震后緊急供電的電力網(wǎng)絡(luò)安全檢測(cè)分析

陳冬平，王梁

（國(guó)網(wǎng)蚌埠供電公司，安徽 蚌埠 233000）

目前大部分企業(yè)已經(jīng)認(rèn)識(shí)到了震后緊急供電安全檢測(cè)工作的重要性，但是在實(shí)際的檢測(cè)中還是存在電網(wǎng)節(jié)點(diǎn)三相電流不對(duì)稱等問(wèn)題，其安全檢測(cè)準(zhǔn)確率也非常低。在此背景下對(duì)震后緊急供電的電力網(wǎng)絡(luò)安全檢測(cè)工作以及方法進(jìn)行分析，從而進(jìn)一步提高工作效率和計(jì)算速度。

1 震后緊急供電的電力網(wǎng)絡(luò)安全系統(tǒng)的功能

1.1注意監(jiān)測(cè)對(duì)象

一些電子企業(yè)自主研發(fā)了DF－1911S網(wǎng)絡(luò)安全監(jiān)測(cè)裝置，這種設(shè)備功能比較多，屬于II型網(wǎng)絡(luò)安全監(jiān)測(cè)裝置，一般情況下是在廠站側(cè)中應(yīng)用。在此過(guò)程中還可以接入200個(gè)監(jiān)測(cè)對(duì)象。在對(duì)主要監(jiān)測(cè)對(duì)象進(jìn)行分析時(shí)，發(fā)現(xiàn)有防火墻、服務(wù)器、交換機(jī)和縱向加密裝置等內(nèi)容，可見(jiàn)其監(jiān)測(cè)對(duì)象是比較多的。

1.2數(shù)據(jù)采集

為了及時(shí)發(fā)現(xiàn)震后緊急供電系統(tǒng)中的問(wèn)題，需要對(duì)電力網(wǎng)絡(luò)功能進(jìn)行分析，完善安全網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行機(jī)制。因其數(shù)據(jù)信息量大，需要在其中加入安全監(jiān)測(cè)裝置支持，對(duì)服務(wù)器、工作站和安全防護(hù)設(shè)備等進(jìn)行綜合性監(jiān)測(cè)，提高數(shù)據(jù)采集的效率。一般情況下，還有服務(wù)器、用戶登錄信息和網(wǎng)絡(luò)連接信息等內(nèi)容。同時(shí)，還需要完善網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行整合和采集［1］。

由于局域網(wǎng)內(nèi)交換機(jī)設(shè)備等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中的信息比較多，需要結(jié)合震后緊急供電特點(diǎn)，安裝安防設(shè)備，提高設(shè)備的準(zhǔn)確性，進(jìn)而保證配置信息的有效性。在對(duì)所采集到的CPU數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分析時(shí)，需要注意內(nèi)存使用率和網(wǎng)口流量，如果發(fā)現(xiàn)用戶登錄失敗等信息，就要對(duì)其進(jìn)行及時(shí)處理，然后結(jié)合處理結(jié)果，對(duì)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進(jìn)行優(yōu)化和整合，最后外設(shè)接入事件，規(guī)范操作，及時(shí)發(fā)現(xiàn)其中的異常行為。

1.3服務(wù)代理功能

電力網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)還具有一定的服務(wù)功能，其在震后會(huì)導(dǎo)致一定的影響。因此，在此背景下要想實(shí)現(xiàn)對(duì)網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程信息的調(diào)閱和采集，需要對(duì)上傳事件等數(shù)據(jù)信息進(jìn)行整合，然后結(jié)合不同時(shí)間段、設(shè)備類型和事件記錄個(gè)數(shù)等，對(duì)其中的數(shù)據(jù)信息等進(jìn)行遠(yuǎn)程調(diào)閱數(shù)據(jù)信息［2］。

此外，在對(duì)被監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中的資產(chǎn)進(jìn)行遠(yuǎn)程管理時(shí)，需要對(duì)震后緊急供電中的括資產(chǎn)信息進(jìn)行添加、修改和查看等，然后在此基礎(chǔ)參數(shù)配置的遠(yuǎn)程管理，進(jìn)而保證系統(tǒng)參數(shù)以及信息通信參數(shù)的有效性。此外，還可以通過(guò)代理方式，實(shí)現(xiàn)對(duì)供電系統(tǒng)中的服務(wù)器進(jìn)行優(yōu)化和完善，然后在通過(guò)代理方式對(duì)服務(wù)器和工作站等設(shè)備進(jìn)行優(yōu)化時(shí)，需要按照其中的參數(shù)，保證震后緊急供電的電力網(wǎng)絡(luò)安全檢測(cè)的有效性。

2 震后緊急供電的電力網(wǎng)絡(luò)安全檢測(cè)措施

2.1注意對(duì)電力網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的安全檢測(cè)

