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時(shí)間:2023-03-21 17:13:12
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就是借助網(wǎng)絡(luò),通過(guò)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)了解電力的相關(guān)參數(shù),并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行配電的設(shè)置。自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用,一方面有利于降低勞動(dòng)強(qiáng)度與投入資金,提高工作效率。配電自動(dòng)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(dòng)化系統(tǒng)。通常說(shuō)來(lái),在進(jìn)行智能配電自動(dòng)化系統(tǒng)類型的選擇時(shí),必須要與工程建設(shè)目標(biāo)、要求以及未來(lái)的發(fā)展規(guī)模相結(jié)合,以確保其可擴(kuò)展性、經(jīng)濟(jì)性以及安全穩(wěn)定性。配電自動(dòng)化系統(tǒng)最為突出的優(yōu)點(diǎn)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(dòng)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(kuò)建配電系統(tǒng),就需要對(duì)主站系統(tǒng)的數(shù)量有所增加,并且將其中一個(gè)主站當(dāng)作中心站。在智能配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)建設(shè)過(guò)程中,自動(dòng)化系統(tǒng)的作用是非常大的,但也有很高的要求,如開(kāi)關(guān)設(shè)備符合標(biāo)準(zhǔn)要求,又滿足管理操作系統(tǒng),配電自動(dòng)化系統(tǒng)建設(shè)過(guò)程中的相關(guān)技術(shù)指標(biāo),可參見(jiàn)標(biāo)準(zhǔn)文件。
1.2電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化
就是利用計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)等一系列現(xiàn)代化高科技技術(shù)對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行自動(dòng)的調(diào)控,所有操作通過(guò)軟件進(jìn)行分析和決策,能夠做到比人工更加精準(zhǔn),同時(shí)也能避免一些意外事故的發(fā)生。我國(guó)的電網(wǎng)不僅能夠供應(yīng)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(dòng)化變逐漸扮演更重要的角色。
(1)SCADA應(yīng)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(yùn)行的SCADA系統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控設(shè)備,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、設(shè)備控制、測(cè)量、參數(shù)調(diào)整和各種報(bào)警信號(hào)等功能,即我們所說(shuō)的“四遙”功能。遠(yuǎn)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(dòng)化建設(shè)中起到了相當(dāng)重要的作用。
()AGC應(yīng)用系統(tǒng)應(yīng)用AGC系統(tǒng)自動(dòng)發(fā)電控制系統(tǒng),能量管理系統(tǒng)是一個(gè)重要的功能。應(yīng)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(jì)運(yùn)行情況。AGC應(yīng)用系統(tǒng)的基本功能有:負(fù)荷頻率控制、經(jīng)濟(jì)調(diào)度控制和備用容量監(jiān)視。AGC應(yīng)用系統(tǒng)通過(guò)對(duì)電力系統(tǒng)安全運(yùn)行的管控,可以對(duì)運(yùn)行中的故障及時(shí)報(bào)警,然后運(yùn)用數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng)對(duì)電力的運(yùn)行質(zhì)量把關(guān),以提高電力系統(tǒng)的運(yùn)行質(zhì)量和運(yùn)行效果。
(3)仿真應(yīng)用系統(tǒng)仿真應(yīng)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(guò)程的仿真模型。在計(jì)算機(jī)中,運(yùn)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(yīng)用系統(tǒng)有利于工作人員積累實(shí)際經(jīng)驗(yàn),提高操作技術(shù)。
(4)PAS軟件的應(yīng)用PAS軟件主要是通過(guò)電網(wǎng)各種實(shí)時(shí)信息,分析電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài),從而為調(diào)度員提供科學(xué)的據(jù)側(cè)依據(jù),使其制定出最優(yōu)的電網(wǎng)運(yùn)行方案,有利于進(jìn)一步提高電網(wǎng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)、可靠性。其中,電網(wǎng)各種實(shí)時(shí)信息主要包括了實(shí)時(shí)測(cè)量值、斷路器隔離開(kāi)關(guān)的實(shí)時(shí)狀態(tài)等。
二電氣自動(dòng)化的發(fā)展趨勢(shì)
1.平臺(tái)開(kāi)放式的發(fā)展
電氣自動(dòng)化發(fā)展的需要一個(gè)通用的平臺(tái),先進(jìn)的技術(shù)才可以發(fā)揮作用。電氣自動(dòng)化的發(fā)展趨勢(shì)表明,使用標(biāo)準(zhǔn)化接口程序,按目前國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),規(guī)范使用IEC接口所有電氣設(shè)備和管理更加簡(jiǎn)單方便,而且使設(shè)備運(yùn)行編程過(guò)程縮短。標(biāo)準(zhǔn)化是電氣自動(dòng)化具有統(tǒng)一接口和編程語(yǔ)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(shí)際的操作方式為利用一個(gè)和外界相通的接口,實(shí)現(xiàn)對(duì)電力系統(tǒng)各個(gè)部件和相應(yīng)系統(tǒng)的監(jiān)視調(diào)節(jié),實(shí)現(xiàn)有效的管理控制,是電力系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)技術(shù)、信息管理方面的技術(shù)核心。
2電力工程自動(dòng)化存在的問(wèn)題
(1)盲目引進(jìn)自動(dòng)化設(shè)備,沒(méi)有針對(duì)性隨著科學(xué)技術(shù)的不斷大展,很多自動(dòng)化設(shè)備出現(xiàn)在電力工程現(xiàn)場(chǎng)。電力部門(mén)的管理是一個(gè)系統(tǒng)多樣性的過(guò)程,因此僅靠人力難以實(shí)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(guò)全面檢測(cè)也只能發(fā)現(xiàn)一些比較明顯的問(wèn)題。通過(guò)自動(dòng)化設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)系統(tǒng)的全方位監(jiān)測(cè),提高系統(tǒng)工作效率,減少故障發(fā)生率。
(2)電力工程自動(dòng)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(jìn)的自動(dòng)化設(shè)備操作具有一定難度,電力部門(mén)技術(shù)人員在未受到專業(yè)培訓(xùn)的情況下難以掌握自動(dòng)化設(shè)備的操作方法。電力部門(mén)沒(méi)有針對(duì)建立一個(gè)完善快捷的自動(dòng)化控制系統(tǒng),技術(shù)人員往往無(wú)法掌握自動(dòng)化技術(shù)的精髓,無(wú)法將自動(dòng)化的功能完全發(fā)揮出來(lái)。自動(dòng)化系統(tǒng)建設(shè)缺乏人性化,沒(méi)有從便于操作的角度進(jìn)行設(shè)計(jì)。自動(dòng)化是為了便于管理而引進(jìn)的現(xiàn)代化設(shè)備,而實(shí)際過(guò)程卻是無(wú)法發(fā)揮自動(dòng)化的功能,自動(dòng)化設(shè)備本身卻帶來(lái)了在操作上的難題,適得其反。
(3)電力工程自動(dòng)化數(shù)據(jù)傳輸問(wèn)題自動(dòng)化設(shè)備對(duì)電力工程的控制主要通過(guò)對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析并做出反應(yīng),與傳統(tǒng)人為管理方式一樣,只是自動(dòng)化設(shè)備具備反應(yīng)迅速、高效快捷等優(yōu)點(diǎn)。管理過(guò)程中需要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行準(zhǔn)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(dòng)化信息傳輸存在一定誤差。由于電力工程引進(jìn)的自動(dòng)化設(shè)備并非完全定制,而是采購(gòu)市面上通用的自動(dòng)化設(shè)備,因此在實(shí)際運(yùn)用時(shí)可能與電力工程系統(tǒng)存在兼容性問(wèn)題,一些系統(tǒng)中存在的問(wèn)題導(dǎo)致數(shù)據(jù)無(wú)法準(zhǔn)確傳輸,因此導(dǎo)致系統(tǒng)出現(xiàn)一定錯(cuò)誤率,甚至可能導(dǎo)致電力系統(tǒng)的故障。
