配電系統安全管理研究探討

徐超博 王佳琦

摘 要：電力系統繼電保護整定計算結果關系到電力系統運行的安全性。繼電保護裝置是電力系統最重要的二次設備之一，其可靠動作對電力系統的安全穩定運行起著重要的作用，正確的保護定值是防止事故發生和擴大的基礎，在電力生產運行工作和電力工程設計中， 繼電保護整定計算是一項必不可少的內容。隨著電力系統網絡規模的不斷擴大，繼電保護整定值的計算與保護配合的工作量越來越高，所以，對電網保護間的協調整定研究也是非常必要的。

關鍵詞：電力系統;繼電保護;限過流保護

為降低保護拒動和誤動的可能性，需要協調輸電線路主保護和后備保護的整定參數。由于輸電系統結構復雜，同時線路故障位置和故障參數多變，同時為提高系統的穩定性，對保護快速性要求越來越高，使得保護協調問題更加困難。另外，根據調查表明，由于保護裝置的不正確動作引起的電力系統事故占全部事故的比例最高，在發生的大面積停電事故中，繼電保護的不正確動作也是最主要的原因。因此，保證準確快速的切除故障，避免或減少保護的誤動和拒動對系統的安全性是非常重要的。

1配電網自動化概述

配電網自動化技術即在計算機網絡技術、通信技術和電子技術的支撐下，對配電網系統正常運行狀態和事故情況所進行的監測、控制、維修和管理，進而確保配電網系統安全、穩定運行的一類電力自動化技術。通過借助先進的自動化控制技術和網絡技術等對配電網的工作狀態予以實時監控和管理，不僅能夠促使配電網系統的綜合性能大幅提升，而且還能夠確保配電網系統在故障發生后迅速恢復供電。由此可見，配電網自動化在電力系統中的應用無疑對于與降低電力網絡管理人員的勞動強度、提高電力系統的供電和維修效率具有重要的作用和意義。

2配電自動化系統安全防護應遵循的基本原則

2.1進行安全分區

配電自動化系統根據設備和網絡應用可以分為生產控制大區（實時控制區、實時非控制區）和管理信息大區，安全管理員必須對這些分區進行嚴格的劃分。

2.2確保專網專用

電力調度數據網絡是通過在物理層進行電力企業專網與因特網的安全隔離實現的獨立網絡設備組。同時，電力調度數據網絡以邏輯隔離的形式劃分為實時和非實時子網，進行安全I區和II區的連接，從而達到專網專用。

2.3橫向物理隔離

家住國產硬件防火墻進行實時和非實時控制區的通信邏輯隔離。

2.4縱向的安全認證

縱向的認證主要用來實現縱向通信的業務系統安全。

3配電自動化系統安全防護存在的問題

隨著電力自動化與通信技術的不斷發展，原先制約配電自動化發展的技術問題已迎刃而解，近年來，配電自動化技術也隨之飛速發展。配電自動化系統不同于調度自動化系統，后者通信方式較為單純，多為光纖專網，且聯絡方式較為清晰（以變電站作為樞紐）;而配電自動化系統的通信往往受到環境因素、社會因素的影響，需要光纖、載波、無線等多種通信方式并存，方能使配電自動化終端與主站通信，實現自動化的遙測、遙信、遙控乃至遙視功能

3.1橫向邊界

配電自動化系統作為配電網管理的技術支撐系統，必須與其他配電相關系統進行信息交互，從而完成對配電網科學的運行管理。各系統之間就形成了橫向的數據流，且該數據流在配電自動化系統中是必不可少的。其數據流根據配電網數據的“源端維護”“源端唯一”的原則，主要由與調度自動化系統（EMS）交互的主網圖模信息，與地理信息系統（GIS）交互的配電網圖模信息，與生產管理系統（PMS）交互的配電網設備臺賬信息，以及與配網搶修指揮平臺交互的故障研判方案信息等組成。按照安全分區的原則，配電自動化系統和EMS為實時控制區（Ⅰ區）系統，PMS、GIS、配網搶修指揮平臺為生產管理區（Ⅲ區）系統?？梢?，系統的防護是較為薄弱的，若不做任何防護措施，病毒、黑客等可以通過生產管理區（Ⅲ區）系統直接攻擊實時控制區（Ⅰ區）系統。Ⅲ區系統和Ⅰ區系統之間的信息交互就存在橫向邊界的安全隱患。

