平,實現(xiàn)了全方位的實時監(jiān)控,創(chuàng)新監(jiān)控模式;同時加強技術(shù)人員的培養(yǎng),實現(xiàn)多種技術(shù)人才的合作,運用現(xiàn)論提升技術(shù)水平,實現(xiàn)自動化控制水平,將其運用到實際情況中。
2 電力自動化在我國的發(fā)展
2.1電網(wǎng)自動化調(diào)度技術(shù)方向的發(fā)展
電網(wǎng)自動化調(diào)度技術(shù)是指以計算機技術(shù)和信息技術(shù)為控制手段,實現(xiàn)信息的采集、整理和顯示,保證電力系統(tǒng)一個良好的運行狀態(tài),能夠讓調(diào)度人員更好地掌握全局,實現(xiàn)對整個系統(tǒng)的有效指揮。電網(wǎng)自動化在調(diào)度方面的發(fā)展,使我們對電力工程有了全面的監(jiān)控,能夠更方便地應對突發(fā)事件,保障電網(wǎng)系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。
2.2變電站在技術(shù)上的自動化
變電站在技術(shù)上的自動化主要是指利用計算機和通信方面的技術(shù)對得到的信息進行集中處理。實現(xiàn)個人在變電站對信息的處理,可以對整個電力系統(tǒng)進行優(yōu)化和整合,這樣就可以對搜集來的數(shù)據(jù)和信息進行比較全面的處理。利用此功能可以有效監(jiān)控整個電力系統(tǒng)的操作和運行狀況。
3電力工程中的電力自動化技術(shù)應用
3.1供電系統(tǒng)自動化技術(shù)
電力自動化技術(shù)在供電系統(tǒng)的應用主要包括三大塊,即電力調(diào)度區(qū)域?qū)崿F(xiàn)自動化監(jiān)控、變電站運行、管理的自動化以及負荷控制工作的自動化。電力調(diào)度區(qū)域?qū)崿F(xiàn)自動化監(jiān)控主要通過小型計算機來完成。變電站運行管理自動化主要通過計算機與互聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)來完成,通過應用計算機對所反映的數(shù)據(jù)進行集中處理,提高處理效率,可以有效實現(xiàn)對整個電網(wǎng)運行的實時監(jiān)控,能夠做到及時發(fā)現(xiàn)故障、及時報告,提高維修速度,保證電網(wǎng)運行的通暢。負荷自動化控制主要采用工頻、聲頻控制來完成,根據(jù)電力系統(tǒng)負荷的記錄來自動生成負荷曲線,讓工作人員對其進行實時監(jiān)控。
3.2電力自動化補償技術(shù)
傳統(tǒng)的低壓無功補償技術(shù)采用的是單一信號,以及三項電容器,但是,該技術(shù)在應用過程中存在大量的缺陷,如在應對用電為單相負荷的用戶時,會出現(xiàn)三相負荷不平衡的問題。而自動化補償技術(shù)的出現(xiàn),有效彌補了低壓無功補償技術(shù)存在的缺陷,能夠有效實現(xiàn)三相共補,三相分補,并能將二者有效結(jié)合,更好地適應電力負載的變化,同時該技術(shù)還具備檢測功能,能夠?qū)﹄娖鬟M行實時的防護。
3.3對象數(shù)據(jù)庫技術(shù)
現(xiàn)如今,在電網(wǎng)運行中,對象數(shù)據(jù)庫技術(shù)已經(jīng)被廣泛應用,該技術(shù)與傳統(tǒng)監(jiān)控技術(shù)相比,占據(jù)著絕對的優(yōu)勢。通過該技術(shù)的應用,可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫的自動化監(jiān)控,且對信息數(shù)據(jù)的處理速度非??欤瑴蚀_率極高,極大地彌補了傳統(tǒng)人工處理數(shù)據(jù)的不足。隨著數(shù)據(jù)庫技術(shù)的進一步發(fā)展,未來有望實現(xiàn)電力系統(tǒng)自動監(jiān)視與控制等功能,不僅可以有效滿足企業(yè)發(fā)展降低成本的要求,還可以有效滿足工業(yè)、生活用電迅速增長的需求。
2電力通信自動化現(xiàn)狀
2.1電力通信網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成電力通行網(wǎng)絡(luò)主要由調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)和管理信息系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)兩個模塊組成。其中,調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)是整個電力通信網(wǎng)絡(luò)調(diào)度和控制的基礎(chǔ)平臺,通過該平臺,能夠順利、高效的對輸配電線路、變電站、電廠等電力系統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)備進行監(jiān)測和控制。管理信息系統(tǒng)是整個電力企業(yè)的經(jīng)營管理系統(tǒng),主要包括生產(chǎn)管理子系統(tǒng)、營銷管理子系統(tǒng)、辦公自動化子系統(tǒng)等,通過這些系統(tǒng),能夠?qū)崿F(xiàn)對電力企業(yè)的生產(chǎn)和經(jīng)營進行管理。
