智能電網(wǎng)方案范文
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篇1
SCADA網(wǎng)絡系統(tǒng)的升級。根據(jù)SCADA系統(tǒng)和主網(wǎng)絡模塊的接口形式進行程序接口分析,制定主網(wǎng)絡推送設(shè)計圖形,對相關(guān)的通信信息、數(shù)據(jù)傳輸內(nèi)容、網(wǎng)絡配電系統(tǒng)進行合理的校驗和分配,從而實現(xiàn)綜合性的電站模塊網(wǎng)絡系統(tǒng)的自動化升級。置入負控系統(tǒng)模塊,進行自動服務模塊運行,對不同的安全級別的模塊數(shù)據(jù)進行耦合,篩選需要提取的數(shù)據(jù)信息,對不需要的信息進行退位式清理。
二、配電網(wǎng)的配置管理方案
1.配置網(wǎng)絡動態(tài)監(jiān)控管理過程。根據(jù)輸配電中相關(guān)的繪圖模式進行設(shè)備運行交接模式分析,對相關(guān)設(shè)備屬性和流程步驟進行規(guī)程化管理,配備節(jié)點和角色,保證供電部門的設(shè)計繪圖、人員的設(shè)計審核標準符合相關(guān)的配電運行過程。通過配電試運行完成復審階段,將自動化設(shè)備運輸節(jié)點內(nèi)容進行入庫分析,提交調(diào)度管理員相關(guān)的設(shè)計圖紙,制定合理的設(shè)計分工驗收步驟,完成最終有效化的設(shè)計確認。
2.配電網(wǎng)絡模式的結(jié)構(gòu)分析。根據(jù)輸配電網(wǎng)絡模式的相關(guān)變電站圖形,制定合理的數(shù)據(jù)靜態(tài)網(wǎng)絡拓撲管理模式,實現(xiàn)設(shè)備之間的配電網(wǎng)絡連接,保證輸配電系統(tǒng)的直觀供電配比過程,采用合理的電區(qū)網(wǎng)絡規(guī)范規(guī)程,對相關(guān)的輸配電網(wǎng)絡分布情況進行標注,抱孩子呢個整體輸配電網(wǎng)絡系統(tǒng)中相關(guān)的各個節(jié)點可以配送有效電路。
根據(jù)SCADA網(wǎng)絡系統(tǒng)進行全網(wǎng)的電力網(wǎng)絡模式控制管理,加強數(shù)據(jù)的有效化采集和分析過程,制定全方位的綜合性數(shù)據(jù)分析過程,從而保證全局化的各部門之間數(shù)據(jù)共享管理模式。制定合理的用電調(diào)配管理系統(tǒng),采用網(wǎng)絡數(shù)據(jù)調(diào)控的方式完善數(shù)據(jù)電網(wǎng)的快速化規(guī)劃和管理,制定合理的電網(wǎng)故障排除和控制系統(tǒng),配備良好的網(wǎng)絡發(fā)令控制調(diào)度平臺,實現(xiàn)綜合性的只能配電網(wǎng)路輸送。
1.根據(jù)用電的調(diào)度情況進行配電調(diào)整。按照實際的全網(wǎng)線路規(guī)劃情況進行主線和配線的設(shè)備承載調(diào)控,設(shè)定相關(guān)的用戶故障率,加強對用戶數(shù)量的宏觀調(diào)整,根據(jù)用戶的不同電量需求設(shè)定合理的電價標準,分析不同輸配電程度可以保證的正常供電需求,從而實現(xiàn)快速的經(jīng)濟價值調(diào)動管理。及時進行耗電損耗程度分析,設(shè)定良好的用戶信息觀察控制方面,保證對供電損耗信息合理的統(tǒng)計,實現(xiàn)高性能的輸配電分析。
2.設(shè)計用電故障搶修管理方案。根據(jù)網(wǎng)絡系統(tǒng)的相關(guān)設(shè)計過程制定合理的輸配電設(shè)計方案,對配電線路和網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)進行分析,保證輸配電數(shù)據(jù)實時更新,及時停電搶修通知,防止因為停電造成信息的中斷,影響整體供電系統(tǒng)的快速發(fā)展。采用合理的網(wǎng)絡拓撲配電輸送控制過程,對相關(guān)的網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)進行補充形式的備用方案設(shè)計,一旦發(fā)生大面積停電,可以采用備用方案,在短時間內(nèi)完成主要輸配電線路的暢通,在保證基本電力運行的情況下,再逐級進行電力維修,從而防止因為突發(fā)性大面積掉電,造成系統(tǒng)的癱瘓,無法在短時間內(nèi)完成輸配電網(wǎng)絡系統(tǒng)的恢復。
3.設(shè)計輸配電網(wǎng)絡管理平臺。根據(jù)輸配電網(wǎng)絡設(shè)計的管理平臺,對相關(guān)的網(wǎng)絡用電進行內(nèi)部部署,制定移動服務終端訪問管理平臺,逐步提高服務終端、移動終端、網(wǎng)絡終端三者之間的通信服務管理模式關(guān)系,建立快速、系統(tǒng)的電力設(shè)備移動運行過程,從而實現(xiàn)高效系統(tǒng)化電力輸配電調(diào)度過程,對輸配電中相關(guān)的通信服務網(wǎng)絡進行規(guī)劃,設(shè)定網(wǎng)絡電話、網(wǎng)絡視頻資料傳輸管理模式,大幅度的提升輸配電網(wǎng)絡調(diào)試的工作效率,從而逐步調(diào)整輸配電的網(wǎng)絡結(jié)構(gòu),制定新的輸配電系統(tǒng)管理平臺,實現(xiàn)快速的網(wǎng)絡拓展運行。
4.輸配電網(wǎng)絡系統(tǒng)的自動化識別過程。根據(jù)輸配電網(wǎng)絡正常運行的標準數(shù)據(jù)系統(tǒng)進行定時的檢測,通過檢測報道回饋到系統(tǒng)終端,工作人員通過系統(tǒng)數(shù)據(jù)統(tǒng)計平均值,分析和研究相關(guān)的輸配電日產(chǎn)量。在輸配電過程中,一旦發(fā)生輸配電系統(tǒng)問題,系統(tǒng)數(shù)據(jù)會第一時間發(fā)生報警功能,痛過網(wǎng)絡終端檢測系統(tǒng)反饋給相關(guān)的管理人員,管理人員及時應對各類情況,啟動輔助方案,從而保護配電網(wǎng)的正常供電效果。
四、結(jié)語
篇2
關(guān)鍵詞:智能電網(wǎng);電力信息化;建設(shè)方案
1 引言
電力行業(yè)作為國民經(jīng)濟的基礎(chǔ)性行業(yè)與人們的生產(chǎn)生活息息相關(guān),保障電力能源安全在一定程度上關(guān)乎著國家安全。在智能電網(wǎng)建設(shè)背景下,順應新時期能源建設(shè)與發(fā)展要求,電力企業(yè)信息化對于發(fā)電企業(yè)而言是降低成本更好的參與到競價上網(wǎng)的競爭中來[1],是電網(wǎng)企業(yè)的堅持綠色低碳可持續(xù)發(fā)展的重要保障。電力信息化建設(shè),是電網(wǎng)企業(yè)切實貫徹科學發(fā)展觀,實現(xiàn)集約化、規(guī)范化、標準化、扁平化經(jīng)營管理的重要手段和途徑,也是電網(wǎng)企業(yè)實現(xiàn)建設(shè)具有堅強智能電網(wǎng)戰(zhàn)略目標的重要支撐和保障。
在智能電網(wǎng)建設(shè)框架下,智能電網(wǎng)的建設(shè)將覆蓋從電源、輸配電、售電和用電管理的四大環(huán)節(jié)[2],信息化也將成為各業(yè)務環(huán)節(jié)實現(xiàn)智能化的手段,信息化部門需要為更多新的業(yè)務需求提供支撐和服務,信息化部門也需要更加深入業(yè)務,緊跟智能電網(wǎng)建設(shè)帶來的業(yè)務變革。[3]為了加電網(wǎng)信息管理,保證信息安全、穩(wěn)定、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟運行,本文對于建立覆蓋全網(wǎng)的電力IT服務管理系統(tǒng)的建設(shè)方案進行系統(tǒng)而全面的研究。
2 研究背景
2.1 研究意義
信息系統(tǒng)走過的歷程不算短暫,開發(fā)投入運行的信息系統(tǒng)也為數(shù)眾多,但隨著我國社會經(jīng)濟不斷發(fā)展,以及電力市場體制改革地不斷推進,面向智能電網(wǎng)愿景下的傳統(tǒng)的電力信息化系統(tǒng)已難以適應新時期下電力企業(yè)的發(fā)展要求?;贗T服務管理系統(tǒng)的信息化建設(shè)平臺在一定程度上可定義為是第一個真正意義上是為信息部門服務的應用系統(tǒng)。[4]因此該系統(tǒng)的建設(shè)在信息化發(fā)展史上應該具有里程碑的意義。該系統(tǒng)的建設(shè)目標非常明確,即全面提升電力IT服務管理水平、提高IT服務工作效率以及改善IT服務工作質(zhì)量,為提高系統(tǒng)運行效率提供有價值的實時運行數(shù)據(jù),使信息管理達到自動化、標準化、規(guī)范化、智能化的要求。
2.2 系統(tǒng)建設(shè)的需求分析