3提高電力工程自動(dòng)化有效性的措施
(1)針對(duì)性引進(jìn)自動(dòng)化設(shè)備電力部門(mén)在引進(jìn)自動(dòng)化之前需要對(duì)整個(gè)電力系統(tǒng)進(jìn)行分析,找出系統(tǒng)組需要切實(shí)解決的問(wèn)題,對(duì)存在的問(wèn)題進(jìn)行深入分析,找出解決各個(gè)問(wèn)題的具體措施,看是否有必要引進(jìn)自動(dòng)化設(shè)備。對(duì)迫切需要的部分進(jìn)行自動(dòng)化方案探討,針對(duì)問(wèn)題引進(jìn)有效的自動(dòng)化設(shè)施,保證自動(dòng)化設(shè)施在電力工程能發(fā)揮實(shí)際效益,避免盲目跟風(fēng)造成資金浪費(fèi)。
(2)建立人性化自動(dòng)化操作系統(tǒng)自動(dòng)化設(shè)備引進(jìn)后,應(yīng)該請(qǐng)專門(mén)的人員編寫(xiě)相關(guān)程序,從便于操作的角度進(jìn)行分析,建立一套完整的自動(dòng)化控制系統(tǒng)。系統(tǒng)最好采用簡(jiǎn)單明了的操作方式,讓電力部門(mén)的工作人員能夠快速掌握并熟練操作。在自動(dòng)化操作過(guò)程中應(yīng)該進(jìn)行一定的防護(hù)作用,例如進(jìn)對(duì)一些具有一定后果的操作設(shè)置問(wèn)題選項(xiàng),操作人員進(jìn)行相關(guān)操作時(shí)會(huì)有問(wèn)題彈出,請(qǐng)操作人員確認(rèn)是否繼續(xù)操作,避免操作人員的疏忽導(dǎo)致自動(dòng)化系統(tǒng)紊亂。
(3)采用競(jìng)標(biāo)方式引進(jìn)定制自動(dòng)化系統(tǒng)目前從事開(kāi)發(fā)自動(dòng)化系統(tǒng)與設(shè)施的企業(yè)眾多,競(jìng)爭(zhēng)頗為激烈,因此電力部門(mén)在引進(jìn)自動(dòng)化時(shí)可以采用競(jìng)標(biāo)的方式購(gòu)買自動(dòng)化定制產(chǎn)品,讓眾多企業(yè)參與進(jìn)來(lái),選擇性價(jià)比適中的企業(yè)。定制的自動(dòng)化系統(tǒng)能夠避免與電力系統(tǒng)的兼容性問(wèn)題,所有功能針對(duì)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(zhǔn)確,真正達(dá)到自動(dòng)化管理的目的。
隨著國(guó)家對(duì)能源需求的持續(xù)增長(zhǎng)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(guó)家經(jīng)濟(jì)和電力工業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù),包括完成大容量遠(yuǎn)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(dǎo)電力技術(shù)應(yīng)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(zhǎng),由可再生能源發(fā)電和小型燃?xì)獍l(fā)電構(gòu)成的分布式發(fā)電技術(shù)將會(huì)在電力系統(tǒng)中得到更廣泛的應(yīng)用。
電力市場(chǎng)
在實(shí)時(shí)電價(jià)的基礎(chǔ)上,各國(guó)對(duì)電力市場(chǎng)普遍采用的分時(shí)競(jìng)價(jià)方式進(jìn)行了大量的研究。針對(duì)分時(shí)競(jìng)價(jià)的缺點(diǎn),我國(guó)提出了新的分段競(jìng)價(jià)方式以及綜合考慮容量成本和電量成本的“當(dāng)量電價(jià)”理論。電力市場(chǎng)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(wèn)題。為了在“廠網(wǎng)分開(kāi)”和即將實(shí)施“輸配分開(kāi)”的情況下,將集中的電力系統(tǒng)運(yùn)行方式轉(zhuǎn)變?yōu)橐揽糠稚⒌氖袌?chǎng)成員以滿足運(yùn)行所需要的充裕度并維持其可靠性為目的的運(yùn)行方式,就必須把電網(wǎng)的需要轉(zhuǎn)換為市場(chǎng)對(duì)發(fā)電廠商的適當(dāng)激勵(lì),把系統(tǒng)的物理約束轉(zhuǎn)變?yōu)槭袌?chǎng)信號(hào),并使調(diào)度員對(duì)電網(wǎng)和市場(chǎng)運(yùn)營(yíng)進(jìn)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(yùn)營(yíng)、輔助服務(wù)等研究?jī)?nèi)容不僅引起了學(xué)術(shù)界和企業(yè)界的廣泛興趣,而且也引起了各國(guó)政府的極大關(guān)注。
電力信息化與調(diào)度
變電站是由多個(gè)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(diǎn),可以滿足監(jiān)控電力運(yùn)輸?shù)男枨?,提升電力系統(tǒng)的效率與經(jīng)濟(jì)性,因此,變電站自動(dòng)化技術(shù)不可替代。具體來(lái)說(shuō),該技術(shù)主要運(yùn)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(jì)算機(jī)技術(shù)等,實(shí)現(xiàn)變電站的二次設(shè)備重新組合與優(yōu)化配置,實(shí)現(xiàn)設(shè)備的全面監(jiān)控,可以有效的提高自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng),改善其穩(wěn)定性,降低維護(hù)的成本,促進(jìn)高質(zhì)量的輸電,產(chǎn)生更高的經(jīng)濟(jì)效益。
1.2配電網(wǎng)中的自動(dòng)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(lái),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(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用范圍在逐漸擴(kuò)大,但對(duì)電能分配仍然存在一定的問(wèn)題,所以,配電網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)對(duì)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(dòng)化技術(shù)
該技術(shù)近年來(lái)發(fā)展十分迅猛,最主要的功能是提升電力系統(tǒng)在運(yùn)行中的準(zhǔn)確性與可靠性及經(jīng)濟(jì)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(dòng)化的基礎(chǔ),同時(shí),要加強(qiáng)對(duì)電力系統(tǒng)的市場(chǎng)運(yùn)營(yíng)與決策管理,增強(qiáng)電網(wǎng)調(diào)度的自動(dòng)化水平。
2電力系統(tǒng)中的自動(dòng)化智能技術(shù)
社會(huì)的進(jìn)步使人們的物質(zhì)水平有了很大的提高,人們對(duì)電力系統(tǒng)的要求也在逐漸提高,智能化技術(shù)的應(yīng)用是一種必然趨勢(shì),一些現(xiàn)代化的技術(shù)手段也被廣泛的運(yùn)用于實(shí)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(jiǎn)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(xué)習(xí)算法調(diào)節(jié)權(quán)值,該技術(shù)具有非線性的性質(zhì),同時(shí)具有并行處理能力與自學(xué)能力,實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)從m維空間向n維空間的復(fù)雜非線性映射,保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)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(yīng)用較為廣泛的一種技術(shù),實(shí)現(xiàn)了對(duì)電力系統(tǒng)警告或緊急狀態(tài)的辨認(rèn),在緊急狀況下可以迅速處理,同時(shí)實(shí)現(xiàn)了故障的處理能力和實(shí)現(xiàn)配電系統(tǒng)自動(dòng)化運(yùn)行,但是由于無(wú)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(yùn)用在實(shí)踐中的重要表現(xiàn),該技術(shù)的應(yīng)用與最優(yōu)勵(lì)磁控制手段降低了遠(yuǎn)距離電力運(yùn)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(jìn)步,用戶對(duì)供電質(zhì)量提出了更高的要求,因此,電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)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(yīng)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(shí)現(xiàn)質(zhì)量全過(guò)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(yùn)用在輸電系統(tǒng)的關(guān)鍵部位運(yùn)用具有單獨(dú)或綜合功能的電子裝置,對(duì)電壓、電抗等輸電參數(shù)進(jìn)行控制,保證輸電的可靠性與高效性,提升系統(tǒng)否認(rèn)可靠性與安全性,與當(dāng)前的可持續(xù)發(fā)展相適應(yīng),達(dá)到電能環(huán)保的目標(biāo)。
