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1电力过程自动化现状目前电力部门自动化道路的发展并非一帆风顺,一些问题已经显现出来,为保证其良好发展,必须对一些常见的问题进行改革。我国电力工程的自动化技术仍旧处于发展中阶段,在管理上存在一定漏洞。电力工程系统复杂,子系统众多,电力工程系统的运行必须保证各个部分的平稳运行,因此管理起来具有较高的难度。同时由于电力部门自动化设备更新速度较慢,很多技术难以适应时代的发展。电力部门中监测部门名存实亡,自动化设备的自动监测功能虽然能够帮助工作人员进行监控,但并不能完全取代人的功能,一些电力部门过分迷信自动化设备,导致管理上存在片面性。
2电力工程自动化存在的问题
(1)盲目引进自动化设备,没有针对性随着科学技术的不断大展,很多自动化设备出现在电力工程现场。电力部门的管理是一个系统多样性的过程,因此仅靠人力难以实现全方位的工程管理,难以发现系统中存在的隐患,通过全面检测也只能发现一些比较明显的问题。通过自动化设备能够实现对系统的全方位监测,提高系统工作效率,减少故障发生率。
(2)电力工程自动化装置缺乏人性化电力工程设备具有高度集成电力系统控制能力,很多先进的自动化设备操作具有一定难度,电力部门技术人员在未受到专业培训的情况下难以掌握自动化设备的操作方法。电力部门没有针对建立一个完善快捷的自动化控制系统,技术人员往往无法掌握自动化技术的精髓,无法将自动化的功能完全发挥出来。自动化系统建设缺乏人性化,没有从便于操作的角度进行设计。自动化是为了便于管理而引进的现代化设备,而实际过程却是无法发挥自动化的功能,自动化设备本身却带来了在操作上的难题,适得其反。
(3)电力工程自动化数据传输问题自动化设备对电力工程的控制主要通过对监测数据进行分析并做出反应,与传统人为管理方式一样,只是自动化设备具备反应迅速、高效快捷等优点。管理过程中需要对数据进行准确传输,保证智能处理系统得到的数据是有效的。目前电力系统自动化信息传输存在一定误差。由于电力工程引进的自动化设备并非完全定制,而是采购市面上通用的自动化设备,因此在实际运用时可能与电力工程系统存在兼容性问题,一些系统中存在的问题导致数据无法准确传输,因此导致系统出现一定错误率,甚至可能导致电力系统的故障。
3提高电力工程自动化有效性的措施
(1)针对性引进自动化设备电力部门在引进自动化之前需要对整个电力系统进行分析,找出系统组需要切实解决的问题,对存在的问题进行深入分析,找出解决各个问题的具体措施,看是否有必要引进自动化设备。对迫切需要的部分进行自动化方案探讨,针对问题引进有效的自动化设施,保证自动化设施在电力工程能发挥实际效益,避免盲目跟风造成资金浪费。
(2)建立人性化自动化操作系统自动化设备引进后,应该请专门的人员编写相关程序,从便于操作的角度进行分析,建立一套完整的自动化控制系统。系统最好采用简单明了的操作方式,让电力部门的工作人员能够快速掌握并熟练操作。在自动化操作过程中应该进行一定的防护作用,例如进对一些具有一定后果的操作设置问题选项,操作人员进行相关操作时会有问题弹出,请操作人员确认是否继续操作,避免操作人员的疏忽导致自动化系统紊乱。
(3)采用竞标方式引进定制自动化系统目前从事开发自动化系统与设施的企业众多,竞争颇为激烈,因此电力部门在引进自动化时可以采用竞标的方式购买自动化定制产品,让众多企业参与进来,选择性价比适中的企业。定制的自动化系统能够避免与电力系统的兼容性问题,所有功能针对电力系统而建立,因此数据传输基本不受影响,得到的分析结果准确,真正达到自动化管理的目的。
4结束语