隨著電力企業(yè)業(yè)務需求的快速增長,對于應用系統(tǒng)運行中安全高效的規(guī)范管理己成為信息化建設(shè)浪潮中的主要矛盾。為了改善企業(yè)信息運維管理水平,建設(shè)一套高效運行的IT服務管理系統(tǒng)已成為電力信息化建設(shè)的首要任務。[5]通過該系統(tǒng)的建設(shè)可以實現(xiàn)對IT服務的有效管理,提高IT服務的管理效率和水平,有效提升IT管理的規(guī)范性,該系統(tǒng)強大的運行數(shù)據(jù)分析功能可以在最大限度上實現(xiàn)信息資源的優(yōu)化配置,取得最好的管理效益和經(jīng)濟效益。
2.3 系統(tǒng)簡介
本文研究的IT服務管理系統(tǒng)主要包括服務臺管理、業(yè)務管理、檢修管理、運行管理等系統(tǒng)特色模塊以及系統(tǒng)管理、資產(chǎn)管理、報表管理、綜合查詢等常規(guī)應用模塊。IT服務管理系統(tǒng)的信息化平臺主要包括以下四個層面:
(1)數(shù)據(jù)層建議采用ORACLE數(shù)據(jù)庫作為業(yè)務數(shù)據(jù)存儲;
(2)數(shù)據(jù)同步與數(shù)據(jù)交互(整合層);
(3)業(yè)務處理(業(yè)務層)。在業(yè)務處理邏輯層,用業(yè)界最先進的J2EE體架構(gòu)進行系統(tǒng)的設(shè)計、開發(fā)和部署,并且充分考慮到系統(tǒng)分布式部署、系統(tǒng)的擴展性;
(4)商業(yè)智能與門戶展現(xiàn)(展現(xiàn)層)。在系統(tǒng)中,要求信息平臺必須提供基于WEB的高質(zhì)量的報表、即時查詢以及更高級的商業(yè)智能、統(tǒng)計分析能力。
本文研究的基于IT服務的信息平臺是一套集現(xiàn)代數(shù)字通信技術(shù)、計算機軟硬件技術(shù)為一體的應用系統(tǒng)。該系統(tǒng)的建設(shè)遵循“統(tǒng)一設(shè)計、省局先行、市局試點、全面推廣、逐步完善”的原則,基于電力企業(yè)的自身發(fā)展特點,立足企業(yè)長遠的發(fā)展戰(zhàn)略目標,引入國際國內(nèi)先進的IT服務管理理念,充分考慮技術(shù)進步和管理創(chuàng)新,該系統(tǒng)具備實用性、安全性、可靠性、先進性、可擴展性、靈活性等特點。
3 系統(tǒng)建設(shè)方案的研究
3.1 系統(tǒng)整體建設(shè)框架的研究
本文根據(jù)總體設(shè)計原則,對于IT服務管理系統(tǒng)的建設(shè)按照省地一體化、集中式模式進行設(shè)計,功能涵蓋省信息技術(shù)中心、地市局信息技術(shù)中心、縣局信息中心等各類信息管理業(yè)務,并建立與其他信息管理系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)接口和流程接口。系統(tǒng)總體架構(gòu)如圖1所示。
3.2 系統(tǒng)邏輯結(jié)構(gòu)的設(shè)計
系統(tǒng)本身在總體上可劃分為系統(tǒng)硬件平臺和系統(tǒng)軟件平臺兩大部分。我們將系統(tǒng)架構(gòu)分為五個層次:第一層是基礎(chǔ)設(shè)施平臺,第二層是數(shù)據(jù)層(即為數(shù)據(jù)資源平臺),第三層為整合層,第四層是業(yè)務層,第五層是展現(xiàn)層。IT基礎(chǔ)設(shè)施平臺,主要由網(wǎng)絡設(shè)施、統(tǒng)一接入系統(tǒng)、主機、服務器、存儲、備份系統(tǒng)、輔助系統(tǒng)、操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、中間件系統(tǒng)等組成;數(shù)據(jù)層主要由數(shù)據(jù)索引、數(shù)據(jù)備份、數(shù)據(jù)恢復、數(shù)據(jù)抽取、數(shù)據(jù)篩選等組成,并負責業(yè)務數(shù)據(jù)的存儲;整合層主要由數(shù)據(jù)對象和接口服務組成;業(yè)務層主要由系統(tǒng)業(yè)務功能和應用支撐平臺組成,負責提供對業(yè)務邏輯的封裝,應用支撐平臺負責提供平臺性質(zhì)的組件;展現(xiàn)層主要負責實現(xiàn)系統(tǒng)的界面邏輯。
3.3 系統(tǒng)功能模塊的設(shè)計
本文基于統(tǒng)一支撐平臺的設(shè)計原則,對于系統(tǒng)中的主要功能模塊的研究主要包括以下幾個方面:業(yè)務管理(資源申請模塊)、檢修管理(停復役管理模塊)以及運行管理(巡檢管理模塊),具體研究內(nèi)容如下。
3.3.1 資源申請模塊
資源申請是做好信息規(guī)范化運行的一個最重要的基礎(chǔ)環(huán)節(jié),由于信息運維人員自身規(guī)范管理意識不強,導致資源申請一項是較難完全做到規(guī)范化的一項基礎(chǔ)工作,因此,將信息運維人員的管理規(guī)范意識實現(xiàn)質(zhì)的轉(zhuǎn)變就必須靠制度和配套的流程來實現(xiàn)。
資源申請模塊設(shè)計就是要求以管理規(guī)范性為著眼點,系統(tǒng)先從服務臺統(tǒng)一接收客戶服務請求,在各項資料都完備的條件下才允許轉(zhuǎn)到相關(guān)部門進行審批、處理,并對處理過程由服務臺進行跟蹤、督辦,最后把處理結(jié)果及時反饋給客戶并對客戶進行回訪的一個閉環(huán)流程。服務臺可以對申請流程的狀態(tài)隨時可以查詢,系統(tǒng)應根據(jù)實際情況提供工單注銷的功能。辦理資源分配的部門對不能達到要求的申請系統(tǒng)應具有回退功能。通過資源申請模塊可以實現(xiàn)對信息資源的規(guī)范管理,使信息資源可追溯,從而為信息系統(tǒng)實現(xiàn)審計功能奠定基礎(chǔ)。
3.3.2 停復役管理模塊
停復役管理模塊的主要功能是確保對重要信息設(shè)備進行停運前完成設(shè)備核對、操作方案核對以及應急預案的準備等各項安全工作。工作負責人在填寫停復役申請單時,系統(tǒng)需要提供多項安全保障內(nèi)容,這些內(nèi)容包括停運設(shè)備選擇區(qū)(供負責人選擇相對應的信息停運設(shè)備)、操作方案和應急預案的上傳區(qū)(供負責人上傳具體實施方案和系統(tǒng)出現(xiàn)異常后的應急預案)、工作內(nèi)容及影響業(yè)務范圍、信息運維部門審批、信息主管部門和業(yè)務主管部門會簽意見等內(nèi)容。
停復役管理模塊關(guān)鍵角色包括工作負責人、信息運維部門審批人、信息主管部門會簽人和業(yè)務主管部門會簽人。信息運維部門審批人一般要求是信息運行維護部門主管,需要對工作負責人所填的各項內(nèi)容進行認真核對,尤其是對應急預案和操作方案要仔細審查,把好安全關(guān)。信息主管部門會簽人是信息主管部門負責人,對于關(guān)鍵信息設(shè)備停運事件,信息主管部門負責人必須知曉。業(yè)務主管部門會簽人即業(yè)務主管部門負責人,以往信息設(shè)備停運經(jīng)常會出現(xiàn)業(yè)務部門不知曉的情況,這不僅對于系統(tǒng)穩(wěn)定運行以及部門關(guān)系都存在很大的隱患,因此停復役管理模塊必須增加業(yè)務部門會簽環(huán)節(jié),這可以大大改善信息部門與業(yè)務部門的關(guān)系,同時也使系統(tǒng)停運所帶來的影響降到最低。
3.3.3 巡檢管理模塊
巡檢管理模塊是對設(shè)備進行定期體檢的一項工作,它是信息網(wǎng)絡系統(tǒng)正常運行的重要保障,不能通過機房巡視發(fā)現(xiàn)的缺陷和隱患基本都是需要通過定期巡檢來發(fā)現(xiàn)的,因此在操作上必須非常嚴謹、認真,容不得半點僥幸心理,每一項巡檢任務都應該認真記錄,嚴格做到不漏項。巡檢類別主要包括標準設(shè)備巡檢、PC服務器安裝作業(yè)、UNIX操作系統(tǒng)安全加固作業(yè)、Veritas備份系統(tǒng)巡檢作業(yè)、Windows操作系統(tǒng)安全加固作業(yè)、防火墻巡檢作業(yè)、入侵檢測系統(tǒng)巡檢作業(yè)、網(wǎng)絡系統(tǒng)巡檢作業(yè)、小型網(wǎng)絡工程驗收作業(yè)等。本文以網(wǎng)絡系統(tǒng)巡檢模塊為例對該模塊的設(shè)計進行研究。
網(wǎng)絡系統(tǒng)巡檢模塊關(guān)鍵角色為系統(tǒng)巡檢人員。巡檢人員應經(jīng)過專業(yè)培訓、考試合格并經(jīng)信息部門領(lǐng)導批準并公布;能夠根據(jù)巡檢信息判斷系統(tǒng)工作狀態(tài),能對故障進行分析;具備該設(shè)備或業(yè)務系統(tǒng)操作權(quán)限。根據(jù)相關(guān)要求,網(wǎng)絡系統(tǒng)巡檢需要填寫工作票、操作票,并經(jīng)相關(guān)責任人、簽發(fā)人書面認可。
4 研究總結(jié)
信息化作為提高企業(yè)管理效率和企業(yè)競爭力的有效工具已經(jīng)成為電力行業(yè)迎戰(zhàn)新的市場競爭的一個重要手段。本文主要針對于在智能電網(wǎng)建設(shè)框架下,對建立覆蓋全網(wǎng)的電力IT服務管理系統(tǒng)的建設(shè)方案進行了系統(tǒng)而全面的研究。本文首先分析了系統(tǒng)建設(shè)的需求分析,并從整體建設(shè)框架、邏輯結(jié)構(gòu)的與功能模塊等方面對系統(tǒng)的建設(shè)方案進行了具體的研究。