2.6高效動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)
從當(dāng)前的監(jiān)控系統(tǒng)中,主要可以分為監(jiān)控電磁暫態(tài)過(guò)程的故障錄波儀,記錄數(shù)據(jù)較為復(fù)雜,但記錄儀間缺乏通信,忽略了對(duì)系統(tǒng)的整體動(dòng)態(tài)分析;另一種側(cè)重于系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運(yùn)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(shí)間長(zhǎng),僅能分析穩(wěn)態(tài)特征。這兩種系統(tǒng)的局限性推動(dòng)了新型動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)出現(xiàn)。
2.7其他新技術(shù)的應(yīng)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(yīng)用都為電力系統(tǒng)的順利運(yùn)行有重要意義,促進(jìn)經(jīng)濟(jì)效益的提高。
3電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展
3.1總體的發(fā)展趨勢(shì)
從整體的發(fā)展情況來(lái)看,由傳統(tǒng)的開(kāi)環(huán)監(jiān)測(cè)為主改為閉環(huán)控制為主;從傳統(tǒng)的功能相對(duì)單一技術(shù)轉(zhuǎn)為多功能的全方位發(fā)展,以變電站自動(dòng)化、配電自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用為主;也由傳統(tǒng)的單個(gè)元件實(shí)現(xiàn)了全系統(tǒng)的方向,例數(shù)據(jù)采集技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展;高電壓等級(jí)也被低電壓等級(jí)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(jì)性,尤其是繼電保護(hù)技術(shù)的創(chuàng)新;同時(shí)也實(shí)現(xiàn)了電力系統(tǒng)的高效、經(jīng)濟(jì)與安全運(yùn)行的目標(biāo),改善了電力運(yùn)輸過(guò)程的順暢,如管理信息系統(tǒng)在整個(gè)過(guò)程中的應(yīng)用。
3.2技術(shù)環(huán)節(jié)的未來(lái)發(fā)展
從根本上來(lái)說(shuō),唯有技術(shù)的發(fā)展才是根本的發(fā)展,新技術(shù)的應(yīng)用范圍逐漸擴(kuò)大,不斷創(chuàng)新,與傳統(tǒng)的設(shè)備相適應(yīng);同時(shí)新技術(shù)也滿足了多機(jī)系統(tǒng)的需求,可以更好地應(yīng)對(duì)出現(xiàn)的問(wèn)題;改善了監(jiān)控環(huán)節(jié)的技術(shù)水平,實(shí)現(xiàn)了全方位的實(shí)時(shí)監(jiān)控,創(chuàng)新監(jiān)控模式;同時(shí)加強(qiáng)技術(shù)人員的培養(yǎng),實(shí)現(xiàn)多種技術(shù)人才的合作,運(yùn)用現(xiàn)論提升技術(shù)水平,實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制水平,將其運(yùn)用到實(shí)際情況中。
2 電力自動(dòng)化在我國(guó)的發(fā)展
2.1電網(wǎng)自動(dòng)化調(diào)度技術(shù)方向的發(fā)展
電網(wǎng)自動(dòng)化調(diào)度技術(shù)是指以計(jì)算機(jī)技術(shù)和信息技術(shù)為控制手段,實(shí)現(xiàn)信息的采集、整理和顯示,保證電力系統(tǒng)一個(gè)良好的運(yùn)行狀態(tài),能夠讓調(diào)度人員更好地掌握全局,實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的有效指揮。電網(wǎng)自動(dòng)化在調(diào)度方面的發(fā)展,使我們對(duì)電力工程有了全面的監(jiān)控,能夠更方便地應(yīng)對(duì)突發(fā)事件,保障電網(wǎng)系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。
2.2變電站在技術(shù)上的自動(dòng)化
變電站在技術(shù)上的自動(dòng)化主要是指利用計(jì)算機(jī)和通信方面的技術(shù)對(duì)得到的信息進(jìn)行集中處理。實(shí)現(xiàn)個(gè)人在變電站對(duì)信息的處理,可以對(duì)整個(gè)電力系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化和整合,這樣就可以對(duì)搜集來(lái)的數(shù)據(jù)和信息進(jìn)行比較全面的處理。利用此功能可以有效監(jiān)控整個(gè)電力系統(tǒng)的操作和運(yùn)行狀況。
3電力工程中的電力自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用
3.1供電系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)
電力自動(dòng)化技術(shù)在供電系統(tǒng)的應(yīng)用主要包括三大塊,即電力調(diào)度區(qū)域?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)化監(jiān)控、變電站運(yùn)行、管理的自動(dòng)化以及負(fù)荷控制工作的自動(dòng)化。電力調(diào)度區(qū)域?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)化監(jiān)控主要通過(guò)小型計(jì)算機(jī)來(lái)完成。變電站運(yùn)行管理自動(dòng)化主要通過(guò)計(jì)算機(jī)與互聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)來(lái)完成,通過(guò)應(yīng)用計(jì)算機(jī)對(duì)所反映的數(shù)據(jù)進(jìn)行集中處理,提高處理效率,可以有效實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)電網(wǎng)運(yùn)行的實(shí)時(shí)監(jiān)控,能夠做到及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障、及時(shí)報(bào)告,提高維修速度,保證電網(wǎng)運(yùn)行的通暢。負(fù)荷自動(dòng)化控制主要采用工頻、聲頻控制來(lái)完成,根據(jù)電力系統(tǒng)負(fù)荷的記錄來(lái)自動(dòng)生成負(fù)荷曲線,讓工作人員對(duì)其進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。
3.2電力自動(dòng)化補(bǔ)償技術(shù)
傳統(tǒng)的低壓無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)采用的是單一信號(hào),以及三項(xiàng)電容器,但是,該技術(shù)在應(yīng)用過(guò)程中存在大量的缺陷,如在應(yīng)對(duì)用電為單相負(fù)荷的用戶時(shí),會(huì)出現(xiàn)三相負(fù)荷不平衡的問(wèn)題。而自動(dòng)化補(bǔ)償技術(shù)的出現(xiàn),有效彌補(bǔ)了低壓無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)存在的缺陷,能夠有效實(shí)現(xiàn)三相共補(bǔ),三相分補(bǔ),并能將二者有效結(jié)合,更好地適應(yīng)電力負(fù)載的變化,同時(shí)該技術(shù)還具備檢測(cè)功能,能夠?qū)﹄娖鬟M(jìn)行實(shí)時(shí)的防護(hù)。
3.3對(duì)象數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)
現(xiàn)如今,在電網(wǎng)運(yùn)行中,對(duì)象數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用,該技術(shù)與傳統(tǒng)監(jiān)控技術(shù)相比,占據(jù)著絕對(duì)的優(yōu)勢(shì)。通過(guò)該技術(shù)的應(yīng)用,可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)的自動(dòng)化監(jiān)控,且對(duì)信息數(shù)據(jù)的處理速度非??欤瑴?zhǔn)確率極高,極大地彌補(bǔ)了傳統(tǒng)人工處理數(shù)據(jù)的不足。隨著數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展,未來(lái)有望實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)自動(dòng)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(zhǎng)的需求。