2.2網(wǎng)絡(luò)特點
2.2.1安全性為了保證調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)的安全性,首先,應該加強對一些比較重要的網(wǎng)絡(luò)的管理,比如,財務管理信息系統(tǒng)、人力資源管理信息系統(tǒng)以及電費結(jié)算管理信息系統(tǒng)等;其次,應該設(shè)置網(wǎng)絡(luò)防火墻,保證各網(wǎng)絡(luò)的安全性,避免遭受網(wǎng)絡(luò)攻擊或者是發(fā)生信息泄露等問題;最后,應該通過IDS等監(jiān)控方式對訪問WAN的用戶進行限制,如果發(fā)現(xiàn)訪問用戶非內(nèi)部用戶,要立即禁止其訪問權(quán),以提升網(wǎng)絡(luò)的安全性。
2.2.2可靠性與實時性調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)對遙測、遙調(diào)、遙信、遙控、遙視量以及遙脈的采集以及二次保護信息等專用信息在專用光纜纖芯中的傳輸,對可靠性與實時性都有著比較高的要求,因此,電力系統(tǒng)應該要具有比較高的可靠性和實時性。
3基于IP的電力系統(tǒng)通信方式分析
3.1IPoverATMATM是一種異步傳輸模式,其最初的設(shè)計目的是為了能夠為數(shù)字通信傳輸寬帶綜合業(yè)務提供一種能夠?qū)⑺袛?shù)據(jù)傳輸集成到相同構(gòu)架的傳輸方式。ATM的傳輸方式是在固定長度的信元中封裝帶有信元頭的信息段,進而實現(xiàn)數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)中的傳輸。信元頭包含了信元的地址、糾錯碼、業(yè)務控制以及維護信息,是ATM實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸?shù)闹饕獞{借,其具體格式,如圖1所示。
3.2IPoverSDHIPoverSDH是一種通過SDH光纖實現(xiàn)IP業(yè)務傳輸?shù)奈锢砭W(wǎng)絡(luò)傳輸模式,在該模式中,IP包的封裝的參考協(xié)議是點對點協(xié)議(PPP),在PPP幀的信息段中插入IP分組。然后,經(jīng)過SDH通道層將其映射到同步凈荷中,通過幀層和段層,并加上相應的開銷,使其進入光層傳輸。在SDH中,SDH支撐IP網(wǎng)的主要方式是鏈路方式,同時,利用該方式還能夠有效提升數(shù)據(jù)點對點的傳輸速率。另外,在SDH中,通過映射、定位校準以及復用可以在SDH幀結(jié)構(gòu)的凈負荷區(qū)內(nèi)裝入各種支路信號,進而得到標準的STM-N傳送模塊,其具體復用映射結(jié)構(gòu)。
3.3IPoverWDMWDM是一種通過復用技術(shù)直接實現(xiàn)在光層中對數(shù)據(jù)進行傳輸?shù)膫鬏敿夹g(shù),其基本工作原理,是直接將光纖和光耦合器連接在一起,然后利用光纖將輸入端和輸出端連接在一起,利用光耦合器分開或者是組合各波長。在發(fā)送端,對不同波長的光信號進行組合(復用),并將其送入1根光纖中進行傳輸;在接收端,分考(解復用)組合光信號,并將其送入不同終端。
4各IP電力通信方式特點及選擇
IPoverATM具有支持業(yè)務廣、傳輸可靠性高以及控制方式多的特點,比較適用于系統(tǒng)內(nèi)音頻數(shù)據(jù)、視頻業(yè)務傳輸以及各級管理信息系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)等業(yè)務。IPoverSDH具有帶寬和傳輸速率高、點對點傳輸能力強、自愈能力強以及構(gòu)建成本比較低等特點,比較適用于縣下一級各營業(yè)處以及服務中心和通信中心的通信業(yè)務。IPoverWDM是一種應用了復用技術(shù)的全新的通信模式,具有網(wǎng)絡(luò)管理簡單、模式實現(xiàn)簡單以及傳輸速率高等特點,比較適用于省、市級主干網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)互通業(yè)務。
2電力自動化技術(shù)的現(xiàn)狀
在之前的很多供電事故發(fā)生后,和諧供電,供電安全已經(jīng)成為全社會的需求,在這個背景下,電力自動化系統(tǒng)應運而生。電力自動化系統(tǒng)融合了電子信息科學技術(shù),將整個電力系統(tǒng)數(shù)字化,實現(xiàn)了實時監(jiān)控整個電力系統(tǒng)的運行,它有一個總控臺,在總控室里面,管理員可以隨時了解整個電力設(shè)備的運行,如果發(fā)生故障或者事故,系統(tǒng)會在第一時間報警,這樣就節(jié)省了很多人力物力,只需要總控室里面有一個技術(shù)員值班,就可以掌控全局,進一步提高了管理人員的工作效率。電力自動化系統(tǒng)現(xiàn)在正在起步階段,想要真正實現(xiàn)電力自動化系統(tǒng),需要更多的把電子信息技術(shù)融合進來。