电力自动化技术是在国家电网公司配电系统网络化技术不断提高的契机下迅速发展起来的,它是一门综合技术,包括现代电子技术、信息处理技术、网络信息技术。电力自动化技术在电力系统中的应用为其平稳发展提供了一定的条件,也减少了电力系统中安全事故发生的几率,节约了各种资源。电力自动化技术可以对电力系统的整体参数进行详细的检测,保障其正常运行。电力系统对电力自动化的要求大概分为两个方面:第一,对它的技术要求。在这方面我们要不断发展电力自动化技术,并提高电力自动化技术的发展水平,从而在一定程度上减少和避免电力系统安全事故的发生,保证电力系统的安全性和稳定性,也可以减少对人力资源的浪费。第二,对它的检测性的要求。电力自动化技术会对电力系统整体的每一个参数进行定期的检查和测试,并对它进行进一步的改进和完善,保证整个电力系统的正常运行。
2 电力自动化在我国的发展
2.1电网自动化调度技术方向的发展
电网自动化调度技术是指以计算机技术和信息技术为控制手段,实现信息的采集、整理和显示,保证电力系统一个良好的运行状态,能够让调度人员更好地掌握全局,实现对整个系统的有效指挥。电网自动化在调度方面的发展,使我们对电力工程有了全面的监控,能够更方便地应对突发事件,保障电网系统的稳定运行。
2.2变电站在技术上的自动化
变电站在技术上的自动化主要是指利用计算机和通信方面的技术对得到的信息进行集中处理。实现个人在变电站对信息的处理,可以对整个电力系统进行优化和整合,这样就可以对搜集来的数据和信息进行比较全面的处理。利用此功能可以有效监控整个电力系统的操作和运行状况。
3电力工程中的电力自动化技术应用
3.1供电系统自动化技术
电力自动化技术在供电系统的应用主要包括三大块,即电力调度区域实现自动化监控、变电站运行、管理的自动化以及负荷控制工作的自动化。电力调度区域实现自动化监控主要通过小型计算机来完成。变电站运行管理自动化主要通过计算机与互联网通信技术来完成,通过应用计算机对所反映的数据进行集中处理,提高处理效率,可以有效实现对整个电网运行的实时监控,能够做到及时发现故障、及时报告,提高维修速度,保证电网运行的通畅。负荷自动化控制主要采用工频、声频控制来完成,根据电力系统负荷的记录来自动生成负荷曲线,让工作人员对其进行实时监控。
3.2电力自动化补偿技术
传统的低压无功补偿技术采用的是单一信号,以及三项电容器,但是,该技术在应用过程中存在大量的缺陷,如在应对用电为单相负荷的用户时,会出现三相负荷不平衡的问题。而自动化补偿技术的出现,有效弥补了低压无功补偿技术存在的缺陷,能够有效实现三相共补,三相分补,并能将二者有效结合,更好地适应电力负载的变化,同时该技术还具备检测功能,能够对电器进行实时的防护。
3.3对象数据库技术
现如今,在电网运行中,对象数据库技术已经被广泛应用,该技术与传统监控技术相比,占据着绝对的优势。通过该技术的应用,可以实现数据库的自动化监控,且对信息数据的处理速度非常快,准确率极高,极大地弥补了传统人工处理数据的不足。随着数据库技术的进一步发展,未来有望实现电力系统自动监视与控制等功能,不仅可以有效满足企业发展降低成本的要求,还可以有效满足工业、生活用电迅速增长的需求。
4结语
为做好外部非法因素的防范工作,确保电力通信系统信息安全,电力企业开发实施了电网通信安全防护体系建设工作。它以电网安全防护工程为主体,实现了科学的电力工程实施流程、管理技术和现阶段最先进的技术的高度结合,构建起一整套全方位的电力系统通信安全防护机制。它涉及信息安全工程学相关知识,以信息安全工程能力成熟度模型(SSE-CMM)为规范,指导实施电力通信安全工程的全过程,从具体的安全设备设置,到安全工程的管理、组织和设计、实施、验证各个环节,包含了电力系统信息安全防范体系的所有环节。具体来说,电力系统通信安全防护体系包括三个主要因素,即策略、管理和技术。
2电力通信系统信息安全相关要求
电力通信所面临的环境比较复杂,给信息安全防范带来较大困难。不同的数据传输方式,信息安全防范的要求也不一样。当前电力自动化管理系统无线网络传输数据的类型分为实时数据和非实时数据两种,下面我们逐一对这两种数据的安全防范要求做出说明。
2.1实时数据安全防范要求