由于國(guó)家電網(wǎng)經(jīng)營(yíng)發(fā)展屬于民生大計(jì)問(wèn)題,產(chǎn)業(yè)發(fā)展涉及到輸變電生產(chǎn)、電力項(xiàng)目建設(shè)、工程項(xiàng)目維修、用電銷售等諸多經(jīng)營(yíng)業(yè)務(wù)內(nèi)容。因此,電力系統(tǒng)自動(dòng)化通信技術(shù)視角下的技術(shù)定位相對(duì)較廣,在信息系統(tǒng)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、組裝環(huán)節(jié)中也就必然存在一定安全隱患問(wèn)題。比如,第一點(diǎn)則屬于系統(tǒng)硬件故障隱患問(wèn)題,和信息系統(tǒng)設(shè)計(jì)初期階段存在隱患有主要關(guān)系。第二點(diǎn)軟件系統(tǒng)自有的安全隱患問(wèn)題,這類安全隱患一般多來(lái)源于電力通信自動(dòng)化技術(shù)領(lǐng)域下的平臺(tái)軟件,在平臺(tái)設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)階段存在一定技術(shù)遺留問(wèn)題。第三,基于TCP/IP協(xié)議棧的定義內(nèi)容在網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用設(shè)計(jì)之初時(shí)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(wèn)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(zāi),抑或通信系統(tǒng)遭受自然外力破壞,如地震、覆冰、風(fēng)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(huì)使得國(guó)家電網(wǎng)造成不可避免的經(jīng)濟(jì)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(jì)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(wèn)題。此外,這類隱患問(wèn)題出現(xiàn)一般并非人為主觀意識(shí)上故意造成安全問(wèn)題,而屬于人為以外因素所致的安全隱患問(wèn)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(wèn)題。伴隨這種惡意行為發(fā)生,可能會(huì)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(guò)惡劣、低俗的網(wǎng)絡(luò)黑客行為謀取私利。
2電力自動(dòng)化通信技術(shù)下的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)分析
國(guó)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(mén)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(yīng)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(yíng)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(jìn)行監(jiān)控、處理、評(píng)估及分析等;同時(shí),其基本功能板塊劃分為數(shù)據(jù)采集、能源分析、信息存儲(chǔ)、實(shí)時(shí)監(jiān)控等。
2.2MIS系統(tǒng)(信息業(yè)務(wù)網(wǎng))
該系統(tǒng)平臺(tái)主要對(duì)網(wǎng)絡(luò)信息化相關(guān)商務(wù)活動(dòng)進(jìn)行服務(wù),同時(shí)其系統(tǒng)平臺(tái)主要包括辦公自動(dòng)化、用戶供電信息查詢、信息統(tǒng)計(jì)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(duì)電力企業(yè)的直屬上下級(jí)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(wù)下的重要客戶數(shù)據(jù)交互等。與之同時(shí),MIS系統(tǒng)平臺(tái)下已經(jīng)由過(guò)去單一的EMS模式逐步轉(zhuǎn)化為了當(dāng)前的自動(dòng)化DMS、TMR、調(diào)度管理、及雷電監(jiān)測(cè)等多種方式應(yīng)用拓展,可以會(huì)說(shuō)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(yīng)用于電力產(chǎn)業(yè)經(jīng)營(yíng)業(yè)務(wù)相關(guān)的組織活動(dòng)方面,比如財(cái)務(wù)管理、物資置辦、用電檢查、安全監(jiān)控、信息查詢等多個(gè)方面。包括在MIS平臺(tái)使用時(shí)也能夠配套www、mail等板塊予以實(shí)踐應(yīng)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(shí)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)取用于同級(jí)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(dòng)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(jī)制
國(guó)家電網(wǎng)下電力企業(yè)通信技術(shù)平臺(tái)下的各個(gè)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(jī)制非常重要。因此,在安全機(jī)制構(gòu)建過(guò)程中,需要保障安全機(jī)制具有嚴(yán)謹(jǐn)?shù)倪壿嬓?,要能結(jié)合電力企業(yè)自身需求情況,確認(rèn)出重點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)防范區(qū)域與劃分出普通網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)區(qū)域。比如,對(duì)于一般性網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)區(qū)域,需要設(shè)置具備一定開(kāi)放性的訪問(wèn)權(quán)限;而重點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)防范區(qū)則需要嚴(yán)格限制普通權(quán)限客戶登錄,設(shè)立較高安全級(jí)別權(quán)限,以此才能對(duì)安全數(shù)據(jù)、資源信息、QA系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)進(jìn)行重點(diǎn)安全監(jiān)督。
3.2完善信息網(wǎng)絡(luò)設(shè)備管理機(jī)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(qiáng)調(diào)設(shè)備管理綜合效率最大化提升?;诖?,設(shè)備管理機(jī)制中要配套使用促進(jìn)人員職能發(fā)揮的激烈獎(jiǎng)懲機(jī)制,以此來(lái)提升其責(zé)任意識(shí)和凝聚歸屬感,激發(fā)人員信息安全運(yùn)維作業(yè)的人員主觀能動(dòng)性。此外,設(shè)備管理工作開(kāi)展從基本規(guī)劃、設(shè)計(jì)研發(fā)、平臺(tái)選型、配件采購(gòu)、安裝組建、故障維修、定期養(yǎng)護(hù)、技術(shù)更新、設(shè)施技改等方面進(jìn)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(tái)的可靠性與實(shí)用性。
3.3強(qiáng)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(duì)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(dāng)前通信網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)主要有:防火墻、身份鑒別與驗(yàn)證、信息資源加密手段應(yīng)用等。因此,第一,強(qiáng)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(hù)屏障作用的內(nèi)、外網(wǎng)安全服務(wù)通道。所以,防火墻優(yōu)化設(shè)計(jì)時(shí)要重點(diǎn)考慮其接口連接問(wèn)題的同時(shí),配套做好網(wǎng)絡(luò)漏洞修復(fù)。第二,身份鑒別與驗(yàn)證,則要重點(diǎn)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(wèn)等,以便于公司內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)安全軟件開(kāi)發(fā)時(shí)可提供必要信息資源依據(jù)。第三,對(duì)于信息加密手段應(yīng)用,則要重點(diǎn)考慮口令卡、智能卡、以及密鑰安全形手段的配套使用。同時(shí),信息加密還可以結(jié)合企業(yè)自身?xiàng)l件,配套使用DES/RAS等密碼技術(shù)應(yīng)用,以避免未經(jīng)授權(quán)時(shí)可有效控制非訪訪問(wèn)獲得數(shù)據(jù)等,防范重要數(shù)據(jù)泄漏。
