農(nóng)配網(wǎng)自動化系統(tǒng)安全經(jīng)濟運行的實現(xiàn)方式分析

摘要：文章對農(nóng)配網(wǎng)自動化系統(tǒng)的安全經(jīng)濟運行的實現(xiàn)展開了分析，并對如何實現(xiàn)農(nóng)配網(wǎng)的用電管理、監(jiān)測以及保護等運行進行了闡述，旨在對農(nóng)配網(wǎng)自動化系統(tǒng)進行進一步研究，實現(xiàn)高系統(tǒng)的運行效率，為系統(tǒng)的可持續(xù)性發(fā)展提供建議。

關(guān)鍵詞：農(nóng)配網(wǎng)；自動化系統(tǒng)；系統(tǒng)安全；經(jīng)濟運行；電力系統(tǒng) 文獻標識碼：A

中圖分類號：TM726 文章編號：1009-2374（2017）05-0200-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2017.05.097

1 為廣大用戶建立農(nóng)配網(wǎng)自動化系統(tǒng)

由于用戶群體過于龐大，因此急需對用戶們的安全經(jīng)濟需要進行廣泛的分析，并對用戶不同的需求按照一定的方式進行分類，根據(jù)用戶需要選擇匹配的自動化設備、通信和不同的配置，盡可能地節(jié)約成本，使得自動化系統(tǒng)的性價比充分提升。簡單來講可將農(nóng)配網(wǎng)用戶的自動化配置按照以下方式進行分類：

1.1 專變用戶

對這類用戶可以對其安裝具有管理功能的用戶端，這類終端能夠通過對電表抄表數(shù)據(jù)進行連接，并將電表數(shù)據(jù)進行遠程儲存、監(jiān)測現(xiàn)場計量裝置；對用戶的開關(guān)用電進行監(jiān)控，從而實現(xiàn)了根據(jù)負荷對電量進行控制；由系統(tǒng)主站和遠程通信功能建立數(shù)據(jù)通信，對執(zhí)行系統(tǒng)主站進行直接管理，將現(xiàn)場采集和收集到的用戶電量信息直接傳輸給系統(tǒng)主站，從而便于向用戶們提供當?shù)氐男畔⒎铡Ｍ瑫r可以將GPRS/CDMA無線公網(wǎng)、專用光纖網(wǎng)絡以及230MHz無線網(wǎng)絡作為與系統(tǒng)主站間的通信。

1.2 中小型用戶

此類用戶可安裝專變采集終端，從而能夠更好地對工程實況進行強化，完成遠程抄表，并對現(xiàn)場情況進行管理，實現(xiàn)在用戶進行用電開關(guān)開啟時，開始預付費計算；將直接數(shù)據(jù)通信建立在系統(tǒng)主站與遠程通信，對系統(tǒng)主站的集中管理進行執(zhí)行，將用戶用電的信息和情況直接傳輸?shù)较到y(tǒng)主站中。其中3G無線公網(wǎng)、CDMA以及GPRS等均可用作和系統(tǒng)主站間的通信數(shù)據(jù)傳輸通道。

1.3 低壓單，三相工商業(yè)用戶

對用戶用電電表計量進行集中管理主要目的是為了將其納入集中抄表范圍，并通過采集單位進行公用配電，采集單位為公用配變臺區(qū)，配變臺區(qū)全部的居民電表由臺區(qū)多功能終端通過本地抄表通信，收集到該配變臺區(qū)總表的電能信息和各電表的計量數(shù)據(jù)，上傳數(shù)據(jù)到系統(tǒng)主站，接受管理指令，集中管理用戶計量電表。使用無線網(wǎng)絡和光纖網(wǎng)絡可以讓系統(tǒng)主站與臺區(qū)多功能終端遠程數(shù)傳通信。

2 為確保系統(tǒng)運行安全實行分層防護

眾所周知，農(nóng)配網(wǎng)由于使用環(huán)境尤為復雜同時自動化系統(tǒng)具有較廣的覆蓋范圍，因此主站以及終端必須要加強安全防護，從基礎上將風險降到最低，盡可能降低管控成本，獲得最好的安全管理效果。

2.1 對主機系統(tǒng)的保護

2.1.1 保證操作系統(tǒng)的安全。操作系統(tǒng)尤為重要，因此需要選擇安全同時可靠的安全系統(tǒng)；對管理員的權(quán)限使用進行明確的限定，為用戶制定一套完善的訪問策略；在第一時間更新或升級操作系統(tǒng)；在操作系統(tǒng)中安裝必要的殺毒軟件；將重要數(shù)據(jù)資料進行備份。

2.1.2 確保具有安全的數(shù)據(jù)庫。制定健全的數(shù)據(jù)庫安全機制以及用戶認證機制；加密相對敏感的數(shù)據(jù)庫以及資料；對數(shù)據(jù)庫中的安全補丁進行優(yōu)化升級；可以采用月、周以及天等備份方案，從而做到數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的雙機熱備，同時在對數(shù)據(jù)庫進行保存的同時還需要考慮到異地異機的情況；提供操作日志；做好用戶級以及系統(tǒng)級的完備的恢復機制以及數(shù)據(jù)備份。