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篇3
能電網(wǎng)的應用研究,研究方向涉及發(fā)、輸、配等各個環(huán)節(jié),在這些環(huán)節(jié)中,智能電網(wǎng)的安全性和可靠性成為研究的重中之重,利用計算機網(wǎng)絡安全防護體系來構(gòu)建
智能電網(wǎng)的安全防御中心,可以確保智能電網(wǎng)能夠有效的預防、檢測、反應相應的物理攻擊和網(wǎng)絡攻擊,以提高智能電網(wǎng)的安全性,論述計算機安全防御的概念、
組成、關(guān)鍵技術(shù)等內(nèi)容,對智能電網(wǎng)的安全體系具有實際的指導作用。
關(guān)鍵詞:智能電網(wǎng);計算機網(wǎng)絡系統(tǒng);安全防御體系
中圖分類號:TP393.08 文獻標識碼:A 文章編號:1671—7597(2012)0120156-01
智能電網(wǎng)的理念首先在2006年由美國的IBM公司提出,該方案中提出
了通過對電力生產(chǎn)、輸送、零售等各個環(huán)節(jié)的優(yōu)化管理,將先進的計算機
技術(shù)、控制技術(shù)、通訊技術(shù)、信息技術(shù)植入其中,以達到電網(wǎng)協(xié)調(diào)、有
效、可靠的基本工作目標,同時實現(xiàn)快速響應及自愈功能,以實現(xiàn)為用戶
提供安全可靠、經(jīng)濟有效的電力服務的目的。
1智能電網(wǎng)的基本特征
智能電網(wǎng)主要的基本特征有以下六點:
1)自愈性:電網(wǎng)的自愈性是和電網(wǎng)的堅強性連接在一起的,主要的
功能是在電網(wǎng)的一部分或某一元件出現(xiàn)問題時,電網(wǎng)系統(tǒng)能及時有效地將
其與實際運行電網(wǎng)進行分離,這種分離幾乎是在無人為干預的情況下完成
的,以達到不中斷供電服務的前提下使系統(tǒng)迅速恢復到正常運行的狀態(tài)。
2)激勵和包括用戶:目前的電網(wǎng)運行是用戶被動的接受服務的方式,而
在智能電網(wǎng)體系中,用戶可以在互動的前提下,詳細的了解電力的運行狀
態(tài)以及其他的一些服務信息,從而制定出適應于自身情況的電力使用方
案。3)抵御各種不安全攻擊:電網(wǎng)的外界不安全因素分為物理攻擊及網(wǎng)
絡攻擊,對于這些攻擊,智能電網(wǎng)系統(tǒng)應當具有完善的檢測、威懾、預
防、反應體系,以維持供電的正常穩(wěn)定供電,盡量杜絕和減少電網(wǎng)運行的
不安全因素。4)提高電能質(zhì)量:過去,電能質(zhì)量主要集中在對供電電
壓、電流、頻率等參數(shù)的檢測,而近幾年來,隨著各種非線性電力電子設(shè)
備的普及使用,各種諧波電流相繼產(chǎn)生,對電能質(zhì)量起到了很大的干擾作
用,而用電企業(yè)和用戶的數(shù)字化電氣設(shè)備對用電質(zhì)量提出了更高的要求。
因此,智能電網(wǎng)的使用可以有效地保證電能質(zhì)量,以提高設(shè)備的運行穩(wěn)定
性。5)有利于各種其它類型能源的接入運行:光伏發(fā)電、風能發(fā)電、潮
汐發(fā)電、生物發(fā)電等各種可再生能源發(fā)電形式,在智能電網(wǎng)的統(tǒng)一管理
下,可以實現(xiàn)方便、快捷的并網(wǎng)運行。6)優(yōu)化其資產(chǎn)應用:智能電網(wǎng)通
過高速通信網(wǎng)絡實現(xiàn)對運行設(shè)備的在線狀態(tài)監(jiān)測,以獲得設(shè)備的運行狀
態(tài),使其長期有效地運行在最佳運行狀態(tài),以優(yōu)化各設(shè)備的運行效率。
2 智能電網(wǎng)的安全性要求分析
智能電網(wǎng)通過通信網(wǎng)絡將多種系統(tǒng)、多種設(shè)備、各種智能儀表連接起
來,并將各種操作系統(tǒng)融合在一起,提供可視的,可監(jiān)控的電網(wǎng)系統(tǒng)。這
一系統(tǒng)與傳統(tǒng)電網(wǎng)最大的區(qū)別就是雙向性,所以它的安全風險不僅僅來自
于內(nèi)部網(wǎng)和終端設(shè)備的威脅,而直接暴露在用戶面前的終端設(shè)備將更容易
面對攻擊,黑客也有更多的機會從不同的設(shè)備中找到漏洞,從而入侵智能
電網(wǎng)系統(tǒng)。最終的結(jié)果就是很難找到和隔離某個導致安全風險的漏洞。
2010年發(fā)生的Stuxnet網(wǎng)絡攻擊事件,導致了伊朗核電站超過1000個離心
機設(shè)備損壞,就證明了智能電網(wǎng)安全的脆弱性。
智能電網(wǎng)的安全性事故還不僅僅體現(xiàn)在電網(wǎng)運行的安全性上,由于信
息技術(shù)的應用,有關(guān)智能電網(wǎng)中信息安全性的保障問題也是令人擔憂的事
情,包括為了避免繳納電費而進行的數(shù)據(jù)篡改或欺詐;用戶賬戶不正常登
錄時的隱私泄露問題;通過操縱網(wǎng)絡中的某個設(shè)備導致整個電網(wǎng)或部分電
網(wǎng)設(shè)備運轉(zhuǎn)不正常等內(nèi)容。
綜上所述,智能電網(wǎng)的安全性問題是一個綜合性的問題,對智能電網(wǎng)
中的網(wǎng)絡通信技術(shù)、存儲技術(shù)、信息安全技術(shù)提出了更高的要求。
3 計算機安全防御體系組成
智能電網(wǎng)是一個涉及多學科、多技術(shù)領(lǐng)域的戰(zhàn)略性概念,架構(gòu)堅強的
安全網(wǎng)絡體系除物理安全之外,還要在以下六個方面來保證智能電網(wǎng)的安
全性。
3.1 智能電網(wǎng)中數(shù)據(jù)的安全存儲。智能電網(wǎng)中的數(shù)據(jù)的安全性和智能
電網(wǎng)中物理的安全性一樣重要,存儲安全保障的最終目標是保障數(shù)據(jù)信息
的完整、不受損壞、不被竊取,同時具有非常完善的數(shù)據(jù)備份與恢復功
能,以保證在發(fā)生存儲安全事故時,在第一時間、將負面影響降至最低
點,最大限度的減少各種損失。
3.2 完善的認證系統(tǒng)?;赑KI技術(shù)的CA認證系統(tǒng)對于保障電網(wǎng)企業(yè)
的安全具有非常重要的作用。它可以為智能電網(wǎng)上的各種應用提供身份認
證、數(shù)字簽名認證、數(shù)字加密傳輸?shù)鹊陌踩U稀A認證中心是PKI系統(tǒng)
中的重要組成部分,完成了PKI的基礎(chǔ)的功能。
基于PKI技術(shù)的CA認證系統(tǒng)可以為智能電網(wǎng)提供各種電力設(shè)備資源的
授權(quán)管理及訪問控制,從而實現(xiàn)有效的用戶管理、審核管理、資源管理、
角色管理等功能。
3.3 防火墻。防火墻從本質(zhì)上說是一種保護裝置,原是建筑大廈中設(shè)
計防止火災從大廈的一部分傳播到另一部分的設(shè)施。隨著Internet的迅速
發(fā)展,防火墻成為了防止病毒、資源盜用等危險傳播到網(wǎng)絡內(nèi)部的有利措
施。而對于電網(wǎng)企業(yè)來說,采用防火墻來做為安全防護體系中的第一道防
御,是必不可少的防御措施。
3.4 入侵檢測。入侵檢測是對入侵行為的檢測。它通過收集和分析網(wǎng)
絡行為、安全日志、審計數(shù)據(jù)、其它網(wǎng)絡上可以獲得的信息以及計算機系
統(tǒng)中若干關(guān)鍵點的信息,檢查網(wǎng)絡或系統(tǒng)中是否存在違反安全策略的行為
和被攻擊的跡象。
隨著網(wǎng)絡攻擊技術(shù)的日益提高,網(wǎng)絡系統(tǒng)中的安全漏洞不斷被發(fā)現(xiàn),
傳統(tǒng)的防御技術(shù)及防火墻技術(shù)已無法全面應對以上的措施,于是入侵防御
系統(tǒng)應運而生。
3.5 病毒防護。網(wǎng)絡上的病毒可謂是形態(tài)各異、種類繁多,養(yǎng)成良好
的防病毒習慣,采取先進的實時反病毒技術(shù)可以在一定程度上保護整個系
統(tǒng)的安全性。
3.6 漏洞掃描。一般來講,系統(tǒng)自身的漏洞可能更具有危害性,黑客
通過掃描等方式,對指定的系統(tǒng)進行安全脆弱性檢測,從而發(fā)現(xiàn)一些可以
利用的漏洞,以實現(xiàn)滲透攻擊的行為。
及時采用掃描工具對于智能電網(wǎng)內(nèi)的各個計算機系統(tǒng)進行有效地掃
描,保證一但發(fā)現(xiàn)有漏洞就要馬上修復是杜絕漏洞的有效手段。
4 結(jié)語
智能電網(wǎng)的安全防護工作是一個復雜性和動態(tài)性都很強的工作,本文
提出了通過6個方面構(gòu)建防護系統(tǒng)的主體思想,可指導電網(wǎng)企業(yè)有效地解
決由于智能電網(wǎng)信息化而帶來的系統(tǒng)安全性維護問題。
參考文獻:
[1]崔毅、李福嶺,淺談智能電網(wǎng)和智能網(wǎng)絡[J].電力信息化,
2008,6(11).