2電力自動(dòng)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(huì)的需求,在這個(gè)背景下,電力自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生。電力自動(dòng)化系統(tǒng)融合了電子信息科學(xué)技術(shù),將整個(gè)電力系統(tǒng)數(shù)字化,實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)監(jiān)控整個(gè)電力系統(tǒng)的運(yùn)行,它有一個(gè)總控臺(tái),在總控室里面,管理員可以隨時(shí)了解整個(gè)電力設(shè)備的運(yùn)行,如果發(fā)生故障或者事故,系統(tǒng)會(huì)在第一時(shí)間報(bào)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(gè)技術(shù)員值班,就可以掌控全局,進(jìn)一步提高了管理人員的工作效率。電力自動(dòng)化系統(tǒng)現(xiàn)在正在起步階段,想要真正實(shí)現(xiàn)電力自動(dòng)化系統(tǒng),需要更多的把電子信息技術(shù)融合進(jìn)來(lái)。
3信息技術(shù)在電力自動(dòng)化系統(tǒng)的應(yīng)用
3.1變電站的自動(dòng)化
以往的變電站需要耗費(fèi)大量的人力來(lái)人工監(jiān)控,現(xiàn)在變電站自動(dòng)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(yùn)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(gè)變電站變成一個(gè)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(gè)變電站的運(yùn)行演化成數(shù)字,每一個(gè)點(diǎn)的故障信息都會(huì)轉(zhuǎn)化成數(shù)字,通過(guò)UI界面進(jìn)行傳導(dǎo),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(kāi)放化,當(dāng)電子信息和變電站完美的融合在一起的時(shí)候,就實(shí)現(xiàn)了變電站的實(shí)時(shí)監(jiān)控,智能反應(yīng),智能操作,智能控制,通過(guò)和計(jì)算機(jī)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(dòng)化的實(shí)現(xiàn),簡(jiǎn)化了二次接線的操作,它的出現(xiàn)大大的促進(jìn)了電力生產(chǎn)現(xiàn)代化,是電網(wǎng)調(diào)度不可或缺的一個(gè)組成部分。
3.2電網(wǎng)調(diào)度的自動(dòng)化
南方電網(wǎng)調(diào)度等級(jí)依次可分為縣級(jí)電網(wǎng)調(diào)度、市級(jí)電網(wǎng)調(diào)度、省級(jí)電網(wǎng)調(diào)度、大區(qū)域電網(wǎng)調(diào)度、國(guó)家電網(wǎng)調(diào)度五級(jí)。電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化的整體組件很多,主要由主機(jī)服務(wù)器、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)、主要工作站和下級(jí)電網(wǎng)調(diào)度等組成,安裝起來(lái)比較復(fù)雜。電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化主要是通過(guò)其主站系統(tǒng)來(lái)監(jiān)控整個(gè)電網(wǎng)運(yùn)行,方便電網(wǎng)調(diào)控人員對(duì)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(yùn)行狀態(tài)。
4信息技術(shù)在電力自動(dòng)化未來(lái)應(yīng)用中的發(fā)展趨勢(shì)
信息技術(shù),簡(jiǎn)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(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)為工具進(jìn)行設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)、安裝應(yīng)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(guó)ITAA(信息技術(shù)協(xié)會(huì))把信息技術(shù)定為高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)。主要圍繞電子計(jì)算機(jī)和通信技術(shù),進(jìn)行各種可視化、多媒體化的開(kāi)發(fā)和研究。這個(gè)領(lǐng)域包括網(wǎng)絡(luò)管理、網(wǎng)絡(luò)開(kāi)發(fā)、軟件開(kāi)發(fā)和安裝、計(jì)算機(jī)硬件升級(jí)、計(jì)劃管理等等學(xué)科。在企業(yè)中,信息技術(shù)體系結(jié)構(gòu)是一個(gè)為達(dá)成戰(zhàn)略目標(biāo)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(shí)現(xiàn)管理體系結(jié)構(gòu)的信息技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)則。計(jì)算機(jī)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(jì)范圍也開(kāi)始逐步擴(kuò)大,但是以人為本仍然是電力自動(dòng)化系統(tǒng)建設(shè)中必須著重考慮到的因素。在這個(gè)互聯(lián)網(wǎng)普遍的時(shí)代,電力系統(tǒng)能很好的融合計(jì)算機(jī)、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(shí)能讓電力系統(tǒng)穩(wěn)定、安全、簡(jiǎn)便及經(jīng)濟(jì)的操作運(yùn)行。
4.2智能化
智能化已經(jīng)成為了電力自動(dòng)化系統(tǒng)的主要發(fā)展趨勢(shì),由計(jì)算機(jī)人工智能提供的技術(shù)支持,可有效整合電力自動(dòng)化系統(tǒng)內(nèi)的信息資訊,能夠做到實(shí)時(shí)監(jiān)控電力系統(tǒng)中的故障發(fā)生,并對(duì)其進(jìn)行自動(dòng)分析和預(yù)警等,甚至可以在事故發(fā)生后自主進(jìn)行控制和恢復(fù)。為了方便所有人,可以建立一個(gè)對(duì)電力各系統(tǒng)能自主進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)保護(hù)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(jiǎn)便進(jìn)行恢復(fù)和列解的系統(tǒng)控制,同步信息到同一個(gè)網(wǎng)絡(luò)控制平臺(tái),從而可以做到金及控制一體化,安全而又簡(jiǎn)便的操作。
4.3數(shù)字化
電力自動(dòng)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(shí)現(xiàn)其運(yùn)行的準(zhǔn)確有效、安全快速和實(shí)時(shí)狀態(tài)。對(duì)采集處理并充分的分析利用后所得的綜合信息進(jìn)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(kù),使運(yùn)行、維護(hù)、管理、勘測(cè)等各個(gè)環(huán)節(jié)都有一個(gè)完整的信息處理庫(kù),實(shí)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(yùn)行。
4.4電力自動(dòng)化系統(tǒng)和電子信息設(shè)備的兼容
這是一個(gè)被手機(jī)、電腦等高科技電子設(shè)備所普及的年代,越來(lái)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(dòng)化系統(tǒng)的未來(lái)發(fā)展方向應(yīng)該也不會(huì)例外,然而相對(duì)于那些微型電子產(chǎn)品來(lái)說(shuō),應(yīng)用起來(lái)比較復(fù)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(yīng)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(jī)等不定性狀況。如果實(shí)現(xiàn)了電子信息設(shè)備與電力系統(tǒng)的兼容的話,就會(huì)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(fù)雜,給信息安全防范帶來(lái)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(dāng)前電力自動(dòng)化管理系統(tǒng)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)的類型分為實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和非實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)兩種,下面我們逐一對(duì)這兩種數(shù)據(jù)的安全防范要求做出說(shuō)明。
2.1實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)安全防范要求