2.2 對數(shù)據(jù)傳送進行防護

2.2.1 組網(wǎng)方式以及基礎網(wǎng)絡一定要安全可靠。我國的無線網(wǎng)絡運營商通常會提供兩種業(yè)務：無線專網(wǎng)業(yè)務以及普通業(yè)務，但是由于網(wǎng)絡要求需要，在選擇無線網(wǎng)絡時應當選擇無線專網(wǎng)業(yè)務。

2.2.2 提升網(wǎng)絡安全。提升網(wǎng)絡安全的方案有以下幾種，包括防火墻和交換機、提升路由器數(shù)量、安全認證芯片以及病毒防護軟件。

2.2.3 加密數(shù)據(jù)傳輸服務。特別是針對于網(wǎng)絡傳輸?shù)男畔ⅲ仨氁?jīng)過安全認證芯片進行加密，在保存以及采集數(shù)據(jù)時應當使用AES的方式加密，同時配合智能終端ID作為重點將其發(fā)送至網(wǎng)絡；針對于定值管理、設備配置以及開關(guān)動作等傳輸，在AES加密的基礎上，可通過Kerberos協(xié)議，這樣做可以保證系統(tǒng)的安全性，在進行安全認證時，需要使用安全認證芯片來進行。

2.2.4 數(shù)據(jù)傳送信號增強。想要提高信號的強度，目前可以使用的方式為增建微型直放站、高增益天線（例如八木定向天線、平面偶極子全向天線）等。這些方法主要用于滿足通信終端能夠接受到信號強度，應當按照考察結(jié)果對信號較弱的站點提供更強的信號。

2.2.5 終端數(shù)據(jù)分析異常告警。臺區(qū)智能終端對各個用戶的實際電量采集數(shù)據(jù)以及區(qū)域總電量使用情況進行分析比較，就能夠發(fā)現(xiàn)線路中存在的異常情況，并通過自身的警報系統(tǒng)對相關(guān)工作人員進行告警，保證對故障電路進行及時處理。

2.2.6 終端數(shù)據(jù)現(xiàn)場校核。用電工作人員應當在終端現(xiàn)場采用電能表或紅外測量儀器等方式對電量的數(shù)據(jù)、通信等數(shù)據(jù)進行采集，對電量采集異常的臺區(qū)進行故障診斷處理和實時狀態(tài)檢測。此外，需要通過專用ID、時戳和操作密碼等加密處理，手持終端才能夠需要下傳定值和配置。

2.3 系統(tǒng)訪問、數(shù)據(jù)交換安全防護

2.3.1 哈希（HASH）單向運算、SSH加密、SSL加密和專門的安全認證芯片可以實現(xiàn)不同系統(tǒng)的控制訪問及本系統(tǒng)的遠程訪問，同時還能夠強制要求口令的生存周期、長度及復雜程度。系統(tǒng)訪問包括入侵檢測、請求的連接等；應用共享用戶名、口令等形式可以認證接口，為接口數(shù)據(jù)連接做好準備。建立完善的審核機制和數(shù)據(jù)校驗，記錄數(shù)據(jù)流出情況，保護給外系統(tǒng)提供的數(shù)據(jù)。

2.3.2 為了保證能夠安全可靠的操作系統(tǒng)，必須建立嚴格的操作管理規(guī)章制度，完善系統(tǒng)管理。

2.3.3 應當對用戶管理賬號權(quán)限進行嚴格控制，相關(guān)工作人員在進行工作時，每個人都應當采用不同的登陸密碼，并且應當按照要求定期對密碼進行更換。

2.3.4 運行系統(tǒng)與開發(fā)系統(tǒng)必須要有明確的界限將他們嚴格分開。

2.3.5 要求系統(tǒng)對于敏感的操控指令進行密碼校驗和IP地址綁定。此外，系統(tǒng)要建立操作日志，記錄所有改變系統(tǒng)參數(shù)等操作。

3 充分應用系統(tǒng)功能提升供用電安全

用電安全是社會發(fā)展中的重要組成部分。隨著社會經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展，在保證用電能夠得到安全管理的基礎上，應當將全自動用電管理系統(tǒng)的效果進行最大發(fā)揮，從而提高電能管理效果。

3.1 做好用電安全防護，增強漏電保護器的功能

在傳統(tǒng)的漏電保護器中，其自動跳閘的電流為末端人體觸電時的最小短路電流。當發(fā)生跳閘后，需要人工對其進行手動合閘，才能再次進入工作。由于農(nóng)配網(wǎng)運行環(huán)境較為復雜，漏電保護器跳閘會很頻繁，一般多在非人體觸電的情況下自動跳閘，導致用戶在各種原因下難以進行正常用電。即使相關(guān)工作人員奔走于各個跳閘現(xiàn)場去進行合閘，但仍無法滿足用戶的正常用電。應用農(nóng)配網(wǎng)自動化系統(tǒng)的臺區(qū)智能終端設備就解決了這些問題，確保了安全用電的同時也滿足了用戶的需求。