3信息技術(shù)在電力自動化系統(tǒng)的應用
3.1變電站的自動化
以往的變電站需要耗費大量的人力來人工監(jiān)控,現(xiàn)在變電站自動化讓智能設(shè)備代替了人工,增加了變電站的監(jiān)控能力,從而確保了變電站的高效運行。信息技術(shù)在變電站中起到了巨大的作用,信息技術(shù)把整個變電站變成一個數(shù)字化的整體,變電站目前普遍使用智能設(shè)備IED,它把整個變電站的運行演化成數(shù)字,每一個點的故障信息都會轉(zhuǎn)化成數(shù)字,通過UI界面進行傳導,讓技術(shù)員一看就清楚明白。電子信息技術(shù)的關(guān)鍵就是智能化,數(shù)字化,方便化,開放化,當電子信息和變電站完美的融合在一起的時候,就實現(xiàn)了變電站的實時監(jiān)控,智能反應,智能操作,智能控制,通過和計算機之間的信息轉(zhuǎn)化和傳遞,變電站的所有設(shè)備得以相互協(xié)調(diào),變電站綜合自動化的實現(xiàn),簡化了二次接線的操作,它的出現(xiàn)大大的促進了電力生產(chǎn)現(xiàn)代化,是電網(wǎng)調(diào)度不可或缺的一個組成部分。
3.2電網(wǎng)調(diào)度的自動化
南方電網(wǎng)調(diào)度等級依次可分為縣級電網(wǎng)調(diào)度、市級電網(wǎng)調(diào)度、省級電網(wǎng)調(diào)度、大區(qū)域電網(wǎng)調(diào)度、國家電網(wǎng)調(diào)度五級。電網(wǎng)調(diào)度自動化的整體組件很多,主要由主機服務器、計算機網(wǎng)絡(luò)平臺、主要工作站和下級電網(wǎng)調(diào)度等組成,安裝起來比較復雜。電網(wǎng)調(diào)度自動化主要是通過其主站系統(tǒng)來監(jiān)控整個電網(wǎng)運行,方便電網(wǎng)調(diào)控人員對電網(wǎng)的控制和操作控制,保證其處于安全穩(wěn)定的高效運行狀態(tài)。
4信息技術(shù)在電力自動化未來應用中的發(fā)展趨勢
信息技術(shù),簡稱IT,它是管理和處理信息所采用各種技術(shù)的統(tǒng)稱。它主要是以計算機技術(shù)和通信技術(shù)為工具進行設(shè)計、開發(fā)、安裝應用軟件和信息系統(tǒng),所以它也經(jīng)常被稱為信息和通信技術(shù)。在商業(yè)領(lǐng)域里面,美國ITAA(信息技術(shù)協(xié)會)把信息技術(shù)定為高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)。主要圍繞電子計算機和通信技術(shù),進行各種可視化、多媒體化的開發(fā)和研究。這個領(lǐng)域包括網(wǎng)絡(luò)管理、網(wǎng)絡(luò)開發(fā)、軟件開發(fā)和安裝、計算機硬件升級、計劃管理等等學科。在企業(yè)中,信息技術(shù)體系結(jié)構(gòu)是一個為達成戰(zhàn)略目標而采用發(fā)展信息技術(shù)的綜合構(gòu)架。它主要包含兩方面:管理和技術(shù)。管理成分包括:信息需求、系統(tǒng)配置和信息流程。技術(shù)成分包括:實現(xiàn)管理體系結(jié)構(gòu)的信息技術(shù)標準和規(guī)則。計算機是信息管理的中心。
4.1人性化
隨著電力系統(tǒng)的飛速發(fā)展,其設(shè)計范圍也開始逐步擴大,但是以人為本仍然是電力自動化系統(tǒng)建設(shè)中必須著重考慮到的因素。在這個互聯(lián)網(wǎng)普遍的時代,電力系統(tǒng)能很好的融合計算機、控制、通訊和電力設(shè)備,再加上操作和操作界面的人性化,使得電力工作變得更加的輕便,同時能讓電力系統(tǒng)穩(wěn)定、安全、簡便及經(jīng)濟的操作運行。
4.2智能化
智能化已經(jīng)成為了電力自動化系統(tǒng)的主要發(fā)展趨勢,由計算機人工智能提供的技術(shù)支持,可有效整合電力自動化系統(tǒng)內(nèi)的信息資訊,能夠做到實時監(jiān)控電力系統(tǒng)中的故障發(fā)生,并對其進行自動分析和預警等,甚至可以在事故發(fā)生后自主進行控制和恢復。為了方便所有人,可以建立一個對電力各系統(tǒng)能自主進行網(wǎng)絡(luò)保護和控制、突況能夠自發(fā)緊急控制、各區(qū)域穩(wěn)定控制的綜合防控系統(tǒng),并能夠簡便進行恢復和列解的系統(tǒng)控制,同步信息到同一個網(wǎng)絡(luò)控制平臺,從而可以做到金及控制一體化,安全而又簡便的操作。
4.3數(shù)字化