實(shí)時(shí)通訊對(duì)網(wǎng)絡(luò)的傳輸速度與質(zhì)量要求很高,通信規(guī)約在時(shí)間方面相對(duì)苛刻,允許的傳輸延遲范圍很小。同時(shí),實(shí)時(shí)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量一般不大,流量長(zhǎng)期保持在一定水平,波動(dòng)幅度較小?,F(xiàn)階段電力通信系統(tǒng)中常見(jiàn)的實(shí)時(shí)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(hù)裝置及其他自動(dòng)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(yùn)行。在實(shí)時(shí)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(cè)、事件順序記錄(SOE)信息等。這些數(shù)據(jù)是電網(wǎng)運(yùn)行狀的直接反映,是電力調(diào)度運(yùn)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(shí)時(shí)數(shù)據(jù)具有流量穩(wěn)定、時(shí)效性的特點(diǎn),對(duì)于數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶?shí)時(shí)性、可靠性、保密性與完整性方面有著加高的要求。所以,在進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸時(shí)要切實(shí)做好加密工作。
2.2非實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)安全防范要求
和實(shí)時(shí)傳輸數(shù)據(jù)相比,非實(shí)時(shí)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)具有數(shù)據(jù)傳輸量大,時(shí)效性低的特點(diǎn),對(duì)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(hù)日志、電力用戶的電能質(zhì)量信息等。非實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)對(duì)于數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐暾院捅C苄砸灿幸欢ㄒ?,工作中要根?jù)具體情況選擇正確的加密算法。
3電力通信系統(tǒng)自動(dòng)化信息安全核查
3.1建立核查庫(kù)
由于實(shí)際工作需要,信息安全基線核查系統(tǒng)要能夠辨識(shí)不同種類的業(yè)務(wù),并在基線安全模塊內(nèi)部完成業(yè)務(wù)系統(tǒng)的分析工作,以實(shí)現(xiàn)對(duì)不同業(yè)務(wù)的安全核查。為實(shí)現(xiàn)這個(gè)目的,基線系統(tǒng)中要含有針對(duì)不同業(yè)務(wù)的安全模型功能框架,并將這些框架細(xì)化分解到系統(tǒng)的各個(gè)模塊中。根據(jù)不同業(yè)務(wù)所具有的特點(diǎn),信息安全基線核查系統(tǒng)對(duì)其可能存在的安全風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行針對(duì)性的分析核查,并提出相應(yīng)的處置措施,進(jìn)而在系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)層實(shí)現(xiàn)這些功能。除此之外,安全基線還負(fù)責(zé)對(duì)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)層進(jìn)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(duì)于該項(xiàng)核查工作的完成質(zhì)量具有關(guān)鍵性影響?;€核查庫(kù)是信息安全核查工具的基礎(chǔ),同時(shí)也是安全核查工具的參考標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)前我國(guó)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(xiàng)規(guī)范設(shè)計(jì)了電力企業(yè)信息安全基線庫(kù),成為電力企業(yè)信息安全管理工作的堅(jiān)實(shí)技術(shù)基礎(chǔ)?;€庫(kù)涉及操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)、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(kù)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(hào)、口令、授權(quán)、日志、IP地址以及一些其他方面都屬于基線庫(kù)的研究?jī)?nèi)容。它們對(duì)系統(tǒng)安全有著直接影響,是安全檢查的必選項(xiàng)目。在核查設(shè)備安全配置相關(guān)信息時(shí),必須對(duì)設(shè)備的基本安全配置要求有著清晰的掌握,并提供相應(yīng)的安全標(biāo)準(zhǔn),以保障設(shè)備的入網(wǎng)測(cè)試、工程驗(yàn)收和運(yùn)行維護(hù)的正常開(kāi)展。
3.2信息安全核查系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)
電力通信系統(tǒng)信息安全核查采用網(wǎng)頁(yè)方式進(jìn)行系統(tǒng)管理。用戶和系統(tǒng)模塊以網(wǎng)頁(yè)為交互界面,通過(guò)瀏覽器進(jìn)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(fù)雜,為提高設(shè)計(jì)效率,采用模塊化的設(shè)計(jì)方式,在系統(tǒng)多個(gè)不同功能的模塊中,掃描中心的作用最為重要。該模塊負(fù)責(zé)對(duì)已經(jīng)完成的目標(biāo)進(jìn)行探測(cè)和評(píng)估。具體工作內(nèi)容包括對(duì)主機(jī)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(shí)庫(kù)是系統(tǒng)正常運(yùn)行的基礎(chǔ),負(fù)責(zé)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(shí)庫(kù)主要包括已知系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、應(yīng)用、中間件、數(shù)據(jù)庫(kù)等的安全配置指導(dǎo)參數(shù)檢查列表等。系統(tǒng)掃描任務(wù)完成后,各相關(guān)數(shù)據(jù)匯總到掃描結(jié)果庫(kù),形成掃描結(jié)果報(bào)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(gè)模塊的版本升級(jí)工作由數(shù)據(jù)同步模塊復(fù)雜,同時(shí),該模塊還負(fù)責(zé)系統(tǒng)與外部數(shù)據(jù)匯總服務(wù)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(guò)Web界面模塊實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)各項(xiàng)應(yīng)用功能。根據(jù)用戶要求的不同,Web界面模塊具有多個(gè)子模塊與之相對(duì)應(yīng)。配置核查系統(tǒng)負(fù)責(zé)本地執(zhí)行工作,為受查設(shè)備編制結(jié)果報(bào)表,報(bào)表隨后匯總至系統(tǒng)進(jìn)行分析。在Web界面的輔助下,用戶可以進(jìn)行掃描、數(shù)據(jù)輸出、報(bào)告生成等多種操作。
3.3統(tǒng)計(jì)分析設(shè)計(jì)
安全基線核查具有宏觀和微觀雙重風(fēng)險(xiǎn)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(wèn)題分布、危害、主機(jī)信息等多方面對(duì)系統(tǒng)安全進(jìn)行細(xì)粒度統(tǒng)計(jì)分析,并使用形象生動(dòng)的圖例進(jìn)行說(shuō)明。另一方面,系統(tǒng)針對(duì)核查結(jié)果提出切實(shí)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(jì)的關(guān)鍵詞進(jìn)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(xì)配置信息。
由于國(guó)家電網(wǎng)經(jīng)營(yíng)發(fā)展屬于民生大計(jì)問(wèn)題,產(chǎn)業(yè)發(fā)展涉及到輸變電生產(chǎn)、電力項(xiàng)目建設(shè)、工程項(xiàng)目維修、用電銷售等諸多經(jīng)營(yíng)業(yè)務(wù)內(nèi)容。因此,電力系統(tǒng)自動(dòng)化通信技術(shù)視角下的技術(shù)定位相對(duì)較廣,在信息系統(tǒng)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、組裝環(huán)節(jié)中也就必然存在一定安全隱患問(wèn)題。比如,第一點(diǎn)則屬于系統(tǒng)硬件故障隱患問(wèn)題,和信息系統(tǒng)設(shè)計(jì)初期階段存在隱患有主要關(guān)系。第二點(diǎn)軟件系統(tǒng)自有的安全隱患問(wèn)題,這類安全隱患一般多來(lái)源于電力通信自動(dòng)化技術(shù)領(lǐng)域下的平臺(tái)軟件,在平臺(tái)設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)階段存在一定技術(shù)遺留問(wèn)題。第三,基于TCP/IP協(xié)議棧的定義內(nèi)容在網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用設(shè)計(jì)之初時(shí)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(wèn)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(zāi),抑或通信系統(tǒng)遭受自然外力破壞,如地震、覆冰、風(fēng)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(huì)使得國(guó)家電網(wǎng)造成不可避免的經(jīng)濟(jì)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(jì)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(wèn)題。此外,這類隱患問(wèn)題出現(xiàn)一般并非人為主觀意識(shí)上故意造成安全問(wèn)題,而屬于人為以外因素所致的安全隱患問(wèn)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(wèn)題。伴隨這種惡意行為發(fā)生,可能會(huì)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(guò)惡劣、低俗的網(wǎng)絡(luò)黑客行為謀取私利。