3.2 提升配電變壓器安全供電能力，促進有序用電

農(nóng)配網(wǎng)臺區(qū)的用電高峰時段較為集中、負荷分散且變化大，從而導致配電變壓器過載、重載問題較為嚴重，也存在輕載時間長的問題，嚴重時會導致配電變電壓損壞。在將農(nóng)配網(wǎng)自動化系統(tǒng)進行實踐運用時，智能系統(tǒng)能夠保證在出現(xiàn)問題時通過報警功能及時通知臺區(qū)用電管理人員，通過臺區(qū)智能終端設備通知用電影響較大的用戶，通過一些避峰、錯峰的措施，促進用電秩序的建立，做到有序用電，同時提升配電變壓器安全供電的能力。

4 系統(tǒng)經(jīng)濟運行策略

4.1 配電、用電管理平臺統(tǒng)一化，避免投資重復

分布式多層結(jié)構(gòu)是建立系統(tǒng)時最常用的結(jié)構(gòu)。在這類的管理結(jié)構(gòu)中，將配電、用電、用戶需求作為管理準則，對一個區(qū)域的用戶進行統(tǒng)一配電，對用電管理方法進行對比，從而實現(xiàn)對現(xiàn)有資源進行合理運用，滿足業(yè)務增長需求。統(tǒng)一化的出現(xiàn)，使網(wǎng)絡管理更加和諧輕松與方便，使紛繁復雜的管理程序簡單化、合理化、便捷化，消費者對其使用將更加清晰明了，管理者對其控制也更加輕松。

4.2 選擇合理部署模式，降低投資成本，提高運行維護質(zhì)量

對配電和用電系統(tǒng)與主站電力部署工作相結(jié)合，一方面能夠保證對低壓區(qū)進行配電；另一方面也能做好用電管理工作，從而提高系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)傳遞以及電路維護。

集中部署方式的出現(xiàn)，降低了經(jīng)濟投資成本。農(nóng)配網(wǎng)的運行和維護質(zhì)量因其統(tǒng)一化，系統(tǒng)將更加智能高效。在經(jīng)濟社會高速發(fā)展的時代，經(jīng)濟投資成本的降低，使該系統(tǒng)在市場中更具競爭優(yōu)勢。

4.3 引入競爭機制，節(jié)約運營成本

系統(tǒng)接口標準設計和管理等技術(shù)的提高，系統(tǒng)各元件、信道和現(xiàn)場終端達到接入與退出的無憂化，并且涌入產(chǎn)品、服務競爭機制，能在很大程度上縮減運營成本，使系統(tǒng)更加完善。

4.4 引入系統(tǒng)遠程管理，減少現(xiàn)場工作量

許多通信終端產(chǎn)品都具有遠程網(wǎng)管功能，選用此類產(chǎn)品，可以更好地調(diào)整通信參數(shù)，修正信道。遠程管理的引入使網(wǎng)絡更加智能化，減少在現(xiàn)場維護中的工作量。

4.5 加強通信流量管理，減少通信控制費用

在選擇信號傳輸數(shù)量和傳輸頻率時，結(jié)合計費流量最高限制，采用遠程控制、現(xiàn)場保護、信息采集分析的方式，對電能通信進行更合理的設置。按照電能流量監(jiān)測，對各個用戶端的線路狀況進行實時監(jiān)督，從而建立起一套完善的管理、預警、評測系統(tǒng)，解決通信時所發(fā)生的異常現(xiàn)象。

5 結(jié)語

現(xiàn)代科技技術(shù)的蓬勃發(fā)展，新興通信向著更寬更遠發(fā)展，其中農(nóng)配網(wǎng)自動化的出現(xiàn)，滿足了農(nóng)網(wǎng)的配電、用電各項需求，對于農(nóng)電企業(yè)來說，其各項決策和分析將得到更有利的支撐，提高了企業(yè)各項標準水平，企業(yè)將往更加集約化、標準化和自動化方向發(fā)展。本文通過對農(nóng)配網(wǎng)系統(tǒng)的研究，探討了系統(tǒng)安全運行性、自動化系統(tǒng)建設、安全運行防護、系統(tǒng)功能提升等方面，也提出了一系列較為有效的措施和建議。提高系統(tǒng)運行能力，隨之將對社會效益和企業(yè)效益大提高。本文旨在提高農(nóng)配網(wǎng)系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展性，推動農(nóng)配網(wǎng)的發(fā)展建設，實現(xiàn)建設智能化新農(nóng)村的目標。

參考文獻

[1] 劉春艷，周多思.農(nóng)配網(wǎng)自動化系統(tǒng)安全經(jīng)濟運行研究[J].科技與企業(yè)，2012，（22）.

作者簡介：宋挈軍（1978-），男，四川達州人，國網(wǎng)四川省電力公司達州供電公司工程師，研究方向：輸配電及用電工程。

（責任編輯：小 燕）