電力自動化系統(tǒng)的主要發(fā)展方向就是集通信、信息、管理和決策數(shù)字一體化,主要實現(xiàn)其運行的準確有效、安全快速和實時狀態(tài)。對采集處理并充分的分析利用后所得的綜合信息進行分類、分層和分區(qū)處理,規(guī)范和統(tǒng)一其電網(wǎng)數(shù)據(jù)庫,使運行、維護、管理、勘測等各個環(huán)節(jié)都有一個完整的信息處理庫,實現(xiàn)電力系統(tǒng)的高新產(chǎn)業(yè)化、即插即用、智能可視化。從而提高其工作效率,保證其能安全、穩(wěn)定的運行。
4.4電力自動化系統(tǒng)和電子信息設(shè)備的兼容
這是一個被手機、電腦等高科技電子設(shè)備所普及的年代,越來越多的產(chǎn)品都或多或少的攜帶著電子處理功能,而電力自動化系統(tǒng)的未來發(fā)展方向應該也不會例外,然而相對于那些微型電子產(chǎn)品來說,應用起來比較復雜的電力系統(tǒng)雖然已經(jīng)融入了很多的微型電子產(chǎn)品應用,卻由于微型電子產(chǎn)品容易受到電磁波的干擾而發(fā)生死機等不定性狀況。如果實現(xiàn)了電子信息設(shè)備與電力系統(tǒng)的兼容的話,就會很好的解決這一難題。
2電力通信系統(tǒng)信息安全相關(guān)要求
電力通信所面臨的環(huán)境比較復雜,給信息安全防范帶來較大困難。不同的數(shù)據(jù)傳輸方式,信息安全防范的要求也不一樣。當前電力自動化管理系統(tǒng)無線網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)的類型分為實時數(shù)據(jù)和非實時數(shù)據(jù)兩種,下面我們逐一對這兩種數(shù)據(jù)的安全防范要求做出說明。
2.1實時數(shù)據(jù)安全防范要求
實時通訊對網(wǎng)絡(luò)的傳輸速度與質(zhì)量要求很高,通信規(guī)約在時間方面相對苛刻,允許的傳輸延遲范圍很小。同時,實時傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量一般不大,流量長期保持在一定水平,波動幅度較小?,F(xiàn)階段電力通信系統(tǒng)中常見的實時傳輸數(shù)據(jù)包括以下幾種:(1)下行數(shù)據(jù)。包括遙控、遙調(diào)和保護裝置及其他自動裝置的整定值信息等。這類數(shù)據(jù)受設(shè)備狀態(tài)影響,直接關(guān)系到電力系統(tǒng)能否安全穩(wěn)定運行。在實時傳輸和安全防范方面的要求都比較高。(2)上行數(shù)據(jù)。包括遙信、重要遙測、事件順序記錄(SOE)信息等。這些數(shù)據(jù)是電網(wǎng)運行狀的直接反映,是電力調(diào)度運行的重要參考依據(jù),具有一定的保密性要求。從上面可以看出,電力通信實時數(shù)據(jù)具有流量穩(wěn)定、時效性的特點,對于數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶崟r性、可靠性、保密性與完整性方面有著加高的要求。所以,在進行實時數(shù)據(jù)傳輸時要切實做好加密工作。
2.2非實時數(shù)據(jù)安全防范要求
和實時傳輸數(shù)據(jù)相比,非實時傳輸?shù)臄?shù)據(jù)具有數(shù)據(jù)傳輸量大,時效性低的特點,對于傳輸延遲的要求也較為寬泛。這類數(shù)據(jù)主要包括電力設(shè)備的維護日志、電力用戶的電能質(zhì)量信息等。非實時數(shù)據(jù)對于數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐暾院捅C苄砸灿幸欢ㄒ螅ぷ髦幸鶕?jù)具體情況選擇正確的加密算法。
3電力通信系統(tǒng)自動化信息安全核查
3.1建立核查庫
由于實際工作需要,信息安全基線核查系統(tǒng)要能夠辨識不同種類的業(yè)務,并在基線安全模塊內(nèi)部完成業(yè)務系統(tǒng)的分析工作,以實現(xiàn)對不同業(yè)務的安全核查。為實現(xiàn)這個目的,基線系統(tǒng)中要含有針對不同業(yè)務的安全模型功能框架,并將這些框架細化分解到系統(tǒng)的各個模塊中。根據(jù)不同業(yè)務所具有的特點,信息安全基線核查系統(tǒng)對其可能存在的安全風險進行針對性的分析核查,并提出相應的處置措施,進而在系統(tǒng)實現(xiàn)層實現(xiàn)這些功能。除此之外,安全基線還負責對系統(tǒng)實現(xiàn)層進行安全漏洞和安全配置相關(guān)信息的核查。核查覆蓋范圍的大小對于該項核查工作的完成質(zhì)量具有關(guān)鍵性影響?;€核查庫是信息安全核查工具的基礎(chǔ),同時也是安全核查工具的參考標準。當前我國已經(jīng)了電力企業(yè)通信安全配置核查檢查規(guī)范,并根據(jù)這項規(guī)范設(shè)計了電力企業(yè)信息安全基線庫,成為電力企業(yè)信息安全管理工作的堅實技術(shù)基礎(chǔ)。基線庫涉及操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備以及安全設(shè)備等的相關(guān)研究。