篇4
智能電網(wǎng)拉近了電網(wǎng)與用電客戶的距離,每個用戶與電網(wǎng)、每個用電設(shè)備與電網(wǎng)的溝通均更加快速、順暢。智能電網(wǎng)將深刻地影響每個人的生產(chǎn)、生活,對于民生的影響也將更加深遠。在構(gòu)建堅強智能電網(wǎng)的過程中,信息安全將面臨以下挑戰(zhàn):
(1)網(wǎng)絡更復雜。
光纖專網(wǎng)通信、GPRS/CDMA無線公網(wǎng)通信、230MHz無線專網(wǎng)通信、電力線載波通信、衛(wèi)星通信、RS-485通信方式等多種通信方式、多種網(wǎng)絡協(xié)議并存,使得智能電網(wǎng)網(wǎng)絡更復雜,信息在傳輸過程中存在被非法竊取、篡改、破壞的風險更大。
(2)設(shè)備更廣泛。
分布式電源設(shè)備、智能電表、智能電器、智能充放電設(shè)施等各種智能設(shè)備的廣泛使用,在設(shè)備接入、監(jiān)控、計費等方面數(shù)據(jù)量大,類型多樣,存在信息泄密、篡改乃至非法控制的風險。(3)交互更頻繁。智能電網(wǎng)系統(tǒng)集成度高、系統(tǒng)間交互更頻繁,系統(tǒng)運行過程中會產(chǎn)生大量的交互數(shù)據(jù),需要增加網(wǎng)絡帶寬提高網(wǎng)絡穩(wěn)定性,避免大數(shù)據(jù)交互帶來的網(wǎng)絡震蕩風險。
(4)技術(shù)更先進。
智能電網(wǎng)廣泛采用了智能設(shè)備、云計算、物聯(lián)網(wǎng)、無線通訊、虛擬化技術(shù)等,為智能電網(wǎng)提供了堅強的技術(shù)支撐,但這些前沿技術(shù)也存在著不成熟、不穩(wěn)定的風險。
2被動防御技術(shù)
被動防御技術(shù)主要通過預先設(shè)計的規(guī)則對已知的攻擊手段進行防御,常用的被動防御技術(shù)包括防火墻、身份認證技術(shù)、訪問控制以及入侵檢測等。
(1)防火墻技術(shù)。
是一組硬件和軟件系統(tǒng),該系統(tǒng)在可信網(wǎng)絡和非可信網(wǎng)絡間建立起一個安全網(wǎng)關(guān)以保護內(nèi)部網(wǎng)絡免受非法入侵。防火墻有一個專用的規(guī)則數(shù)據(jù)庫,用于定義能夠?qū)牒蛯С龅臄?shù)據(jù),防止發(fā)生不可預測的、具有潛在的惡意入侵。
(2)身份認證技術(shù)。
主要用于確認操作者身份,常用的身份認證方式包括用戶名/密碼方式、IC卡認證、動態(tài)口令、生物特征識別、USBKey認證等方式。身份認證技術(shù)保證以數(shù)字身份進行操作的操作者就是這個數(shù)字身份合法擁有者,保證操作者的物理身份與數(shù)字身份相對應。
(3)訪問控制技術(shù)。
是指系統(tǒng)對用戶身份及其所屬的策略組限制其使用資源權(quán)限的技術(shù)。通常用于對服務器、文件、目錄等網(wǎng)絡資源的訪問。訪問控制是系統(tǒng)保密性、可用性和合法性的重要基礎(chǔ),是網(wǎng)絡安全和資源保護的關(guān)鍵技術(shù)之一,也是主體依據(jù)某些控制策略或權(quán)限對客體本身或其資源進行的不同授權(quán)訪問。
(4)入侵檢測技術(shù)。
是通過對用戶行為、安全日志或其它網(wǎng)絡上可以獲得的信息進行操作,檢測到對系統(tǒng)的闖入或企圖。入侵檢測技術(shù)可以監(jiān)視、分析用戶的系統(tǒng)活動,對系統(tǒng)構(gòu)造和弱點進行審計,識別反映已知的進攻模式并向相關(guān)人員告警,對異常行為模式進行分析等。
3主動防御技術(shù)
被動防御技術(shù)為網(wǎng)絡信息系統(tǒng)的安全運行起到了保護作用,但仍存在缺陷,主要表現(xiàn)為:防御能力是被動且靜態(tài)的,其防御能力依賴于在接入系統(tǒng)之前的系統(tǒng)配置,只能防御系統(tǒng)配置中涉及的網(wǎng)絡安全攻擊,對于新的安全漏洞或攻擊手法,傳統(tǒng)防御技術(shù)難以檢測、識別和處理,存在一定的安全風險。近年來,網(wǎng)絡安全領(lǐng)域引入了主動防御技術(shù),一定程度上彌補了被動防御技術(shù)的不足,主動防御模型具有多層協(xié)同防御、自動響應、等人工智能特點,典型的主動防御系統(tǒng)包括蜜罐技術(shù)、入侵防御系統(tǒng)、漏洞掃描技術(shù)等。
3.1蜜罐技術(shù)
蜜罐是一種安全資源,其價值在于被掃描和攻擊,所有流入和流出蜜罐的網(wǎng)絡流量都可以視為攻擊,因此蜜罐的核心價值就在于對這些攻擊活動進行監(jiān)視、檢測和分析。與傳統(tǒng)的安全產(chǎn)品相比,蜜罐有幾個獨特的優(yōu)勢:
(1)防御優(yōu)勢。
蜜罐可作為一個陷阱,欺騙黑客對其攻擊。
(2)數(shù)據(jù)價值優(yōu)勢。
由于蜜罐并不對外提供正常的服務,所以蜜罐所捕獲的數(shù)據(jù)通常就是入侵攻擊。相比防火墻和IDS巨大的數(shù)據(jù)量,蜜罐的數(shù)據(jù)量較小卻極具價值,便于事后分析。
(3)資源優(yōu)勢。
與IDS相比,蜜罐對資源的要求不大,無需迅速的處理速度。所以,其硬件上的投入相對較小。
3.2入侵防御技術(shù)
在當今網(wǎng)絡環(huán)境下,傳統(tǒng)的入侵檢測系統(tǒng)存在一個明顯缺陷—事后報警,其是在威脅出現(xiàn)后報警,當看到報警信息時,入侵已發(fā)生甚至結(jié)束,只能在日志查找到病毒或侵犯的根源,對于檢測出的威脅也無法及時進行處理。入侵防御系統(tǒng)是一種主動防御技術(shù),其主動監(jiān)視網(wǎng)絡主機的各種活動,檢測攻擊行為,并在攻擊發(fā)生時予以實時的阻斷[3]。入侵防御系統(tǒng)是整合了防火墻和入侵檢測后形成的一種新的入侵防御技術(shù)。
3.3漏洞掃描技術(shù)
漏洞掃描是指基于漏洞數(shù)據(jù)庫,通過掃描等手段對指定的遠程或者本地計算機系統(tǒng)的安全脆弱性進行檢測,發(fā)現(xiàn)可利用的漏洞的一種安全檢測行為。漏洞掃描和防火墻、入侵檢測系統(tǒng)互相配合,能夠有效提高網(wǎng)絡的安全性。通過掃描,網(wǎng)絡管理員能了解網(wǎng)絡的安全設(shè)置狀態(tài)和運行的應用服務,及時發(fā)現(xiàn)安全漏洞,客觀評估網(wǎng)絡風險等級,做到防患于未然。
4智能電網(wǎng)信息安全防護體系
綜合利用主被動防御技術(shù),構(gòu)建多道防線,形成綜合的、立體的網(wǎng)絡安全技術(shù)防護體系,使得智能電網(wǎng)信息安全走向縱深防御階段,具體包括以下幾個方面:(1)第一道防線由一系列終端安全防護措施組成,綜合利用終端準入、病毒防范、漏洞掃描、身份認證等技術(shù),通過安全接入平臺確保接入終端安全可信。(2)第二道防線由網(wǎng)絡安全防護措施組成,通過劃分管理信息大區(qū)和生產(chǎn)控制大區(qū),管理信息大區(qū)又細分為信息內(nèi)網(wǎng)和信息外網(wǎng);生產(chǎn)控制大區(qū)又細分為實時子網(wǎng)和非實時子網(wǎng)。各網(wǎng)絡間采用邏輯強隔離裝置、單向隔離裝置、防火墻進行隔離,是不同網(wǎng)絡或網(wǎng)絡安全域之間信息的唯一出入口,可根據(jù)網(wǎng)絡的安全策略控制出入網(wǎng)絡的信息流,且本身具有較強的抗攻擊能力。(3)第三道防線由入侵檢測系統(tǒng)組成,通過在網(wǎng)絡主機系統(tǒng)中主動尋找入侵信號來發(fā)現(xiàn)入侵行為并告警,提供對內(nèi)部攻擊、外部攻擊和誤操作的實時保護,在網(wǎng)絡系統(tǒng)受到危害之前有效抵御入侵,能夠?qū)撛诘牟话踩蛩叵麥缭诿妊繝顟B(tài)。(4)漏洞掃描系統(tǒng)構(gòu)成第四道防線,利用漏洞掃描技術(shù),對站點、網(wǎng)絡、操作系統(tǒng)、應用服務以及防火墻的安全漏洞進行掃描,及時修復在運系統(tǒng)中存在的安全漏洞,確保系統(tǒng)可靠運行。(5)第五道防線由蜜罐、蜜網(wǎng)、電子取證裝置等組成,對重要網(wǎng)絡和重要系統(tǒng)進行掩護,增加入侵者的攻擊時間和攻擊難度,保留其作案證據(jù),保留對入侵者的權(quán)利。(6)第六道防線由應急響應系統(tǒng)組成,包括本地災備系統(tǒng)和異地災備系統(tǒng),提高系統(tǒng)受攻擊后快速恢復能力,減小系統(tǒng)宕機時間。
5結(jié)束語
篇5
關(guān)鍵詞:電網(wǎng)調(diào)度; 節(jié)能減排;環(huán)保; 經(jīng)濟調(diào)度;方案設(shè)計
根據(jù)國務院辦公廳在2009年9月3日轉(zhuǎn)發(fā)的國家發(fā)改委、電監(jiān)會、環(huán)??偩?、能源辦的《關(guān)于節(jié)能發(fā)電調(diào)度辦法(試行)》(下文簡稱“辦法”)的要求,現(xiàn)行的發(fā)電調(diào)度方式應該進行改革,向節(jié)能發(fā)電的方向發(fā)展,從而在最大程度減少污染物排放和能源消耗的同時,為國民經(jīng)濟的向前發(fā)展提供更多的保障。為了實現(xiàn)這一目標,有關(guān)部門要求發(fā)電企業(yè)必須堅持環(huán)保、節(jié)能、經(jīng)濟的原則,優(yōu)先調(diào)度清潔能源發(fā)電,而火力發(fā)電企業(yè)則應按照煤炭消耗量水平調(diào)度發(fā)電,對那些煤耗過多的企業(yè)應進行不予上網(wǎng)處理。本文在對環(huán)保、經(jīng)濟、節(jié)能、安全等因素進行綜合考慮的基礎(chǔ)上,提出了有關(guān)電網(wǎng)經(jīng)濟、節(jié)能、環(huán)保調(diào)度系統(tǒng)的實施方案。
1電網(wǎng)節(jié)能發(fā)電調(diào)度技術(shù)支持系統(tǒng)的研究背景和研究意義
1.1研究背景
電網(wǎng)節(jié)能發(fā)電調(diào)度是在不影響電力使用、保障電力可靠供應的基礎(chǔ)上,依據(jù)環(huán)保、節(jié)能和經(jīng)濟的重要原則,對可再生發(fā)電資源優(yōu)先調(diào)度,充分考慮發(fā)電資源的污染物排放量和機組能耗,按照由低到高的順序依次選擇,最大限度的限度地降低資源消耗與浪費、減少污染物的排放以及能源消耗。經(jīng)濟調(diào)度是追求電網(wǎng)供電成本最低,能源消耗最小化為目標,具體操作中依據(jù)協(xié)調(diào)方式和等微增率法進行調(diào)度,這是一種科學性的調(diào)度方式,可兼顧環(huán)保調(diào)度、環(huán)境效益和經(jīng)濟效益共贏的良好方法。