实时通讯对网络的传输速度与质量要求很高,通信规约在时间方面相对苛刻,允许的传输延迟范围很小。同时,实时传输的数据量一般不大,流量长期保持在一定水平,波动幅度较小。现阶段电力通信系统中常见的实时传输数据包括以下几种:(1)下行数据。包括遥控、遥调和保护装置及其他自动装置的整定值信息等。这类数据受设备状态影响,直接关系到电力系统能否安全稳定运行。在实时传输和安全防范方面的要求都比较高。(2)上行数据。包括遥信、重要遥测、事件顺序记录(SOE)信息等。这些数据是电网运行状的直接反映,是电力调度运行的重要参考依据,具有一定的保密性要求。从上面可以看出,电力通信实时数据具有流量稳定、时效性的特点,对于数据传输的实时性、可靠性、保密性与完整性方面有着加高的要求。所以,在进行实时数据传输时要切实做好加密工作。
2.2非实时数据安全防范要求
和实时传输数据相比,非实时传输的数据具有数据传输量大,时效性低的特点,对于传输延迟的要求也较为宽泛。这类数据主要包括电力设备的维护日志、电力用户的电能质量信息等。非实时数据对于数据传输的完整性和保密性也有一定要求,工作中要根据具体情况选择正确的加密算法。
3电力通信系统自动化信息安全核查
3.1建立核查库
由于实际工作需要,信息安全基线核查系统要能够辨识不同种类的业务,并在基线安全模块内部完成业务系统的分析工作,以实现对不同业务的安全核查。为实现这个目的,基线系统中要含有针对不同业务的安全模型功能框架,并将这些框架细化分解到系统的各个模块中。根据不同业务所具有的特点,信息安全基线核查系统对其可能存在的安全风险进行针对性的分析核查,并提出相应的处置措施,进而在系统实现层实现这些功能。除此之外,安全基线还负责对系统实现层进行安全漏洞和安全配置相关信息的核查。核查覆盖范围的大小对于该项核查工作的完成质量具有关键性影响。基线核查库是信息安全核查工具的基础,同时也是安全核查工具的参考标准。当前我国已经了电力企业通信安全配置核查检查规范,并根据这项规范设计了电力企业信息安全基线库,成为电力企业信息安全管理工作的坚实技术基础。基线库涉及操作系统、数据库、网络设备以及安全设备等的相关研究。其中,操作系统包括Win-dows2000、Windows2003、WindowsXP、WindowsVista、UNIX操作系统系列等;数据库包括Oracle、SQLServer、Informix等,网络设备包括Hua-wei/Cisco设备,安全设备包括Juniper、Cisco防火墙等。账号、口令、授权、日志、IP地址以及一些其他方面都属于基线库的研究内容。它们对系统安全有着直接影响,是安全检查的必选项目。在核查设备安全配置相关信息时,必须对设备的基本安全配置要求有着清晰的掌握,并提供相应的安全标准,以保障设备的入网测试、工程验收和运行维护的正常开展。
3.2信息安全核查系统架构设计
电力通信系统信息安全核查采用网页方式进行系统管理。用户和系统模块以网页为交互界面,通过浏览器进行数据传递,从而大幅降低了用户使用管理的难度,提高了工作效率。核查系统结构复杂,为提高设计效率,采用模块化的设计方式,在系统多个不同功能的模块中,扫描中心的作用最为重要。该模块负责对已经完成的目标进行探测和评估。具体工作内容包括对主机存活状态、操作系统的设别以及相关规则的解析及匹配。安全基线配置知识库是系统正常运行的基础,负责为扫描调度模块和Web管理模块提高基础数据,该知识库主要包括已知系统、网络设备、应用、中间件、数据库等的安全配置指导参数检查列表等。系统扫描任务完成后,各相关数据汇总到扫描结果库,形成扫描结果报告,以此作为用户查询和分析的数据基础。系统内各个模块的版本升级工作由数据同步模块复杂,同时,该模块还负责系统与外部数据汇总服务器的数据同步工作。Web界面模块是用户与系统交互的重要渠道,用户通过Web界面模块实现系统各项应用功能。根据用户要求的不同,Web界面模块具有多个子模块与之相对应。配置核查系统负责本地执行工作,为受查设备编制结果报表,报表随后汇总至系统进行分析。在Web界面的辅助下,用户可以进行扫描、数据输出、报告生成等多种操作。