如果電力網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)在震后發(fā)生了故障，不對(duì)其進(jìn)行及時(shí)處理，就會(huì)帶來(lái)大量的短路電流，讓節(jié)點(diǎn)的電壓發(fā)生改變，這會(huì)給電力網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)帶來(lái)一定的影響。目前，在對(duì)其進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，需要應(yīng)用配電網(wǎng)的潮流算法對(duì)其中的參數(shù)信息進(jìn)行分析，結(jié)合不同的牛頓拉夫遜法等，完善震后緊急供電的電力網(wǎng)絡(luò)安全檢測(cè)方案，從而進(jìn)一步提高檢測(cè)的準(zhǔn)確性。

分析震后緊急供電中的參數(shù)，在對(duì)其進(jìn)行獲取時(shí)，需要在工作狀態(tài)下對(duì)全部的電力設(shè)備進(jìn)行有效獲取，在沒(méi)有達(dá)到它們額定的電流和頻率時(shí)，其網(wǎng)絡(luò)安全性是比較高的。因此，在對(duì)電力網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)本身的安全性進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，需要選取連通度檢測(cè)方法，主要是將地震對(duì)電力的影響等內(nèi)容進(jìn)行整合，然后通過(guò)對(duì)電力網(wǎng)絡(luò)潮流方程的優(yōu)化和應(yīng)用，提高節(jié)點(diǎn)的功率，利用地震災(zāi)害的計(jì)算，對(duì)安全的檢測(cè)運(yùn)算方案進(jìn)行優(yōu)化，最后才能獲得更加準(zhǔn)確的震后緊急供電參數(shù)［3］。

要對(duì)不同的電流節(jié)點(diǎn)電壓向量等內(nèi)容進(jìn)行潮流計(jì)算，還需要結(jié)合發(fā)電廠和線路等元件，構(gòu)成電力的運(yùn)行網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)對(duì)不同信息的整合。如果在宏觀角度對(duì)其進(jìn)行分析，我們可以將這種有源網(wǎng)絡(luò)作為基礎(chǔ)。其主要是由不少干節(jié)點(diǎn)和支路組成的，并且全部的支路參數(shù)都可以作為常數(shù)的線性網(wǎng)絡(luò)。因此，在這種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中，需要以節(jié)點(diǎn)電壓為其中的關(guān)鍵變量，然后在電力網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的電源和負(fù)載等內(nèi)容出發(fā)，如果其出現(xiàn)了改變，那么節(jié)點(diǎn)電壓等也會(huì)受到一定的影響。在正常情況下，電力網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中的參數(shù)幾乎都是已知的，不過(guò)在此過(guò)程中不同節(jié)點(diǎn)運(yùn)行參數(shù)中的已知量是不同的，需要通過(guò)對(duì)不同方式的應(yīng)用，提高檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性，如表1所示：

表1 節(jié)點(diǎn)負(fù)荷值

2.2加強(qiáng)電力檢測(cè)中的信息連接

震后緊急供電的控制站，需要在掌握整個(gè)發(fā)電和供電流程等角度出發(fā)，對(duì)其中的所有最新信息進(jìn)行整合，為技術(shù)人員的實(shí)際檢測(cè)提供更加明確判斷。特別是在信息化背景下，需要實(shí)現(xiàn)對(duì)震后緊急供電電力網(wǎng)絡(luò)安全的信息化管理以及檢測(cè)。在此過(guò)程中，控制室中的操作人員要對(duì)已經(jīng)過(guò)時(shí)的信息進(jìn)行整合，通過(guò)對(duì)信息軟件的應(yīng)用，及時(shí)發(fā)現(xiàn)震后緊急供電系統(tǒng)的問(wèn)題。

當(dāng)前，電網(wǎng)中所用的軟硬件幾乎都是現(xiàn)成產(chǎn)品，但是電網(wǎng)相關(guān)人員并不能在問(wèn)題出現(xiàn)時(shí)，對(duì)其進(jìn)行解決。再加上電網(wǎng)控制系統(tǒng)中內(nèi)容比較復(fù)雜，長(zhǎng)時(shí)間下去更會(huì)影響網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的安全性。首先需要對(duì)第一道防線進(jìn)行設(shè)計(jì)，也就是防火墻，其中的所有電子信息進(jìn)出系統(tǒng)的過(guò)程中，都需要經(jīng)過(guò)防火墻。

在此過(guò)程中每條消息都需要有一個(gè)標(biāo)題，然后檢測(cè)人員通過(guò)對(duì)此內(nèi)容以及信息的檢測(cè)，強(qiáng)化防火墻，結(jié)合這些資料，實(shí)現(xiàn)對(duì)防火墻的合理化配置，避免電力網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)在震后出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題。因此，在對(duì)此系統(tǒng)進(jìn)行安全防護(hù)時(shí)，需要注意網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)本身的存儲(chǔ)性以及傳輸性，對(duì)其中的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行整合。同時(shí)，還需要對(duì)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的各類設(shè)備進(jìn)行優(yōu)化，避免信息數(shù)據(jù)對(duì)震后緊急供電系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的影響。