相對于以往的傳統(tǒng)發(fā)電調(diào)度,節(jié)能環(huán)保發(fā)電調(diào)度可以說是一種全新的改革,這種具有革命性意義的調(diào)度方式將徹底和全面的改變以往各電廠采取傳統(tǒng)的平均發(fā)電指標的局面,同時也為整個電力行業(yè)的發(fā)展產(chǎn)生深遠而積極的影響。建立電網(wǎng)節(jié)能發(fā)電調(diào)度技術(shù)支持系統(tǒng)達到降低電能生產(chǎn)與供應過程中的能源消耗和污染排放的目的,以實現(xiàn)排放低、能效高為基本原則作為優(yōu)先選擇、安排的對象。在實施節(jié)能環(huán)保經(jīng)濟調(diào)度的具體措施上,需要對如何降低輸電線路對電能的損耗、如何減少現(xiàn)有的機組發(fā)電對煤炭的消耗進行重點考慮。另外,還要對各種污染物的排放情況進行監(jiān)督和檢查。
1.2 電網(wǎng)節(jié)能環(huán)保經(jīng)濟調(diào)度的意義
國家發(fā)改委在本年3月18日公布了去年火力發(fā)電廠脫硫產(chǎn)業(yè)的有關(guān)情況:在去年的一年當中,我國火電裝機容量中超過一半為煙氣脫硫,這一比例也是首次突破50%,相對于2009年增加了9%。在中電聯(lián)公布的有關(guān)數(shù)據(jù)中,我國去年電力生產(chǎn)和電力輸送工作的能源利用效率較09年得到了穩(wěn)步提升,對于煤炭的消耗量大幅下降。其中,國內(nèi)6000kW及以上發(fā)電廠的宮殿標準煤耗為349 g/ ( kW•h),相對于09年下降了1%。從這些數(shù)據(jù)我們可以明顯看出,國內(nèi)的發(fā)電企業(yè)在節(jié)能環(huán)保政策的監(jiān)督和幫助下取得了顯著的成績。隨著國內(nèi)各類大型電力企業(yè)工作會議的結(jié)束,新的節(jié)能、環(huán)保、降耗指標也相繼出爐,而對自身近乎苛刻的要求也從側(cè)面反映出了電力企業(yè)在節(jié)能環(huán)保方面的信心。
2 電網(wǎng)系統(tǒng)經(jīng)濟、節(jié)能、環(huán)保調(diào)度方案設(shè)計
想要真正實現(xiàn)電網(wǎng)的經(jīng)濟、節(jié)能、環(huán)保調(diào)度,就必須要在調(diào)度中心設(shè)置相應的調(diào)度平臺,在對現(xiàn)有的自動發(fā)電控制系統(tǒng)、調(diào)度自動化系統(tǒng)、最優(yōu)潮流系統(tǒng)、電量計量系統(tǒng)、自動電壓控制系統(tǒng)進行利用的同時,根據(jù)電力企業(yè)的能耗、污染物排放的實際情況,采用合適的計算方法,充分考慮到煤耗、電網(wǎng)安全、環(huán)保、網(wǎng)損等因素的基礎(chǔ)上,采用區(qū)域內(nèi)優(yōu)化、分省排序、區(qū)間協(xié)調(diào)的方式來實現(xiàn)電網(wǎng)生產(chǎn)供電煤耗、線路網(wǎng)損、污染物排放的降低,為經(jīng)濟、節(jié)能、環(huán)保調(diào)度提供更多的保障。
2.1 子站方案
為了更好的完成工作目標,應在電網(wǎng)的各個子站設(shè)立實時信息管理系統(tǒng)和數(shù)據(jù)監(jiān)控系統(tǒng),該系統(tǒng)主要由數(shù)據(jù)通信鏈路、遠程實時監(jiān)測系統(tǒng)和數(shù)據(jù)信息管理系統(tǒng)三部分組成,其網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)圖見圖1。
2.1.1實時監(jiān)測系統(tǒng)的組成
⑴脫硫設(shè)施運行狀態(tài)實時監(jiān)測單元,該單元的作用就是對脫硫設(shè)備的各項運行參數(shù)進行搜集、整理和分析。
⑵煙塵監(jiān)測單元,該單元的作用就是對除塵器出入口的煙塵濃度進行實時監(jiān)測,并對除塵效率進行計算。
⑶氮氧化物監(jiān)測單元,該單元的作用是對排放出的煙氣中的一氧化氮濃度以及進過處理后煙氣中的一氧化氮濃度進行監(jiān)測。
⑷廢水排放監(jiān)測單元,該單元的作用就是對排放廢水的實時流量以及總排放量進行監(jiān)測。
⑸鍋爐運行參數(shù)監(jiān)測單元,該單元的作用就是對與鍋爐效率息息相關(guān)的運行數(shù)據(jù)和參數(shù)進行監(jiān)測。
⑹汽輪發(fā)電機組參數(shù)檢測單元,該單元的作用就是對與汽輪發(fā)電機組效率息息相關(guān)的運行數(shù)據(jù)和參數(shù)進行監(jiān)測。
除了上面說到的6種監(jiān)測單元外,還包括對單元機組的管道使用效率、用電率的有關(guān)參數(shù)進行監(jiān)測的單元。
2.1.2數(shù)據(jù)通信鏈路
各個監(jiān)測單元最終都會連接到本廠信息管理系統(tǒng)的服務模塊上,而本廠以及調(diào)度中心有光纖網(wǎng)的系統(tǒng),則通過信心管理系統(tǒng)的服務模塊連接到電廠專網(wǎng)的通信交換機上,最后通過光纖網(wǎng)與網(wǎng)局調(diào)度中心連接,將采集到的數(shù)據(jù)及時上床。沒有光纖網(wǎng)的系統(tǒng)則通過本廠信息管理服務模塊的撥號專線與調(diào)度中心數(shù)據(jù)處理服務器連接到一起,以便將采集到的數(shù)據(jù)傳輸出來。
2.1.3調(diào)度中心數(shù)據(jù)信息管理系統(tǒng)
該系統(tǒng)主要由一套數(shù)據(jù)服務器組成,其任務就是對相關(guān)數(shù)據(jù)進行采集和處理,同時對歷史數(shù)據(jù)和報表進行管理,另外,還負責網(wǎng)絡通信、信息和系統(tǒng)維護等任務。
⑴對電網(wǎng)運行進行實時監(jiān)控
當電網(wǎng)處于正常工作的狀態(tài)時,工作人員通過對電網(wǎng)的頻率、電壓、負荷、潮流以及主設(shè)備位置等參數(shù)的監(jiān)督和控制來保障運行的規(guī)范性,使電能質(zhì)量能夠滿足用戶的相關(guān)要求。
⑵對電網(wǎng)運行進行合理調(diào)度
在對電網(wǎng)的運行情況進行實時監(jiān)控的基礎(chǔ)上,通過調(diào)度自動化等手段實現(xiàn)經(jīng)濟調(diào)度,從而實現(xiàn)在進一步降低能源消耗的同時多發(fā)點、多供電的目的。
⑶電網(wǎng)信息實時
為了滿足用戶通過互聯(lián)網(wǎng)對電力系統(tǒng)的有關(guān)情況進行查詢的要求,必須要設(shè)置基于Web的電網(wǎng)信息實時功能。就目前的實際情況來看,在各類資源共享的方式中,Web信息仍然是最好的辦法。它能夠?qū)崟r、經(jīng)濟、便捷的滿足不同用戶對于電網(wǎng)運行情況進行了解的要求。該系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖詳見圖2。
該系統(tǒng)能夠?qū)ΜF(xiàn)如今日益發(fā)達的數(shù)據(jù)通訊網(wǎng)絡進行充分利用,在調(diào)度中心的主站就能夠擦汗尋到機組廢棄物排放、煙氣、重要設(shè)備負荷情況及實時狀態(tài)等信息進行監(jiān)督和檢測,并在對現(xiàn)有數(shù)據(jù)進行分析的基礎(chǔ)上,實現(xiàn)對不同機組設(shè)備實時運行狀態(tài)、負荷水平等實時數(shù)據(jù)的監(jiān)督和現(xiàn)實。另外,該系統(tǒng)還具備報警以及對有關(guān)數(shù)據(jù)進行記錄和存儲的功能。環(huán)保局的網(wǎng)絡也與該網(wǎng)絡連接在一起,這樣,環(huán)保局就可以對電廠生產(chǎn)的環(huán)保問題進行監(jiān)測。相應的接口設(shè)計方案見圖3。
2.2 總體結(jié)構(gòu)設(shè)計
調(diào)度系統(tǒng)主站的結(jié)構(gòu)圖如圖4所示。該系統(tǒng)軟件具有以下功能:計算機網(wǎng)絡管理、人機界面管理、系統(tǒng)安全管理、數(shù)據(jù)庫管理、系統(tǒng)管理、用戶事件響應、核心計算、數(shù)據(jù)查詢統(tǒng)計以及數(shù)據(jù)采集。這些功能通過信息處理中心連接到一起,相輔相成,共同完成有關(guān)調(diào)度任務,為電網(wǎng)的經(jīng)濟、節(jié)能、環(huán)保調(diào)度提供更多的保障 [2]。
該系統(tǒng)主要滿足了以下幾方面要求:支撐和應用軟件采用了開放式/分布式體系以及面向?qū)ο蠹夹g(shù),從而滿足系統(tǒng)對于維護性的要求;軟件支持平臺所采用的配置同時滿足應用過程中的高可靠性以及時效性的要求。應用程序符合國家有關(guān)標準,滿足各系統(tǒng)和模塊的功能性指標要求。
3.結(jié)語
篇6
【關(guān)鍵詞】智能電網(wǎng) 信息安全防護 有效措施
信息技術(shù)對電力企業(yè)信息化發(fā)展提供了重要推動作用,也為信息化引領(lǐng)企業(yè)發(fā)展提供了更多機遇。然而,信息技術(shù)也是一把“雙刃劍”,在推動業(yè)務管理創(chuàng)新的同時,也會帶來較大安全風險,給電力企業(yè)帶了來新的挑戰(zhàn)。智能電網(wǎng)促進了電力企業(yè)實現(xiàn)更精細化和智能化的運行和管理,對整合各種管理信息和電網(wǎng)實時信息提出了更高的要求,同時,信息安全作為智能電網(wǎng)建設(shè)深入推進的重要保障,已成為電網(wǎng)安全的重要組成部分。電網(wǎng)的信息安全防護水平必須隨著智能電網(wǎng)的發(fā)展同步提升。
1 智能電網(wǎng)信息安全防護面臨的形勢。
(1)智能電網(wǎng)是以統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一標準、統(tǒng)一建設(shè)為原則,以特高壓電網(wǎng)為骨干網(wǎng)架,各級電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展,具有信息化、自動化、互動化特征的電網(wǎng), 面對智能電網(wǎng)帶來的信息安全風險和挑戰(zhàn),需要確保智能電網(wǎng)發(fā)、輸、變、配、用、調(diào)各環(huán)節(jié)的業(yè)務系統(tǒng)安全。
(2)智能電網(wǎng)“網(wǎng)絡更廣、用戶更泛、交互更多、技術(shù)更新”給信息安全管控的廣度和深度帶來新的要求。
隨著移動通信、云計算、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等新技術(shù)的發(fā)展,各類新型技術(shù)防護手段的缺失、自身的安全缺陷,都使得廣泛應用后出現(xiàn)信息安全問題的可能大大增加。無線通信技術(shù)和智能傳感技術(shù)的應用,使得信息傳輸過程中存在被非法竊聽、篡改和破壞的風險。