2電力自動(dòng)化通信技術(shù)下的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)分析
國(guó)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(mén)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(yīng)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(yíng)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(jìn)行監(jiān)控、處理、評(píng)估及分析等;同時(shí),其基本功能板塊劃分為數(shù)據(jù)采集、能源分析、信息存儲(chǔ)、實(shí)時(shí)監(jiān)控等。
2.2MIS系統(tǒng)(信息業(yè)務(wù)網(wǎng))
該系統(tǒng)平臺(tái)主要對(duì)網(wǎng)絡(luò)信息化相關(guān)商務(wù)活動(dòng)進(jìn)行服務(wù),同時(shí)其系統(tǒng)平臺(tái)主要包括辦公自動(dòng)化、用戶供電信息查詢、信息統(tǒng)計(jì)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(duì)電力企業(yè)的直屬上下級(jí)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(wù)下的重要客戶數(shù)據(jù)交互等。與之同時(shí),MIS系統(tǒng)平臺(tái)下已經(jīng)由過(guò)去單一的EMS模式逐步轉(zhuǎn)化為了當(dāng)前的自動(dòng)化DMS、TMR、調(diào)度管理、及雷電監(jiān)測(cè)等多種方式應(yīng)用拓展,可以會(huì)說(shuō)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(yīng)用于電力產(chǎn)業(yè)經(jīng)營(yíng)業(yè)務(wù)相關(guān)的組織活動(dòng)方面,比如財(cái)務(wù)管理、物資置辦、用電檢查、安全監(jiān)控、信息查詢等多個(gè)方面。包括在MIS平臺(tái)使用時(shí)也能夠配套www、mail等板塊予以實(shí)踐應(yīng)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(shí)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)取用于同級(jí)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(dòng)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(jī)制
國(guó)家電網(wǎng)下電力企業(yè)通信技術(shù)平臺(tái)下的各個(gè)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(jī)制非常重要。因此,在安全機(jī)制構(gòu)建過(guò)程中,需要保障安全機(jī)制具有嚴(yán)謹(jǐn)?shù)倪壿嬓裕芙Y(jié)合電力企業(yè)自身需求情況,確認(rèn)出重點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)防范區(qū)域與劃分出普通網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)區(qū)域。比如,對(duì)于一般性網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)區(qū)域,需要設(shè)置具備一定開(kāi)放性的訪問(wèn)權(quán)限;而重點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)防范區(qū)則需要嚴(yán)格限制普通權(quán)限客戶登錄,設(shè)立較高安全級(jí)別權(quán)限,以此才能對(duì)安全數(shù)據(jù)、資源信息、QA系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)進(jìn)行重點(diǎn)安全監(jiān)督。
3.2完善信息網(wǎng)絡(luò)設(shè)備管理機(jī)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(qiáng)調(diào)設(shè)備管理綜合效率最大化提升?;诖?,設(shè)備管理機(jī)制中要配套使用促進(jìn)人員職能發(fā)揮的激烈獎(jiǎng)懲機(jī)制,以此來(lái)提升其責(zé)任意識(shí)和凝聚歸屬感,激發(fā)人員信息安全運(yùn)維作業(yè)的人員主觀能動(dòng)性。此外,設(shè)備管理工作開(kāi)展從基本規(guī)劃、設(shè)計(jì)研發(fā)、平臺(tái)選型、配件采購(gòu)、安裝組建、故障維修、定期養(yǎng)護(hù)、技術(shù)更新、設(shè)施技改等方面進(jìn)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(tái)的可靠性與實(shí)用性。
3.3強(qiáng)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(duì)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(dāng)前通信網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)主要有:防火墻、身份鑒別與驗(yàn)證、信息資源加密手段應(yīng)用等。因此,第一,強(qiáng)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(hù)屏障作用的內(nèi)、外網(wǎng)安全服務(wù)通道。所以,防火墻優(yōu)化設(shè)計(jì)時(shí)要重點(diǎn)考慮其接口連接問(wèn)題的同時(shí),配套做好網(wǎng)絡(luò)漏洞修復(fù)。第二,身份鑒別與驗(yàn)證,則要重點(diǎn)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(wèn)等,以便于公司內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)安全軟件開(kāi)發(fā)時(shí)可提供必要信息資源依據(jù)。第三,對(duì)于信息加密手段應(yīng)用,則要重點(diǎn)考慮口令卡、智能卡、以及密鑰安全形手段的配套使用。同時(shí),信息加密還可以結(jié)合企業(yè)自身?xiàng)l件,配套使用DES/RAS等密碼技術(shù)應(yīng)用,以避免未經(jīng)授權(quán)時(shí)可有效控制非訪訪問(wèn)獲得數(shù)據(jù)等,防范重要數(shù)據(jù)泄漏。
2電氣自動(dòng)化技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用
2.1變電站及配電自動(dòng)化的應(yīng)用
變電站自動(dòng)化技術(shù)是采用現(xiàn)代通信技術(shù)、先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)、電子技術(shù)以及信息處理技術(shù),實(shí)現(xiàn)對(duì)變電站的二次設(shè)備的重新組合和優(yōu)化設(shè)計(jì),從而減少了人力資源的浪費(fèi),減低了變電站及配電站工作人員的工作強(qiáng)度,提高變電站及配電站人員的安全性及整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行的有效性。不僅如此,變電站自動(dòng)化技術(shù)還可以多層次、全方位地對(duì)多種電氣設(shè)備的運(yùn)行狀況進(jìn)行安全檢測(cè)以達(dá)到高效控制的目標(biāo)。在實(shí)際的應(yīng)用中,主要通過(guò)新型的設(shè)備代替以往的電磁式裝置從而使得現(xiàn)場(chǎng)的監(jiān)視操作更加智能化、可視化。變電站自動(dòng)化除了滿足變電站運(yùn)行操作任務(wù)外還作為電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)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(gè)重要環(huán)節(jié)。隨著對(duì)科學(xué)技術(shù)的應(yīng)用以及監(jiān)控設(shè)備的更新,種綜合性的自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)能夠提高變電站運(yùn)行的穩(wěn)定性,降低運(yùn)行維護(hù)的成本,高質(zhì)量輸電過(guò)程,經(jīng)濟(jì)效益提高很多。