其中,操作系統(tǒng)包括Win-dows2000、Windows2003、WindowsXP、WindowsVista、UNIX操作系統(tǒng)系列等;數(shù)據(jù)庫包括Oracle、SQLServer、Informix等,網(wǎng)絡(luò)設(shè)備包括Hua-wei/Cisco設(shè)備,安全設(shè)備包括Juniper、Cisco防火墻等。賬號、口令、授權(quán)、日志、IP地址以及一些其他方面都屬于基線庫的研究內(nèi)容。它們對系統(tǒng)安全有著直接影響,是安全檢查的必選項目。在核查設(shè)備安全配置相關(guān)信息時,必須對設(shè)備的基本安全配置要求有著清晰的掌握,并提供相應的安全標準,以保障設(shè)備的入網(wǎng)測試、工程驗收和運行維護的正常開展。
3.2信息安全核查系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計
電力通信系統(tǒng)信息安全核查采用網(wǎng)頁方式進行系統(tǒng)管理。用戶和系統(tǒng)模塊以網(wǎng)頁為交互界面,通過瀏覽器進行數(shù)據(jù)傳遞,從而大幅降低了用戶使用管理的難度,提高了工作效率。核查系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復雜,為提高設(shè)計效率,采用模塊化的設(shè)計方式,在系統(tǒng)多個不同功能的模塊中,掃描中心的作用最為重要。該模塊負責對已經(jīng)完成的目標進行探測和評估。具體工作內(nèi)容包括對主機存活狀態(tài)、操作系統(tǒng)的設(shè)別以及相關(guān)規(guī)則的解析及匹配。安全基線配置知識庫是系統(tǒng)正常運行的基礎(chǔ),負責為掃描調(diào)度模塊和Web管理模塊提高基礎(chǔ)數(shù)據(jù),該知識庫主要包括已知系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、應用、中間件、數(shù)據(jù)庫等的安全配置指導參數(shù)檢查列表等。系統(tǒng)掃描任務完成后,各相關(guān)數(shù)據(jù)匯總到掃描結(jié)果庫,形成掃描結(jié)果報告,以此作為用戶查詢和分析的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。系統(tǒng)內(nèi)各個模塊的版本升級工作由數(shù)據(jù)同步模塊復雜,同時,該模塊還負責系統(tǒng)與外部數(shù)據(jù)匯總服務器的數(shù)據(jù)同步工作。Web界面模塊是用戶與系統(tǒng)交互的重要渠道,用戶通過Web界面模塊實現(xiàn)系統(tǒng)各項應用功能。根據(jù)用戶要求的不同,Web界面模塊具有多個子模塊與之相對應。配置核查系統(tǒng)負責本地執(zhí)行工作,為受查設(shè)備編制結(jié)果報表,報表隨后匯總至系統(tǒng)進行分析。在Web界面的輔助下,用戶可以進行掃描、數(shù)據(jù)輸出、報告生成等多種操作。
3.3統(tǒng)計分析設(shè)計
安全基線核查具有宏觀和微觀雙重風險分析功能。一方面,它能夠全方位地反映通信網(wǎng)絡(luò)安全整體水平,從問題分布、危害、主機信息等多方面對系統(tǒng)安全進行細粒度統(tǒng)計分析,并使用形象生動的圖例進行說明。另一方面,系統(tǒng)針對核查結(jié)果提出切實可行的安全配置解決方案,此外,系統(tǒng)還具備關(guān)鍵詞查詢功能,允許客戶利用自己設(shè)計的關(guān)鍵詞進行相關(guān)信息的搜索,從而幫助用戶更方便地了解指定設(shè)備的詳細配置信息。
由于國家電網(wǎng)經(jīng)營發(fā)展屬于民生大計問題,產(chǎn)業(yè)發(fā)展涉及到輸變電生產(chǎn)、電力項目建設(shè)、工程項目維修、用電銷售等諸多經(jīng)營業(yè)務內(nèi)容。因此,電力系統(tǒng)自動化通信技術(shù)視角下的技術(shù)定位相對較廣,在信息系統(tǒng)設(shè)計、生產(chǎn)、組裝環(huán)節(jié)中也就必然存在一定安全隱患問題。比如,第一點則屬于系統(tǒng)硬件故障隱患問題,和信息系統(tǒng)設(shè)計初期階段存在隱患有主要關(guān)系。第二點軟件系統(tǒng)自有的安全隱患問題,這類安全隱患一般多來源于電力通信自動化技術(shù)領(lǐng)域下的平臺軟件,在平臺設(shè)計開發(fā)階段存在一定技術(shù)遺留問題。第三,基于TCP/IP協(xié)議棧的定義內(nèi)容在網(wǎng)絡(luò)應用設(shè)計之初時就留下了兼容性技術(shù)漏洞,使得網(wǎng)絡(luò)安全隱患加劇。
1.2自然威脅
這類隱患性問題多以電力通信網(wǎng)絡(luò)安全下的不可抗力事件發(fā)生為主,比如網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)如果遭受自然雷擊,或者是工作站突發(fā)性發(fā)生火災,抑或通信系統(tǒng)遭受自然外力破壞,如地震、覆冰、風偏等。此外,這些自然不可抗事件發(fā)生一般不以人為意志為轉(zhuǎn)移,會使得國家電網(wǎng)造成不可避免的經(jīng)濟資產(chǎn)損失。