(3)隨著應用級災備和集中式數(shù)據(jù)中心的建設(shè),未來國家電網(wǎng)公司信息系統(tǒng)將逐漸向物理集中或一級部署過渡,系統(tǒng)自身安全性與脆弱性問題更加突出。數(shù)據(jù)大集中環(huán)境下,由于復雜性、多樣性也帶來較大安全隱患。海量交互信息可能會造成網(wǎng)絡波動、業(yè)務過載;終端用戶交互信息存在著泄露、被篡改和破壞的風險。
(4)系統(tǒng)安全漏洞的產(chǎn)生不僅僅是在運行階段,而是覆蓋生命周期的各個階段。漏洞的存在時間越長解決漏洞代價越高,風險越大。
(5)“三集五大”體系下的信息系統(tǒng)業(yè)務依存度、集成度、融合度更高,單個系統(tǒng)都可能成為信息安全防護體系的“短板”,任何一個系統(tǒng)的安全漏洞都可能帶來較為嚴重的后果。
2 智能電網(wǎng)對信息安全建設(shè)的需求。
智能電網(wǎng)對信息安全建設(shè)的需求主要表現(xiàn)在以下四個方面:一是滿足智能電網(wǎng)信息安全防護需求建設(shè)統(tǒng)一的信息安全標準規(guī)范體系,為信息安全建設(shè)提供依據(jù)和支撐;二是提升信息安全集中統(tǒng)一管控水平,實現(xiàn)安全接入、動態(tài)監(jiān)測、主動可控、積極響應防控統(tǒng)一化,安全防護展現(xiàn)集中化;三是提升安全風險管理、合規(guī)管理、運行管理和內(nèi)控水平,實現(xiàn)動態(tài)安全管控與治理,完善安全管理措施,實現(xiàn)細粒度、精益化管理,覆蓋系統(tǒng)全生命周期;四是無線接入、智能終端對海量信息交互的安全防護提出了新的需求,加強雙向數(shù)據(jù)傳遞的安全防護,實現(xiàn)安全交互。
3 面向智能電網(wǎng)強化信息安全防護的有效措施。
為滿足新形勢下的安全防護需求,采取以下措施提升信息安全防護能力,防止網(wǎng)絡被惡意滲透或竊聽、防止關(guān)鍵業(yè)務信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)或信息被竊取或篡改、防止智能設(shè)備和終端被惡意控制,保障電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行。
3.1 加強身份認證和訪問控制
結(jié)合當前數(shù)字證書技術(shù),對用戶登錄本地的操作系統(tǒng)以及其訪問系統(tǒng)資源進行身份認證。同時根據(jù)身份和權(quán)限等級進行訪問控制,并進行對操作行為的安全審計。當用戶需登錄該系統(tǒng)得時候,系統(tǒng)就可以通過相應的接口與用戶的證書介質(zhì)進行連接,就可以讀取證書,從而對用戶的身份進行認證。采用硬件防火墻或軟件防火墻、虛擬防火墻、隔離裝置等,加強網(wǎng)絡訪問控制,以限制對安全域內(nèi)資源的訪問。
3.2 主機安全加固
制定用戶安全策略,主要包括制定用戶登錄超時的鎖定、口令復雜度以及其賬號鎖定策略、生存周期策略等;關(guān)閉系統(tǒng)中未使用的服務,用來避免產(chǎn)生安全薄弱點;對于Unix服務器而言,需要正確地配置Syslog,使其能夠記錄相關(guān)的安全事件。對于Windows服務器,則應當需要開啟敏感事件及其對重要資源的訪問審核程序;對于數(shù)據(jù)庫系統(tǒng),需要加強對敏感存儲過程的管理,尤其是能執(zhí)行操作系統(tǒng)命令的存儲過程。
3.3 防范病毒威脅
部署防病毒系統(tǒng),覆蓋信息網(wǎng)絡所有主機及終端。在生產(chǎn)控制大區(qū)統(tǒng)一部署防病毒系統(tǒng),加強防病毒管理,保證防病毒特征碼的及時、全面更新,及時查看病毒查殺記錄,掌握病毒威脅情況。對病毒可能侵入系統(tǒng)的途徑(如光盤、移動存儲介質(zhì)、網(wǎng)絡接口等)進行控制,嚴格控制并阻斷可能的病毒攜帶介質(zhì)在系統(tǒng)中的使用。
3.4 數(shù)據(jù)容災備份
定期對關(guān)鍵業(yè)務的數(shù)據(jù)及系統(tǒng)進行備份,防止由于系統(tǒng)或人為的誤操作造成的損害或數(shù)據(jù)丟失,確??杉皶r實現(xiàn)系統(tǒng)、數(shù)據(jù)的恢復。防止地域性災難的破壞,及時在本地或異地實現(xiàn)數(shù)據(jù)或系統(tǒng)的災難恢復。業(yè)務系統(tǒng)軟件備份功能應當符合相關(guān)規(guī)定要求,對關(guān)鍵業(yè)務系統(tǒng)數(shù)據(jù)必須制定備份策略,采用自動備份系統(tǒng)或者制定備份腳本進行定時自動備份。采用云存儲等網(wǎng)絡存儲技術(shù),確保數(shù)據(jù)存儲安全。構(gòu)建數(shù)據(jù)容災備份中心,實現(xiàn)同步數(shù)據(jù)容災,確保數(shù)據(jù)的完整性、可用性,提高系統(tǒng)的自愈能力。
3.5 做好安全準入控制
建立行之有效的可操控和集中管理的網(wǎng)絡準入管理體系,從而能夠?qū)W(wǎng)絡接入安全風險做到可知、可控、可防。不僅要建立與之相關(guān)的規(guī)范的計算機管理規(guī)章制度和運行規(guī)程,制定綜合的安全管理策略,更需要從技術(shù)手段上進行安全措施的落實,在安全事故發(fā)生之前就進行預防和治理,從而減少和杜絕來自外部人員或企業(yè)內(nèi)部人員的各類違規(guī)操作,真正有效、便捷地保障信息安全的可靠性。確保接入信息內(nèi)、外網(wǎng)的邊界安全、通道安全和終端安全,實現(xiàn)業(yè)務終端的“防泄露、防篡改、反控制”。
4 結(jié)語
總而言之,就當前我國的智能電網(wǎng)信息安全防護來講,形勢仍是相當嚴峻的。如果沒有一個安全、良好、可靠的防護體系,將會嚴重影響電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行。因此,建立完善的信息安全防護機制,采用先進的技術(shù),結(jié)合電力企業(yè)自身的特點與存在的問題,采取科學、合理的技術(shù)手段,對信息安全威脅進行有效的防御,為堅強智能電網(wǎng)建設(shè)提供有力支撐。
參考文獻
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篇7
【關(guān)鍵詞】智能變電站;在線監(jiān)測;設(shè)計方案
1 智能變電站設(shè)計研究的價值和意義
智能變電站的概念是從數(shù)字化變電站發(fā)展而來的,數(shù)字化是智能變電站的基礎(chǔ),變電站的數(shù)字化是指變電站內(nèi)一、二次電氣和保護裝置均應實現(xiàn)數(shù)字化通信,并具有全站統(tǒng)一的數(shù)據(jù)建模及數(shù)據(jù)通信平臺,在此平臺的基礎(chǔ)上實現(xiàn)智能裝置之間的互操作性。變電站數(shù)字化的概念中全站統(tǒng)一的數(shù)據(jù)建模是基于IEC61850標準。IEC61850標準的技術(shù)優(yōu)勢在于:(1)標準規(guī)范一致性,IEC61850標準在MMS的基礎(chǔ)之上建立一套適用于電力系統(tǒng)的通信接口ACSI,符合IEC61850標準的各個廠家產(chǎn)品可以非常方便的實現(xiàn)互操作。(2)簡單直觀,IEC61850標準中每個數(shù)據(jù)均自帶名字和數(shù)據(jù)類型,避免了傳統(tǒng)規(guī)約中使用點號和數(shù)據(jù)包類型號帶來的混淆。同時借鑒了面向?qū)ο缶幊趟枷耄怯脩艨梢愿雍唵沃庇^的讀懂裝置所傳遞的信息。(3)規(guī)約調(diào)試的工作量減少。IEC61850強調(diào)了一致性測試,理想情況下各個不同廠家裝置及后臺系統(tǒng)可以無縫組網(wǎng),實現(xiàn)互操作性。
2 國內(nèi)外智能變電站的概況和發(fā)展趨勢
現(xiàn)在我國智能變電站建設(shè)已進入了試點啟動階段,部分智能化變電站試點已建成投運部分正在建設(shè)當中,智能變電站的建設(shè)運行經(jīng)驗正在不斷的積累,而智能變電站相關(guān)的關(guān)鍵技術(shù)和產(chǎn)品也在不斷地發(fā)展和完善之中。
進入21世紀以來,國內(nèi)外電力行業(yè)、研究機構(gòu)和企業(yè)展開了一系列研究與實踐,對未來電網(wǎng)的發(fā)展模式進行了積極的思考和探索。智能電網(wǎng)的理念逐步萌發(fā)形成,成為全球電力工業(yè)應對未來挑戰(zhàn)的共同選擇。建設(shè)智能電網(wǎng),對于保障能源安全、應對氣候變化、促進節(jié)能減排、發(fā)展低碳經(jīng)濟、提高服務水平具有重大意義,是優(yōu)化電源結(jié)構(gòu)、開發(fā)利用清潔能源的迫切要求,是滿足經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展要求的重大選擇,是電力工業(yè)科學發(fā)展的具體實踐。
3 東明董莊110kV智能變電站的設(shè)計方案
本課題選擇東明董莊110kV智能變電站作為設(shè)計研究對象,選取具有普遍性和代表性的110kV變電站接線方式和建設(shè)規(guī)模為設(shè)計條件進行設(shè)計研究。
具體設(shè)計條件為:
3.1 工程性質(zhì)
新建110kV智能變電站工程。
3.2 電壓等級
110±8×1.25%/38.5±2×2.5%/10.5 kV。
3.3 工程概況
3.3.1 工程建設(shè)規(guī)模
主變規(guī)模:本期2臺、最終2臺50MVA。主變戶外布置。
出線規(guī)模:110kV本期2回,最終2回架空出線;35kV本期8回,最終8回電纜出線;10kV本期16回,最終16回電纜出線。
無功配置:10kV電容器本期配置2組*(4+4)Mvar,遠景同本期。
3.3.2 工程設(shè)想
主接線型式:110kV采用內(nèi)橋接線,本期一次建成;35kV采用單母線分段接線;10kV采用單母線分段接線。
3.3.3 主設(shè)備選型
1)主變壓器型式為有載調(diào)壓自冷三繞組變壓器。
2)110kV采用戶內(nèi)GIS組合電器,架空進線。
3)35kV采用戶內(nèi)中置式開關(guān)柜。
4)10kV采用戶內(nèi)中置式開關(guān)柜。
5)10kV消弧線圈采用戶內(nèi)消弧線圈接地變成套裝置。
6)10kV電容器采用戶內(nèi)并聯(lián)電容器成套裝置。
3.3.4 短路電流水平
各電壓等級的設(shè)備短路電流選擇如下:
110kV電壓等級:40kA;
35kV電壓等級:25kA;
10kV電壓等級:主變及分段31.5kA、出線25kA。
3.3.5 課題主要內(nèi)容
1)根據(jù)設(shè)計條件,經(jīng)過多方案比較確定平面布置。