2.3控制操作員的權(quán)限

在對(duì)采集信息和上傳信息進(jìn)行查看時(shí)，一般是需要對(duì)時(shí)間段、設(shè)備類型和事件條數(shù)等內(nèi)容進(jìn)行綜合性過(guò)濾，加強(qiáng)對(duì)操作人員權(quán)限的控制。在此過(guò)程中，還需要監(jiān)視對(duì)象數(shù)量和在離線狀態(tài)，通過(guò)對(duì)支持參數(shù)配置和各種震后緊急供電檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用，對(duì)系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)行整合，然后在其中導(dǎo)入不同的參數(shù)功能。此外還需要注意區(qū)域隔離，保障現(xiàn)場(chǎng)工作的順利實(shí)施。

如果在網(wǎng)絡(luò)管理中設(shè)備出現(xiàn)了故障，需要及時(shí)聯(lián)系當(dāng)?shù)氐闹蛋嗳藛T，進(jìn)行控制以及初步檢修，掌握現(xiàn)場(chǎng)情況，強(qiáng)化維修人員的專業(yè)能力，當(dāng)其到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)后，還需要為他們提供更多以及更有效的數(shù)據(jù)資料。在此過(guò)程中，還需要積極指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)人員對(duì)震后緊急供電系統(tǒng)和設(shè)備進(jìn)行及時(shí)維修，在對(duì)相應(yīng)的管理技術(shù)進(jìn)行更新時(shí)，還需要積極做到兩手抓兩手都要硬，主要目的是保障供電線路本身的安全性以及穩(wěn)定性干擾，加強(qiáng)對(duì)計(jì)算機(jī)以及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用，避免出現(xiàn)檢測(cè)數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確等問(wèn)題。

2.4對(duì)節(jié)點(diǎn)功率、支路電流和網(wǎng)損的有效計(jì)算

為了保證震后緊急供電系統(tǒng)的安全運(yùn)行，提高電力網(wǎng)絡(luò)檢測(cè)的準(zhǔn)確性，采用Newton法，也就是牛頓拉夫遜法對(duì)其進(jìn)行運(yùn)算。在實(shí)際運(yùn)算中，還需要進(jìn)行多次迭代。由于每次迭代都會(huì)出現(xiàn)新的雅克比矩陣，這在一定程度上拖慢了運(yùn)算速度。在檢測(cè)震后，需要對(duì)緊急供電中的電力網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行綜合性檢測(cè)，主要目的是在保證其安全運(yùn)行的基礎(chǔ)上，提高運(yùn)行速度。

因此，此背景下相關(guān)的操作人員和技術(shù)在Newton法的基礎(chǔ)上，根據(jù)節(jié)點(diǎn)功率等內(nèi)容，應(yīng)用快速解耦法提高運(yùn)算速度。主要是因?yàn)榭焖俳怦罘ǎ梢詰?yīng)用高壓電力網(wǎng)絡(luò)的物理特性，解決電力網(wǎng)絡(luò)在安全運(yùn)行中的有功功率以及無(wú)功功率等問(wèn)題。對(duì)高壓電力網(wǎng)絡(luò)的物理特性進(jìn)行分析，還需要在輸電元件內(nèi)，控制電阻的幅度。

如果其幅度低于電抗，需要對(duì)一個(gè)節(jié)點(diǎn)到另一個(gè)節(jié)點(diǎn)的有功功率進(jìn)行控制。此外，不同節(jié)點(diǎn)的電壓相位差會(huì)對(duì)其功率帶來(lái)影響，所以還需要對(duì)節(jié)點(diǎn)功率、支路電流和網(wǎng)損等進(jìn)行有效計(jì)算，控制不同節(jié)點(diǎn)之間的電壓模值差，避免影響其檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性。及時(shí)發(fā)現(xiàn)震后供電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的問(wèn)題，對(duì)其中的數(shù)據(jù)進(jìn)行整合，優(yōu)化節(jié)點(diǎn)功率和支路電流計(jì)算效率。

3 結(jié)論

綜上所述，電力網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的安全性作為促進(jìn)我國(guó)電力事業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵，對(duì)震后系統(tǒng)進(jìn)行分析，及時(shí)發(fā)現(xiàn)其中的問(wèn)題，對(duì)不同節(jié)點(diǎn)功率和支路電流等進(jìn)行有效計(jì)算，預(yù)防網(wǎng)損對(duì)電力網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)安全運(yùn)行所帶來(lái)的影響，加強(qiáng)對(duì)數(shù)據(jù)信息的整合，從而進(jìn)一步保證供電系統(tǒng)的安全性和有效性。