1.3人為意外因素
通常指人為因素下的設(shè)計失誤、技術(shù)系統(tǒng)操作異常、不規(guī)范使用信息系統(tǒng)等造成的安全隱患問題。此外,這類隱患問題出現(xiàn)一般并非人為主觀意識上故意造成安全問題,而屬于人為以外因素所致的安全隱患問題。
1.4人為惡意因素
同樣,人為因素也包含惡意、蓄意、故意行為造就的網(wǎng)絡(luò)信息安全事故問題。伴隨這種惡意行為發(fā)生,可能會存在蓄意篡改重要數(shù)據(jù),或者偷盜重要信息資源,或者更改代碼種植木馬信息等,以通過惡劣、低俗的網(wǎng)絡(luò)黑客行為謀取私利。
2電力自動化通信技術(shù)下的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)分析
國家電網(wǎng)系統(tǒng)下信息網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)一般由核心局域網(wǎng),地方部門的局域網(wǎng),以及區(qū)域通信渠道網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)所組成;從應用功能角度又可劃分為供生產(chǎn)、制造所用的SCADA/EMS系統(tǒng),以及供電經(jīng)營相關(guān)的MIS系統(tǒng)。
2.1SCADA/EMS系統(tǒng)
主要適用于變電網(wǎng)工作站、發(fā)電廠等電力供給、送電單位生產(chǎn)所用。并且該系統(tǒng)作用主要是進行監(jiān)控、處理、評估及分析等;同時,其基本功能板塊劃分為數(shù)據(jù)采集、能源分析、信息存儲、實時監(jiān)控等。
2.2MIS系統(tǒng)(信息業(yè)務網(wǎng))
該系統(tǒng)平臺主要對網(wǎng)絡(luò)信息化相關(guān)商務活動進行服務,同時其系統(tǒng)平臺主要包括辦公自動化、用戶供電信息查詢、信息統(tǒng)計管控、人資建設(shè)、以及安全生產(chǎn)等子系統(tǒng)板塊。此外,MIS系統(tǒng)可對電力企業(yè)的直屬上下級單位予以聯(lián)網(wǎng)交互,包括地區(qū)間供電企業(yè)售電業(yè)務下的重要客戶數(shù)據(jù)交互等。與之同時,MIS系統(tǒng)平臺下已經(jīng)由過去單一的EMS模式逐步轉(zhuǎn)化為了當前的自動化DMS、TMR、調(diào)度管理、及雷電監(jiān)測等多種方式應用拓展,可以會說在信息資源優(yōu)化及調(diào)整上更為專業(yè)。而MIS系統(tǒng)主要應用于電力產(chǎn)業(yè)經(jīng)營業(yè)務相關(guān)的組織活動方面,比如財務管理、物資置辦、用電檢查、安全監(jiān)控、信息查詢等多個方面。包括在MIS平臺使用時也能夠配套www、mail等板塊予以實踐應用,并且其屬于IP網(wǎng)絡(luò)傳輸,組網(wǎng)方式現(xiàn)如今也能夠?qū)崿F(xiàn)千兆以太網(wǎng),同時網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)取用于同級網(wǎng)絡(luò)分層,每層又分為子網(wǎng)與鏈路層予以連接。
3電力自動化通信技術(shù)中的信息安全構(gòu)建思路
3.1健全安全防范機制
國家電網(wǎng)下電力企業(yè)通信技術(shù)平臺下的各個管理單元眾多,在網(wǎng)絡(luò)信息安全中制定必要的安全防范機制非常重要。因此,在安全機制構(gòu)建過程中,需要保障安全機制具有嚴謹?shù)倪壿嬓裕芙Y(jié)合電力企業(yè)自身需求情況,確認出重點網(wǎng)絡(luò)防范區(qū)域與劃分出普通網(wǎng)絡(luò)訪問區(qū)域。比如,對于一般性網(wǎng)絡(luò)訪問區(qū)域,需要設(shè)置具備一定開放性的訪問權(quán)限;而重點網(wǎng)絡(luò)防范區(qū)則需要嚴格限制普通權(quán)限客戶登錄,設(shè)立較高安全級別權(quán)限,以此才能對安全數(shù)據(jù)、資源信息、QA系統(tǒng)運營進行重點安全監(jiān)督。
3.2完善信息網(wǎng)絡(luò)設(shè)備管理機制
信息設(shè)備管理主要以電網(wǎng)系統(tǒng)下信息安全設(shè)備管理作為研究載體,強調(diào)設(shè)備管理綜合效率最大化提升。基于此,設(shè)備管理機制中要配套使用促進人員職能發(fā)揮的激烈獎懲機制,以此來提升其責任意識和凝聚歸屬感,激發(fā)人員信息安全運維作業(yè)的人員主觀能動性。此外,設(shè)備管理工作開展從基本規(guī)劃、設(shè)計研發(fā)、平臺選型、配件采購、安裝組建、故障維修、定期養(yǎng)護、技術(shù)更新、設(shè)施技改等方面進行組織管理,以此才能確保信息網(wǎng)絡(luò)設(shè)備及使用軟件平臺的可靠性與實用性。