2)研究選取適合設(shè)計條件和平面布置方式的電子式互感器的形式。
3)研究適合設(shè)計條件和平面布置方式的智能一次設(shè)備實現(xiàn)方式。
4)研究優(yōu)化適合設(shè)計條件和平面布置方式的智能變電站自動化系統(tǒng)網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)和設(shè)備配置。
5)研究智能變電站高級應用的實現(xiàn)方式。
6)根據(jù)研究結(jié)果優(yōu)化平面布置,形成完整的110kV智能變電站設(shè)計方案,編寫設(shè)計文件,繪制設(shè)計圖紙,所有圖紙達到初步設(shè)計深度要求。
3.3.6 研究的途徑與方法
1)通過查閱文獻資料、向生產(chǎn)廠家和用戶進行調(diào)研等方式了解掌握智能變電站相關(guān)關(guān)鍵技術(shù)和產(chǎn)品的發(fā)展狀況、應用情況、產(chǎn)品價格等資料。
2)根據(jù)掌握的資料,結(jié)合設(shè)計條件從技術(shù)先進性和經(jīng)濟合理性方面對智能變電站相關(guān)技術(shù)和產(chǎn)品進行多方案比較分析,根據(jù)分析結(jié)果選用適合的技術(shù)和產(chǎn)品應用到課題的設(shè)計方案中來。
3)根據(jù)相關(guān)設(shè)計規(guī)程和標準開展東明董莊110kV智能變電站設(shè)計工作,形成設(shè)計方案。
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篇8
關(guān)鍵詞:智能電網(wǎng) 信息安全 防護體系 可信平臺
中圖分類號:F49 文獻標識碼:A 文章編號:1007-3973(2013)012-212-02
1 引言
隨著智能電網(wǎng)建設(shè)步伐的推進,更多的設(shè)備和用戶接入電力系統(tǒng),例如,智能電表、分布式電源、數(shù)字化保護裝置、先進網(wǎng)絡等,這些設(shè)備的應用使電網(wǎng)的信息化、自動化、互動化程度比傳統(tǒng)電網(wǎng)大大提高,它們在提升電網(wǎng)監(jiān)測與管理方面發(fā)揮了重要作用,但同時也給數(shù)據(jù)與信息的安全帶來了隱患。比如黑客通過竊取技術(shù)訪問電網(wǎng)公司數(shù)據(jù)中心的服務器,有可能造成客戶信息泄露或數(shù)據(jù)安全問題,嚴重時有可能造成國家的重大損失。因此,如何使眾多的用戶能在一個安全的環(huán)境下使用電網(wǎng)的服務,成了當前電網(wǎng)信息安全建設(shè)的重要內(nèi)容之一。
2 電力企業(yè)信息安全建設(shè)的關(guān)鍵問題
云計算技術(shù)在電力企業(yè)的業(yè)務管理中已經(jīng)逐步得到應用,另外,隨著技術(shù)的成熟和商業(yè)成本的降低,基于可信計算平臺的網(wǎng)絡應用獲得了迅猛發(fā)展。如果在電網(wǎng)業(yè)務管理體系中將可信計算與云計算結(jié)合起來,將會使電網(wǎng)的管理水平如虎添翼。圖1為構(gòu)建可信平臺模塊間的安全通道示意圖。
在可信計算環(huán)境下,每臺主機嵌入一個可信平臺模塊。由于可信平臺模塊內(nèi)置密鑰,在模塊間能夠構(gòu)成一個天然的安全通信信道。因此,可以將廣播的內(nèi)容放在可信平臺模塊中,通過安全通信信道來進行廣播,這樣可以極大地節(jié)約通信開銷。
智能電網(wǎng)的體系架構(gòu)從設(shè)備功能上可以分為基礎(chǔ)硬件層、感知測量層、信息通信層和調(diào)度運維層四個層次。那么,智能電網(wǎng)的信息安全就必須包括物理安全、網(wǎng)絡安全、數(shù)據(jù)安全及備份恢復等方面。因此,其涉及到的關(guān)鍵問題可從CA體系建設(shè)、桌面安全部署、等級防護方案等方面入手。
3 智能電網(wǎng)信息防護體系框架
3.1 數(shù)字證書體系
數(shù)字證書體系CA是建設(shè)一套符合國家政策要求的電子認證系統(tǒng),并作為電力企業(yè)信息化建設(shè)的重要基礎(chǔ)設(shè)施,實現(xiàn)各實體身份在網(wǎng)絡上的真實映射,滿足各應用系統(tǒng)中關(guān)于身份認證、信息保密性、完整性和抗抵賴性等安全性要求。該系統(tǒng)主要包括根CA系統(tǒng)、CA簽發(fā)系統(tǒng)、RA注冊管理系統(tǒng)、KM系統(tǒng)、證書狀態(tài)查詢系統(tǒng)和LDAP目錄服務系統(tǒng),總體結(jié)構(gòu)如圖2所示。
3.2 桌面安全管理體系
該體系可為電力企業(yè)提供集中的終端(桌面)綜合安全管理的桌面管理產(chǎn)品,打造一個安全、可信、規(guī)范、健康的內(nèi)網(wǎng)環(huán)境,如圖3所示。
該體系能滿足用戶:確保入網(wǎng)終端符合要求;全面監(jiān)測終端健康狀況;保證終端信息安全可控;動態(tài)監(jiān)測內(nèi)網(wǎng)安全態(tài)勢;快速定位解決終端故障;規(guī)范員工網(wǎng)絡行為;統(tǒng)一內(nèi)網(wǎng)用戶身份管理等。
3.3 等級防護體系
此外,在設(shè)計信息安全體系時,還需要針對電力企業(yè)的業(yè)務應用系統(tǒng),按照不同的安全保護等級,設(shè)計信息系統(tǒng)安全等級保護方案,如圖4所示。
根據(jù)國家關(guān)于《信息系統(tǒng)等級保護基本要求》中關(guān)于信息安全管理的規(guī)定,該體系應該包括物理安全、網(wǎng)絡安全、主機安全、應用安全、數(shù)據(jù)安全等方面。
4 結(jié)論與展望
本文將電力云技術(shù)與可信計算結(jié)合起來,設(shè)計了面向智能電網(wǎng)的信息安全防護體系框架,從CA體系建設(shè)、桌面安全部署、等級防護方案等方面闡述了該框架的內(nèi)涵。但信息安全是一個沒有盡頭的工作,需要及時與最新的方法相結(jié)合,不斷完善信息安全方案,使電網(wǎng)做到真正的智能、堅強。
(基金項目:中央高?;究蒲袠I(yè)務費專項資金項目(11MG50);河北省高等學??茖W研究項目(Z2013007))
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篇9
關(guān)鍵詞: 可再生能源接入;智能配電網(wǎng);微電網(wǎng);保護控制
中圖分類號:TV213.4 文獻標識碼:A 文章編號:1671-7597(2012)0210088-01
0 引言
先進的控制技術(shù)是微電網(wǎng)中分析、診斷和預測狀態(tài)并確定和采取適當?shù)拇胧┮韵?、減輕和防止供電中斷和電能質(zhì)量擾動的裝置和算法。這些技術(shù)將提供對輸電、配電和用戶側(cè)的控制方法并且可以管理整個電網(wǎng)的有功和無功功率。微電網(wǎng)相對主網(wǎng),可作為一個模塊化的可控單元,可以提供滿足用戶需求的電能和熱能,而實現(xiàn)這些功能必須具有良好的微電網(wǎng)控制和管理。
有關(guān)微電網(wǎng)的控制,文獻[1]詳細的提出了微電源控制器的設(shè)計方法,并通過控制保證了系統(tǒng)運行模式的轉(zhuǎn)換、微能源投切時系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。文獻[2]建立了風能與光伏混合微電網(wǎng)的模型,通過聯(lián)網(wǎng)和孤島兩種運行模式驗證所設(shè)計的控制策略,但是儲能電池卻用直流源代替,只考慮了并網(wǎng)轉(zhuǎn)孤島的運行切換。但是2009年至今,國內(nèi)乃至國際上對微電網(wǎng)的研究都方心未艾。本文概述了海島微電網(wǎng)的特點,重點指出微電網(wǎng)在智能配電網(wǎng)發(fā)展中面臨的技術(shù)難點與發(fā)展需求,分析研究了微電網(wǎng)保護控制的設(shè)計思路。
1 微電網(wǎng)的概念
在不改變現(xiàn)有配電網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)的前提下,為了削弱分布式電源對其的沖擊和負面影響,美國電力可靠性技術(shù)解決方案協(xié)會(The Consortium for Electric Reliability Technology Solutions,CERTS)提出了一種能更好地發(fā)揮分布式發(fā)電潛能的一種組織形式――微電網(wǎng)(Micro Grid)。相應地把微電網(wǎng)中的分布式電源叫做微型電源(Micro Source),簡稱微源(MS)[3]。
微電網(wǎng)是指由分布式電源、儲能裝置、能量變換裝置、相關(guān)負荷和監(jiān)控、保護裝置匯集而成的小型發(fā)配電系統(tǒng),它可以將一定區(qū)域內(nèi)分散的小型發(fā)電單元(分布式電源)組織起來形成一個微型網(wǎng)絡,為本區(qū)域的當?shù)刎摵晒├?、熱和電或與傳統(tǒng)電網(wǎng)并聯(lián),是一個能夠?qū)崿F(xiàn)自我控制、保護和管理的自治系統(tǒng),既可以與大電網(wǎng)并網(wǎng)運行,也可以孤立運行。微電網(wǎng)是未來分布式發(fā)電供能系統(tǒng)的高級應用形式[4]。
2 海島微電網(wǎng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
隨著分布式發(fā)電資源以及微電網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展,偏遠無電地區(qū)、海島地區(qū)、重要保護地區(qū)的供電,越來越多采用微電網(wǎng)提供不間斷電源或者是提供備用電源。
本文將針對粵港關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域招標項目“海島MW級多能互補分布式微網(wǎng)技術(shù)研究與示范”項目,對海島的太陽能和風能資源、海島電力負荷特性做詳細的分析,在此基礎(chǔ)上,研究并提出了海島分布式微電網(wǎng)拓撲結(jié)構(gòu)方案,如圖1。
上圖是海島微電網(wǎng)的總體設(shè)計方案。太陽能并網(wǎng)逆變器和風機變流器可以看作電流源并入微網(wǎng)。由多向變流器生成交流母線,由于多向變流器總?cè)萘繛?00kVA,相對于網(wǎng)上小功率并網(wǎng)設(shè)備來說“很大”,能夠吸納少量可再生能源并網(wǎng)的沖擊。雙向逆變器相當于儲能電站,建立在電網(wǎng)的末端,對微電網(wǎng)的電壓及頻率進行二次調(diào)節(jié)。相當于電力系統(tǒng)中的二次調(diào)頻電站。當然由于多向變流器是IGBT產(chǎn)生電壓源,不是發(fā)電機的勵磁控制的電壓源,系統(tǒng)有功不足時,頻率不會發(fā)現(xiàn)變化,但有功勢必拖動無功,出現(xiàn)電壓加速下垂。所以雙向逆變器必須是電壓源并網(wǎng),并能及時補充系統(tǒng)有功和無功的不足。