3.3统计分析设计
安全基线核查具有宏观和微观双重风险分析功能。一方面,它能够全方位地反映通信网络安全整体水平,从问题分布、危害、主机信息等多方面对系统安全进行细粒度统计分析,并使用形象生动的图例进行说明。另一方面,系统针对核查结果提出切实可行的安全配置解决方案,此外,系统还具备关键词查询功能,允许客户利用自己设计的关键词进行相关信息的搜索,从而帮助用户更方便地了解指定设备的详细配置信息。
4结束语
⑴变电站自动化。运用全微机化的装置替代电流信号电缆式设备,采用数字化技术、网络化技术,以计算机电缆或者光线替代电流信号电缆,实现自动化的监控和操作,从而减少人力资源的浪费,提高工作效率和运行水平,保障变电站运行的安全性和稳定性。
⑵电网调度自动化。通过电网调度加强对计算机网络系统的控制,使电力在生产的过程中能够获取实时数据,能够对电网运行情况进行实时监控和分析、评估和电力负荷的预测等操作,提高电网运行的质量,适应电力市场运营的需求。
⑶发电厂分散测控系统(DCS)。能够有效的对运行参数和设备状态进行实时显示和打印,促进整个系统生产过程的检测、控制盒联锁保护等功能,保障系统运行的安全。
2电力工程中电气自动化技术
⑴全控型电力电子开关逐步取代半控型晶闸管。晶闸管作为第一代电子电力器件,在我国电力工程发展中起着十分重要的作用,伴随着电力技术的发展和提高,交流变频技术的兴起,第一代半控型晶闸管已经不能适应现代化电力系统发展的要求,以CTR/GTO/P-MOSEFT为代表的第二代全控式电力电子开关逐步的被广泛的研制和应用。根据各种器件的性能适应于各个电流、电压额等电力系统范围中。而由于第二代全控型器件必须要有较大的控制电流,使电流在控制方面难度增加。而MOSFET作为一种电压驱动器件,其对驱动电力要求简单,开关时间快,并且安全工作区十分稳定,但是其通态电压额会随着额定电压的增加而倍增加,从而不利于P-MOSFET的推广和应用。在这种背景下,作为新一代的复合型电力电子器件IGBT/MGT应运而生,IGBT拥有和MOSFET一样的高输入阻抗、高速特性和GTR大电流面密度特性的混合器件。开关速度快,通态电压低,工作频率高,并且具有宽而稳定的安全工作区,工作效率高,驱动电路简单,更符合现代化对电力器件的需求。新一代的复合型电力电器件,随机复合化技术的不断提高,电器件生产范围不断扩大,应用也不断的深入,在电器复合化的同时,加强对电器向模块化的发展,使电力电器件向更高要求发展。
⑵变频器电路从低频向高频方向发展。在电力电子器件不断更新的过程中,为了能够适应电力电子器件的需求,由它组成的变换器电路也在不断的更新换代中,以往的变频器电力已经不能满足新一代电力电子器件的需求。采用谐夺式直流环逆变器能够有效的降低开关损耗,保障开关在频率上的提高,把逆变器挂在高频振荡过零的谐振路上,使电力电子器件在零电压或零电流下转换。加强变频器电力从低频向高频方向的发展不仅能够有效的降低开关损耗,并且节约成本,提高逆变器集成化,在电气自动化技术中具有广阔的发展前途。
⑶交流调速控制理论的日趋成熟。随着对交流调速控制理论的深入研究,将复杂的矢量变化与电动数学模型进行简化处理,在对交流调速控制理论研究过程中,其控制思想独特,具有创造性,控制结构简单,控制手法直接,对信号处物理概念明确,转矩响应迅速,大大的提高了调速效率,形成一种高静动态性能的新型交流调速方法。适应现代化的电气自动化技术发展的需求。
⑷通用变频器开始大量投入使用。随着变频器技术的成熟发展,高动态性能矢量控制性开始大量投入生产和实用中,它主要采用全数字控制,通过相关的软件能够对系统进行自动化的设定和操作,提高变频器的变结构控制盒自适应控制。伴随着技术的不断提高,变频器的可靠性、可维修性、可操作性等相关的功能在单片机控制动技术的支持下不断的提高。
3结束语
1.1使用达标的设备安全指标