3.3強化電力系統(tǒng)信息安全技術(shù)
為了充分保障信息網(wǎng)絡(luò)安全,對于信息網(wǎng)絡(luò)的安全技術(shù)研究而言則非常重要。一般當前通信網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)主要有:防火墻、身份鑒別與驗證、信息資源加密手段應用等。因此,第一,強化防火墻網(wǎng)絡(luò)管理是必然的安全防控手段,特別是防火墻這種具備保護屏障作用的內(nèi)、外網(wǎng)安全服務通道。所以,防火墻優(yōu)化設(shè)計時要重點考慮其接口連接問題的同時,配套做好網(wǎng)絡(luò)漏洞修復。第二,身份鑒別與驗證,則要重點控公司內(nèi)、外網(wǎng)的數(shù)據(jù)監(jiān)控,人員操作日志,控制權(quán)限訪問等,以便于公司內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)安全軟件開發(fā)時可提供必要信息資源依據(jù)。第三,對于信息加密手段應用,則要重點考慮口令卡、智能卡、以及密鑰安全形手段的配套使用。同時,信息加密還可以結(jié)合企業(yè)自身條件,配套使用DES/RAS等密碼技術(shù)應用,以避免未經(jīng)授權(quán)時可有效控制非訪訪問獲得數(shù)據(jù)等,防范重要數(shù)據(jù)泄漏。
2電氣自動化技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應用
2.1變電站及配電自動化的應用
變電站自動化技術(shù)是采用現(xiàn)代通信技術(shù)、先進的計算機技術(shù)、電子技術(shù)以及信息處理技術(shù),實現(xiàn)對變電站的二次設(shè)備的重新組合和優(yōu)化設(shè)計,從而減少了人力資源的浪費,減低了變電站及配電站工作人員的工作強度,提高變電站及配電站人員的安全性及整個系統(tǒng)運行的有效性。不僅如此,變電站自動化技術(shù)還可以多層次、全方位地對多種電氣設(shè)備的運行狀況進行安全檢測以達到高效控制的目標。在實際的應用中,主要通過新型的設(shè)備代替以往的電磁式裝置從而使得現(xiàn)場的監(jiān)視操作更加智能化、可視化。變電站自動化除了滿足變電站運行操作任務外還作為電網(wǎng)調(diào)度自動化不可分割的重要組成部分,是電力生產(chǎn)現(xiàn)代化的一個重要環(huán)節(jié)。隨著對科學技術(shù)的應用以及監(jiān)控設(shè)備的更新,種綜合性的自動化監(jiān)測系統(tǒng)能夠提高變電站運行的穩(wěn)定性,降低運行維護的成本,高質(zhì)量輸電過程,經(jīng)濟效益提高很多。
2.2在電網(wǎng)調(diào)度自動化中的應用
在電力工程中,電網(wǎng)的總調(diào)度能夠通過大屏幕顯示器、計算機服務等自動化系統(tǒng)對電網(wǎng)進行遠程監(jiān)控。根據(jù)電力工程中電網(wǎng)的運行情況進行分析,監(jiān)控電網(wǎng)的實時狀態(tài)。通過各個分系統(tǒng)傳送的電力工程中的生產(chǎn)數(shù)據(jù)、控制發(fā)電的數(shù)據(jù),對電力工程整個系統(tǒng)進行評估、調(diào)配和預測,從而減少了電網(wǎng)在運行過程中出現(xiàn)的電力故障及異常情況,通過電氣自動化技術(shù)能夠及時作出判斷,檢測更加及時。從而減少了電力工程中危及人身安全和設(shè)備安全的事故。另外,通過電氣自動化技術(shù)還能對整個電網(wǎng)進行實時監(jiān)測和分析,調(diào)度從大屏幕上可以清晰的采集信息,找出電氣事故的發(fā)生地并提出應對措施,防止事故的擴散,減低影響。
2.3分散測控系統(tǒng)自動化的應用
在電力工程的發(fā)電廠分散測控系統(tǒng)中,通過太網(wǎng)、過程控制單元、工程師工作站、高速數(shù)據(jù)通訊網(wǎng)等對分層對電廠的生產(chǎn)狀況進行測試和控制。經(jīng)過過程控制單元可以在生產(chǎn)運行的過程中通過接受熱電阻、熱電偶、電氣量等信號,處理運算的結(jié)果、參數(shù)等,通過這種方式對電網(wǎng)進行監(jiān)控,從而提高電氣自動化在電力工程中的檢測、保護和控制功能。
2.4計算機自動化的應用
電氣自動化技術(shù)在電力工程中的應用主要是引入了計算機操作系統(tǒng),通過微型計算機讓整個電力系統(tǒng)自動記錄、反饋電氣設(shè)施的實際工作情況。同時,對反饋信息進行的誤差判定。加強軟件的查找、分析、測算的應用,從而在電力工程中實現(xiàn)操作技術(shù)的使用性,更加便于電力工程的管理。在電氣自動化技術(shù)中還要注意對監(jiān)控方式、現(xiàn)場總線監(jiān)控進行設(shè)計。只有全面加強電氣設(shè)備的監(jiān)控信息及監(jiān)控方式,才能提高監(jiān)控系統(tǒng)的效率以及整個系統(tǒng)穩(wěn)定性、可靠性。