3.2縱向邊界

配電自動化系統的縱向通信主要是主站與配電自動化終端之間的通信，其形成了縱向的數據流。由于配電自動化系統的通信條件受到諸多因素的影響，如部分配電站房不具備光纖敷設條件，市中心配電站房敷設光纖成本過高等，所以配電自動化系統在采用光纖通信的同時必須輔以其他的通信方式（如載波或無線通信技術等）。其中，以租用移動、電信、聯通等運行商的無線通信網絡最為廣泛。如果沒有對縱向邊界進行防護，只要一張移動運行商的SIM卡就可以直接與配電自動化主站進行通信。通過主站系統非法實現對配電一次設備的遠方控制功能。這樣就產生了縱向邊界的安全隱患。

4配電自動化系統安全防護措施

4.1建立并完善自動化管理維護系統

對自動化系統進行科學的管理維護能夠有效提升其運行水平。要想保證自動化系統的安全、穩定運行，就必須建立網損管理制度，并做好在線管理和離線管理。這樣就能夠保證電網運行的經濟性，有效降低電能的損耗。同時，要完善負荷管理系統，然后再從供電量、負荷率等幾個方面合理分配調度人員，加大供電量和負荷率。另外，還要完善調度信息管理系統。這樣就能夠實現資源的有效共享，提升辦公室的自動化水平，進而提升系統的運行效率。在信息管理系統下對電網運行的現狀進行分析，將供電可靠率、照明供電的保證率、電壓的合格率，還有季節供電的保證率等多方面數據自動生成報表，為系統自動化運行提供有用數據。

4.2網絡備份

在配電自動化安全防護過程中，網絡備份是系統硬件設備的一種安全防范措施。在遇到人為事故或自然災害時，網絡備份能夠抵御黑客攻擊和限制訪問，繼而確保數據庫的完整性和安全性，為數據恢復奠定重要基礎。一般歷史操作數據的儲存年限為1～3年，采取的是按月備份的方式，各類參數及改動后實時參數是備份的主要內容，在經Unix和NT后形成全面的備份系統。在選擇網絡備份策略時，安全防護目的和系統運行狀態是重要的參考和依據。這有利于充分發揮網絡備份的功能。

4.3改善設備運行環境

科學的運行管理能夠對配電自動化系統起到決定性的作用。這主要體現在以下3方面：①其主站是各種不同信息的收集中心，應將其作為運行管理的關鍵點，對其運行、值班制度等進行科學的規劃，并記錄自動化系統實際的運行狀況、自動化設備的健康狀況以及機房的運行環境等;②運動機房也應具備良好的環境，杜絕人機混雜的現象，保證留有單獨的操作間，并對人員和機械設備進行隔離，從而保證設備處于良好的環境中;③要定期測試和記錄UPS，在條件允許的情況下，對蓄電池進行有效的維護和保養。另外，調度自動化系統不能夠對外提供接口，也不能輸入未經檢測的外部程序，而且自動化系統和MIS之間也應該使用物理方式隔離。

結語

隨著時代不斷發展，我國經濟基礎與現代通信科技也在迅猛前進著，我們就需要更加強大的配電系統支撐我們科學技術的研究發展。我國的配電系統向著分布式FA、配電優化等多個方面優化著運行的決策支持系統，在現代這個信息一體化的大背景下，配電系統采用相應的系統安全防護措施進行系統優化，給配電系統的自動化實用化發展提供了強力的實踐基礎。相信通過多方研究人員的努力，可以將我國的配電系統進行更好地優化，真正將自動化實用化實施到現實大環境下，共同加快我國經濟的發展進程。

參考文獻

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