针对于机房电源的使用,双机冗余在服务器领域使用,双通道或者是比双通道更高的一个标准作为数据信息搜集的安全指标,UNIX服务器在大型集控站和地调上使用,机柜使用的标准达到机柜的参数标准,所以机房电源需要的是大功率延时电源,方可确保电力使用的安全性。而定期检测UPS电源的使用情况,以免使用时间较久出现漏液的问题。
1.2确保传输介质安全所要达到的指标
由于受到电力企业和集控站的电磁干扰的原因,网线需要屏蔽电磁干扰,尽量选择RJ45头和双绞线来解决。制作RJ45头需要做到以下几点:第一按照顺序排列整齐,插入RJ45插头,使用压线钳弄紧。第二双绞线不能够露在外面,如果露出的部分已经超过了12MM的话,就会降低网线通讯质量标准,导致近端串扰和回拨损耗的问题。
1.3视频监视设备
在没有人看守的情况下,处于110kv或者是110kv以下的变电站运行如何才能够保证其安全?时刻监控环境和操作环境,该设备是安全稳定的,目前绝大多是使用视频监视设备。
2网络安全实现与防范的标准
确保网络结构的安全是通过关键网络结构、网络系统和路由的优化组成的,它也是确保网络安全的一个重要方面。网络结构通过体系结构分层来运行,达到安全管理实效的目的,便于业务的拓展以及进行有效的控制。
2.1网络拓朴的标准配置
地级以上调度网、冗余链路大规模的集控站通常使用的都是双网结构模式,在数据采集通道上则是需要达到标准,采用的备用链路要达到2到3条,这个就是网络拓扑所需要达标的一个标准配置。
2.2网络分段的有效方法
确保网络安全的有效的方法就是进行网络分段,同时也是对网络广播风暴的一种控制的有效措施。网络分段的通常表现手法是进行逻辑分段和物理分段两种。为了达到隔离敏感网络资源和非法用户的目的,有效控制可能遇到的非常监听。从目前的情况来看,以交换机为中心、路由器为边界所形成的网络环境格局是电力调度自动化局域网的主要运行手段,为了能够突出三层交换功能和中心交换机的访问功能两个作用,同时为了能够达到对局域网有效控制的方法,可以采用综合应用物流分段和逻辑分段的方法来实现。
2.3交换机、路由器的网络设备安全的安全防护方法
不法分子对路由器和交换机进行攻击,则会导致网络的严重瘫痪,因为路由器和交交换机有效的解决办法也就是说,加强IOS漏洞的安全性,对管理终端口命令进行严密的保密措施是解决黑客攻击路由器和交换机的有效方法。
2.4运行网络主机安全和物理安全所需要达标的标准
单靠防火墙来确保整个网络安全的话是不够的,需要结合其他方法才能够确保整个网络系统的安全。加强对物理安全措施和网络主机的操作系统安全是提高网络系统安全的方法。对于电脑防护安全的重要程度来看的话,文件系统安排在第一位,接下来是应用服务安全、系统服务安全、操作系统的内核安全以及主机系统的物理安全。从安全防范措施来看,针对于主机的安全检查和漏洞的修补,加上系统进行安全备份则是作为辅助检查来保护系统的安全性。有效控制突破防火墙和发起的内部攻击是确保网络系统安全的第二个措施。最后的防护网络系统的方法是进行系统备份,这个也是在黑客攻击网络系统之后进行的系统修复。对系统进行安全检测,入侵查看和应急处理所采用的一整套的安全检查和各项应对措施,则是在防火墙和主机安全措施使用之后所采取的方法。黑客攻击的方法是这样展开的,突破防火墙和网络主机的限制,从网络链路层识别网络状态信息,然后进行输入,然后进行入侵检测子系统。判定是否有入侵检测系统,可以看是否有相关入侵事件的发生,一旦有这样的情况,采取应急措施,警示对方。系统安全审计还可以对信息来源加以修正,能够有效预防攻击者所发出的攻击行为,妥善处理其后果,有效提高系统安全性。2.5网络防火技术的安全蔽智能网关是目前安全指数最高的防火墙技术,它的隐秘性则是体现在公共系统之后,能够避免入侵者的直接攻击。隐蔽智能网关有连个作用,第一禁止不法分子对专用网络在没有授权访问的基础下进行访问,也能够对访问互联网的人进行有效的日志备忘。它的安全级别之高,也是确保网络系统安全的一种非常有效的方法,同时也能够阻止不法分子的破坏和入侵。
3结语