3 微電網(wǎng)的保護控制系統(tǒng)設(shè)計
根據(jù)前文中對海島微電網(wǎng)總體方案的了解,依據(jù)微電網(wǎng)對保護控制系統(tǒng)的要求,本文提出了保護控制系統(tǒng)設(shè)計方案。
就電網(wǎng)結(jié)構(gòu)看,圖2中包括與配電網(wǎng)直接相連的微電網(wǎng)系統(tǒng)(MicroGrid-1,MG-1),以及面向工商業(yè)或居民供電的小型微電網(wǎng)系統(tǒng)(MicroGrid-2,MG-2)。對于含微網(wǎng)的智能配電網(wǎng)來說,各分布式電源均有各自的控制器,尤其是逆變型電源的電力電子接口可以使分布式電源的運行更加智能化。在接近用戶側(cè)的并網(wǎng)單元,可以利用本地信息對其輸出電壓和頻率進行控制,這對提高微電網(wǎng)自身的供電質(zhì)量起到了重要的支撐作用(如MG-2所示)。另一方面,對于與母網(wǎng)直接并聯(lián)的微電網(wǎng)來說,同樣需要保護控制系統(tǒng)以實現(xiàn)對各分布式電源有功和無功出力的監(jiān)測,并要求實現(xiàn)對分布式電源及負荷的投切控制,從而達到最優(yōu)的微電網(wǎng)與配電網(wǎng)的并網(wǎng)運行模式或孤島運行模式(如MG-1所示)。其中還包括孤島運行方式下,微電網(wǎng)與配電網(wǎng)的同步運行控制以及并網(wǎng)技術(shù)等。
未來先進保護控制技術(shù)的分析和診斷功能將引進預設(shè)的專家系統(tǒng),在專家系統(tǒng)允許的范圍內(nèi),采取自動的控制行動。目前,圖2所示的微電網(wǎng)保護控制系統(tǒng)的設(shè)計,主要涉及以下幾個方面:
1)收集數(shù)據(jù)和監(jiān)測電網(wǎng)元件:微電網(wǎng)控制系統(tǒng)將使用智能傳感器、智能電子設(shè)備以及其他分析工具測量系統(tǒng)和用戶參數(shù)以及電網(wǎng)元件的狀態(tài)情況,對整個系統(tǒng)的狀態(tài)進行評估,同時還要利用向量測量單元及全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)的時間信號,來實現(xiàn)電網(wǎng)的早起預警。
2)分析數(shù)據(jù):實時數(shù)據(jù)以及強大的計算機處理能力為軟件分析工具提供快速擴展和進步的能力。
3)診斷和解決問題:由高速計算機處理的準實時數(shù)據(jù)使得專家診斷來確定現(xiàn)有的、正在發(fā)展的和潛在的問題解決方案,由提交給系統(tǒng)運行人員進行判斷。
4)執(zhí)行自動控制的行動:微電網(wǎng)通過實施通信系統(tǒng)和高級分析技術(shù)的結(jié)合,使得執(zhí)行問題檢測和響應的自動控制行動成為可能,它還可以降低已經(jīng)存在問題的擴展,防止緊急問題的發(fā)生,修改系統(tǒng)設(shè)置、狀態(tài)和潮流以防止預測問題的發(fā)生。
設(shè)計方案中,通過通信網(wǎng)關(guān)與其他非本地的保護控制單元進行通信將實現(xiàn)更高層次的優(yōu)化控制。正如前文所述,隨著通信技術(shù)的成熟與設(shè)備的逐漸完善,微電網(wǎng)在智能電網(wǎng)內(nèi)實現(xiàn)區(qū)域集中控制策略與本地保護控制的相互協(xié)調(diào)將得到深入的發(fā)展,同時,現(xiàn)在的海島微電網(wǎng)建設(shè)的發(fā)展,也將為大都市微電網(wǎng)的發(fā)展提供參考依據(jù)。
4 結(jié)論
本文在對微電網(wǎng)介紹的基礎(chǔ)上,提出了海島微電網(wǎng)的保護控制系統(tǒng)設(shè)計方案。微電網(wǎng)保護控制系統(tǒng)的研究逐漸從單元式保護控制方案到集中決策式區(qū)域保護控制方案方向發(fā)展,隨著微電網(wǎng)技術(shù)及其發(fā)展戰(zhàn)略的推進,相關(guān)研究成果必將為微電網(wǎng)的發(fā)展與應用提供更加可靠完善的技術(shù)支撐手段,同時,也可以大力發(fā)展海島及邊遠地區(qū)微電網(wǎng)的建設(shè)。相關(guān)研究成果將對未來智能配電網(wǎng)的安全可靠運行提供更加靈活與可靠的保障能力。
參考文獻:
[1]牟曉春、畢大強、任先文,低壓微網(wǎng)綜合控制策略設(shè)計[J].電力系統(tǒng)自動化,2010,34(19):91-96.
[2]周念成、王強剛、杜躍明,風能與光伏混合微電網(wǎng)的建模和仿真[J].中國電力,2010,43(4):81-85.
篇10
隨著社會經(jīng)濟和技術(shù)的發(fā)展,傳統(tǒng)的用電服務已難以滿足人們的需求,智能用電作為智能電網(wǎng)重要的組成部分,能夠為用戶提供經(jīng)濟高效、便捷安全、服務多樣、靈活互動和友好開放的用電服務,對電網(wǎng)的能源使用效率、經(jīng)濟運行和有序用電具有重要的意義。文章對智能用電及其關(guān)鍵技術(shù)進行了探討。
【關(guān)鍵詞】
智能用電;智能電網(wǎng);新型供電關(guān)系;智能交互
0 引言
未來經(jīng)濟社會的發(fā)展需要清潔的能源和低碳、安全、經(jīng)濟、高效、可持續(xù)的電力供應,以及不斷提升的供電質(zhì)量和服務水平,而“重發(fā)輸電,輕配用電”的電網(wǎng)建設(shè)自動化和信息化程度不高,已經(jīng)無法滿足我國經(jīng)濟發(fā)展對用電的需求。2009年國家電網(wǎng)公司提出了建設(shè)國際領(lǐng)先、具有中國特色的堅強智能電網(wǎng),而智能用電是中國堅強智能電網(wǎng)的重要組成部分,智能用電建設(shè)的好壞直接關(guān)系到電網(wǎng)的能源使用效率、經(jīng)濟運行和有序用電。本文就智能用電及其關(guān)鍵技術(shù)進行探析。
1 智能用電
隨著社會的進步和智能技術(shù)的發(fā)展,人們對個性化、多樣化的服務需求將急劇增加,社會增值服務將會呈現(xiàn)無限量的增長,而傳統(tǒng)的供電和用電系統(tǒng)根本無法滿足這些需求。智能電網(wǎng)的出現(xiàn)極大的改變了用電服務的形態(tài)、內(nèi)容和領(lǐng)域,作為其重要組成部分的智能用電,其核心就是實現(xiàn)智能化服務,滿足用戶多元化需求實現(xiàn)電力供應的穩(wěn)定可靠和經(jīng)濟安全無法構(gòu)建電網(wǎng)與客戶之間電力流、信息流、業(yè)務流實時互動的新型供用電關(guān)系。
智能用電是通過將用戶端的設(shè)備通過傳感器和通信設(shè)備聯(lián)成完整的用電信息交互網(wǎng)絡,智能地采集用戶的用電量、電壓、功率等用電信息,實現(xiàn)用電信息的自動采集、負荷管理、用電狀態(tài)的監(jiān)測與分析,指導用戶進行用電方式調(diào)整,能夠有效地提高用戶能源利用效率和電網(wǎng)運行安全,起到節(jié)能環(huán)保的作用。通過智能用電技術(shù),供電企業(yè)可以獲知各類用電參數(shù),便于實現(xiàn)分時電價,從而更好地有序用電,削峰填谷。同時根據(jù)采集的電能質(zhì)量數(shù)據(jù)及各種電氣和狀態(tài)信息、異常事件等,可以及時發(fā)現(xiàn)故障、診斷故障,提高電網(wǎng)的用電質(zhì)量和運行的安全、可靠性。
2 智能用電的關(guān)鍵技術(shù)
智能用電技術(shù)涵蓋了智能采集,信息通信、智能分析決策、雙向智能交互技術(shù)等多方面的技術(shù),是高級量測技術(shù)、控制理論、現(xiàn)代通信技術(shù)、計算機應用技術(shù)和圖形可視化等學科交叉的技術(shù)集群。
2.1 智能化的量測控制技術(shù)
采用智能電表、智能終端、數(shù)字化計量設(shè)備等智能量測裝置,運用智能量測、通信和控制技術(shù),實現(xiàn)自動抄表,自動測量管理,實時采集電力用戶側(cè)電能量信息,并計算出實時負荷、整點電量、月累計電量、已購電費(電量)、剩余電費(電量)等用電數(shù)據(jù)以及計量工況,滿足各類用戶計量計費、信息交互、實時監(jiān)測、智能控制的要求。
2.2 高速的信息通信技術(shù)
高速實時通信技術(shù)是支撐智能電網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù),它為整個系統(tǒng)的正常運行提供通信通道,是智能用電實現(xiàn)的前提和保障??刹捎霉饫w專網(wǎng)、電力線通信、無線專網(wǎng)、無線公網(wǎng)等。用戶側(cè)可以采用已鋪設(shè)好的電力線、電話線等現(xiàn)有線路作為通信方式,也可采用無線藍牙、Zigbee 等技術(shù)。同時,還要加強信息通信安全防護技術(shù),確保智能用電服務體系的安全可靠。
2.3 智能交互技術(shù)
智能交互終端為電力企業(yè)和用戶之間提供了一個友好、可視的交互平臺。用戶可以通過各類終端設(shè)備及時地獲知用電信息、電價、預付電費、剩余電費、告警信息以及電價政策等相關(guān)內(nèi)容,可以隨時隨地支付相關(guān)費用,并通過可視化界面接受小區(qū)信息、社區(qū)服務等增值服務,為用戶提供經(jīng)濟高效、便捷安全、服務多樣、靈活互動和友好開放的用電服務。
2.4 智能分析決策技術(shù)
采用各類智能分析據(jù)測技術(shù),統(tǒng)計分析采集到的各類用電信息,分析家庭用電負荷,為用戶提供經(jīng)濟高效的用電方案,引導用戶合理有序用電。同時,實時監(jiān)測和預警電能質(zhì)量,必要時提供無功補償和諧波治理方案,還能夠?qū)﹄娋W(wǎng)運行狀況進行自診斷,分析異常用電,及時發(fā)現(xiàn)異常用電情況等。供電企業(yè)可以對電網(wǎng)購、供、售側(cè)負荷整體情況進行分析、預測,分析用電市場,平衡整個電力市場供應和需求,保證電網(wǎng)對客戶的安全、穩(wěn)定、可靠供電。智能的分析決策技術(shù),為智能化的用電和智能化的電網(wǎng)提供必要的技術(shù)保證。
3 結(jié)束語
智能用電自動采集各類電能信息,夠引導用戶科學合理用電,為電力企業(yè)的管理和服務提供了全新的思路,提高了電能使用的經(jīng)濟性和安全性,為社會節(jié)約了資源,實現(xiàn)了電網(wǎng)、用戶和社會的共贏,具有極高的市場推廣意義。
【參考文獻】
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