2.5電力自動化技術(shù)的發(fā)展趨勢
我國的經(jīng)濟不斷的發(fā)展,人們的的經(jīng)濟水平和生活的質(zhì)量也在不斷的提高,因此,對供電系統(tǒng)的需要和依賴也是越來越高,但是由于電力系統(tǒng)的的內(nèi)部之間的原因,造成了各個部門之間不能達到有效的資源共享,也就會使電力系統(tǒng)出現(xiàn)各種各樣的問題。因此,在以后的發(fā)展過程中,我們針對這種現(xiàn)象,就應該加強和改善,對電力部門之間的內(nèi)部資源進行資源整合和統(tǒng)一,然后達到電力資源的統(tǒng)一共享,這樣就會形成一個內(nèi)部信息可以高效利用的效果。隨著電力自動化的發(fā)展,新技術(shù)也在不斷的發(fā)展,如果電力資源的內(nèi)部管理恰當,再更好的運用電力自動的技術(shù),在電力工程的發(fā)展上面就能提高經(jīng)濟效益。
⑵電網(wǎng)調(diào)度自動化。通過電網(wǎng)調(diào)度加強對計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的控制,使電力在生產(chǎn)的過程中能夠獲取實時數(shù)據(jù),能夠?qū)﹄娋W(wǎng)運行情況進行實時監(jiān)控和分析、評估和電力負荷的預測等操作,提高電網(wǎng)運行的質(zhì)量,適應電力市場運營的需求。
⑶發(fā)電廠分散測控系統(tǒng)(DCS)。能夠有效的對運行參數(shù)和設(shè)備狀態(tài)進行實時顯示和打印,促進整個系統(tǒng)生產(chǎn)過程的檢測、控制盒聯(lián)鎖保護等功能,保障系統(tǒng)運行的安全。
2電力工程中電氣自動化技術(shù)
⑴全控型電力電子開關(guān)逐步取代半控型晶閘管。晶閘管作為第一代電子電力器件,在我國電力工程發(fā)展中起著十分重要的作用,伴隨著電力技術(shù)的發(fā)展和提高,交流變頻技術(shù)的興起,第一代半控型晶閘管已經(jīng)不能適應現(xiàn)代化電力系統(tǒng)發(fā)展的要求,以CTR/GTO/P-MOSEFT為代表的第二代全控式電力電子開關(guān)逐步的被廣泛的研制和應用。根據(jù)各種器件的性能適應于各個電流、電壓額等電力系統(tǒng)范圍中。而由于第二代全控型器件必須要有較大的控制電流,使電流在控制方面難度增加。而MOSFET作為一種電壓驅(qū)動器件,其對驅(qū)動電力要求簡單,開關(guān)時間快,并且安全工作區(qū)十分穩(wěn)定,但是其通態(tài)電壓額會隨著額定電壓的增加而倍增加,從而不利于P-MOSFET的推廣和應用。在這種背景下,作為新一代的復合型電力電子器件IGBT/MGT應運而生,IGBT擁有和MOSFET一樣的高輸入阻抗、高速特性和GTR大電流面密度特性的混合器件。開關(guān)速度快,通態(tài)電壓低,工作頻率高,并且具有寬而穩(wěn)定的安全工作區(qū),工作效率高,驅(qū)動電路簡單,更符合現(xiàn)代化對電力器件的需求。新一代的復合型電力電器件,隨機復合化技術(shù)的不斷提高,電器件生產(chǎn)范圍不斷擴大,應用也不斷的深入,在電器復合化的同時,加強對電器向模塊化的發(fā)展,使電力電器件向更高要求發(fā)展。
⑵變頻器電路從低頻向高頻方向發(fā)展。在電力電子器件不斷更新的過程中,為了能夠適應電力電子器件的需求,由它組成的變換器電路也在不斷的更新?lián)Q代中,以往的變頻器電力已經(jīng)不能滿足新一代電力電子器件的需求。采用諧奪式直流環(huán)逆變器能夠有效的降低開關(guān)損耗,保障開關(guān)在頻率上的提高,把逆變器掛在高頻振蕩過零的諧振路上,使電力電子器件在零電壓或零電流下轉(zhuǎn)換。加強變頻器電力從低頻向高頻方向的發(fā)展不僅能夠有效的降低開關(guān)損耗,并且節(jié)約成本,提高逆變器集成化,在電氣自動化技術(shù)中具有廣闊的發(fā)展前途。
⑶交流調(diào)速控制理論的日趨成熟。隨著對交流調(diào)速控制理論的深入研究,將復雜的矢量變化與電動數(shù)學模型進行簡化處理,在對交流調(diào)速控制理論研究過程中,其控制思想獨特,具有創(chuàng)造性,控制結(jié)構(gòu)簡單,控制手法直接,對信號處物理概念明確,轉(zhuǎn)矩響應迅速,大大的提高了調(diào)速效率,形成一種高靜動態(tài)性能的新型交流調(diào)速方法。適應現(xiàn)代化的電氣自動化技術(shù)發(fā)展的需求。
⑷通用變頻器開始大量投入使用。隨著變頻器技術(shù)的成熟發(fā)展,高動態(tài)性能矢量控制性開始大量投入生產(chǎn)和實用中,它主要采用全數(shù)字控制,通過相關(guān)的軟件能夠?qū)ο到y(tǒng)進行自動化的設(shè)定和操作,提高變頻器的變結(jié)構(gòu)控制盒自適應控制。伴隨著技術(shù)的不斷提高,變頻器的可靠性、可維修性、可操作性等相關(guān)的功能在單片機控制動技術(shù)的支持下不斷的提高。