2.2在電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化中的應(yīng)用
在電力工程中,電網(wǎng)的總調(diào)度能夠通過(guò)大屏幕顯示器、計(jì)算機(jī)服務(wù)等自動(dòng)化系統(tǒng)對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控。根據(jù)電力工程中電網(wǎng)的運(yùn)行情況進(jìn)行分析,監(jiān)控電網(wǎng)的實(shí)時(shí)狀態(tài)。通過(guò)各個(gè)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(duì)電力工程整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行評(píng)估、調(diào)配和預(yù)測(cè),從而減少了電網(wǎng)在運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)的電力故障及異常情況,通過(guò)電氣自動(dòng)化技術(shù)能夠及時(shí)作出判斷,檢測(cè)更加及時(shí)。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(guò)電氣自動(dòng)化技術(shù)還能對(duì)整個(gè)電網(wǎng)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)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(yīng)對(duì)措施,防止事故的擴(kuò)散,減低影響。
2.3分散測(cè)控系統(tǒng)自動(dòng)化的應(yīng)用
在電力工程的發(fā)電廠分散測(cè)控系統(tǒng)中,通過(guò)太網(wǎng)、過(guò)程控制單元、工程師工作站、高速數(shù)據(jù)通訊網(wǎng)等對(duì)分層對(duì)電廠的生產(chǎn)狀況進(jìn)行測(cè)試和控制。經(jīng)過(guò)過(guò)程控制單元可以在生產(chǎn)運(yùn)行的過(guò)程中通過(guò)接受熱電阻、熱電偶、電氣量等信號(hào),處理運(yùn)算的結(jié)果、參數(shù)等,通過(guò)這種方式對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行監(jiān)控,從而提高電氣自動(dòng)化在電力工程中的檢測(cè)、保護(hù)和控制功能。
2.4計(jì)算機(jī)自動(dòng)化的應(yīng)用
電氣自動(dòng)化技術(shù)在電力工程中的應(yīng)用主要是引入了計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng),通過(guò)微型計(jì)算機(jī)讓整個(gè)電力系統(tǒng)自動(dòng)記錄、反饋電氣設(shè)施的實(shí)際工作情況。同時(shí),對(duì)反饋信息進(jìn)行的誤差判定。加強(qiáng)軟件的查找、分析、測(cè)算的應(yīng)用,從而在電力工程中實(shí)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(dòng)化技術(shù)中還要注意對(duì)監(jiān)控方式、現(xiàn)場(chǎng)總線監(jiān)控進(jìn)行設(shè)計(jì)。只有全面加強(qiáng)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(gè)系統(tǒng)穩(wěn)定性、可靠性。
2.5電力自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)
我國(guó)的經(jīng)濟(jì)不斷的發(fā)展,人們的的經(jīng)濟(jì)水平和生活的質(zhì)量也在不斷的提高,因此,對(duì)供電系統(tǒng)的需要和依賴也是越來(lái)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(gè)部門(mén)之間不能達(dá)到有效的資源共享,也就會(huì)使電力系統(tǒng)出現(xiàn)各種各樣的問(wèn)題。因此,在以后的發(fā)展過(guò)程中,我們針對(duì)這種現(xiàn)象,就應(yīng)該加強(qiáng)和改善,對(duì)電力部門(mén)之間的內(nèi)部資源進(jìn)行資源整合和統(tǒng)一,然后達(dá)到電力資源的統(tǒng)一共享,這樣就會(huì)形成一個(gè)內(nèi)部信息可以高效利用的效果。隨著電力自動(dòng)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(dāng),再更好的運(yùn)用電力自動(dòng)的技術(shù),在電力工程的發(fā)展上面就能提高經(jīng)濟(jì)效益。
⑵電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化。通過(guò)電網(wǎng)調(diào)度加強(qiáng)對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的控制,使電力在生產(chǎn)的過(guò)程中能夠獲取實(shí)時(shí)數(shù)據(jù),能夠?qū)﹄娋W(wǎng)運(yùn)行情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控和分析、評(píng)估和電力負(fù)荷的預(yù)測(cè)等操作,提高電網(wǎng)運(yùn)行的質(zhì)量,適應(yīng)電力市場(chǎng)運(yùn)營(yíng)的需求。
⑶發(fā)電廠分散測(cè)控系統(tǒng)(DCS)。能夠有效的對(duì)運(yùn)行參數(shù)和設(shè)備狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示和打印,促進(jìn)整個(gè)系統(tǒng)生產(chǎn)過(guò)程的檢測(cè)、控制盒聯(lián)鎖保護(hù)等功能,保障系統(tǒng)運(yùn)行的安全。
2電力工程中電氣自動(dòng)化技術(shù)
⑴全控型電力電子開(kāi)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(guó)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(yīng)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(kāi)關(guān)逐步的被廣泛的研制和應(yīng)用。根據(jù)各種器件的性能適應(yīng)于各個(gè)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(dòng)器件,其對(duì)驅(qū)動(dòng)電力要求簡(jiǎn)單,開(kāi)關(guān)時(shí)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(huì)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(yīng)用。在這種背景下,作為新一代的復(fù)合型電力電子器件IGBT/MGT應(yīng)運(yùn)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(kāi)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(dòng)電路簡(jiǎn)單,更符合現(xiàn)代化對(duì)電力器件的需求。新一代的復(fù)合型電力電器件,隨機(jī)復(fù)合化技術(shù)的不斷提高,電器件生產(chǎn)范圍不斷擴(kuò)大,應(yīng)用也不斷的深入,在電器復(fù)合化的同時(shí),加強(qiáng)對(duì)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(guò)程中,為了能夠適應(yīng)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(kāi)關(guān)損耗,保障開(kāi)關(guān)在頻率上的提高,把逆變器掛在高頻振蕩過(guò)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(qiáng)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(kāi)關(guān)損耗,并且節(jié)約成本,提高逆變器集成化,在電氣自動(dòng)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(duì)交流調(diào)速控制理論的深入研究,將復(fù)雜的矢量變化與電動(dòng)數(shù)學(xué)模型進(jìn)行簡(jiǎn)化處理,在對(duì)交流調(diào)速控制理論研究過(guò)程中,其控制思想獨(dú)特,具有創(chuàng)造性,控制結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,控制手法直接,對(duì)信號(hào)處物理概念明確,轉(zhuǎn)矩響應(yīng)迅速,大大的提高了調(diào)速效率,形成一種高靜動(dòng)態(tài)性能的新型交流調(diào)速方法。適應(yīng)現(xiàn)代化的電氣自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展的需求。
⑷通用變頻器開(kāi)始大量投入使用。隨著變頻器技術(shù)的成熟發(fā)展,高動(dòng)態(tài)性能矢量控制性開(kāi)始大量投入生產(chǎn)和實(shí)用中,它主要采用全數(shù)字控制,通過(guò)相關(guān)的軟件能夠?qū)ο到y(tǒng)進(jìn)行自動(dòng)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(yīng)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(jī)控制動(dòng)技術(shù)的支持下不斷的提高。