電網(wǎng)調度管理和自動(dòng)化系統的安全防護
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摘要：在電力系統中，電網(wǎng)調度的主要任務(wù)是通過(guò)指揮、組織、協(xié)調電網(wǎng)調度運轉以及管理，從而保障電網(wǎng)優(yōu)質(zhì)、安全、經(jīng)濟的運轉。
本文結合我國電網(wǎng)調度管理與自動(dòng)化系統的安全防護，對電網(wǎng)調度運轉管理以及電網(wǎng)制約，對自動(dòng)化系統的安全防護進(jìn)行了簡(jiǎn)要的探究和闡述。
關(guān)鍵字：電網(wǎng)調度;管理;自動(dòng)化系統;運轉;安全防護
自進(jìn)入二十一世紀以來(lái)，隨著(zhù)城市電網(wǎng)改造以及電網(wǎng)技術(shù)裝備提高，對電網(wǎng)現代化的要求越來(lái)越高，同時(shí)也對電網(wǎng)可靠性、安全性、穩定性也提出了更高的要求。
因此，在實(shí)際工作中，必須根據國家以及電力部門(mén)的相關(guān)要求，從實(shí)用出發(fā)，制定合理的電網(wǎng)結構、繼電保護定值，提高電網(wǎng)自動(dòng)化系統水平，使得到更準確、及時(shí)、安全的電網(wǎng)數據，更好的為電網(wǎng)安全、穩定、經(jīng)濟運轉服務(wù)。
一、電網(wǎng)調度任務(wù)以及制約管理
(一)論電網(wǎng)調度管理和自動(dòng)化系統的電網(wǎng)調度運轉管理任務(wù)
將電網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)應用在電網(wǎng)調度以及管理中作為電力資源管理的重要內容，到目前為止，已經(jīng)形成了以變電站實(shí)時(shí)數據為基礎的在線(xiàn)監控系統，具有電網(wǎng)制約、管理、仿真以及SCADA功能的自動(dòng)化調度系統。
國家電網(wǎng)作為我國全國性的電網(wǎng)調度機構，不僅對電網(wǎng)進(jìn)行統一調度，在全面監督以及運轉指揮中，也采用統一指揮、督導的方式，也就是統一指揮、調度，分級管理，維護自動(dòng)化系統平臺。
在這過(guò)程中，電網(wǎng)調度既是職能部門(mén)，也是生產(chǎn)機構。
從電網(wǎng)最大化配置原則來(lái)看，為了推動(dòng)電網(wǎng)調度，充分利用電網(wǎng)調度供電、輸電、發(fā)電能力，必須盡最大的努力滿(mǎn)足經(jīng)濟市場(chǎng)的需求。
根據電力調度以及市場(chǎng)運營(yíng)規則，將電網(wǎng)運營(yíng)的客觀(guān)規律分和國家具體標準結合起來(lái)，從而形成連續、正常、穩定的運轉過(guò)程，
同時(shí)這也是讓電能質(zhì)量滿(mǎn)足國家法規以及具體是要求的過(guò)程。
從電網(wǎng)調度自動(dòng)化過(guò)程來(lái)看，它的目的是最大限度的贏(yíng)得經(jīng)濟性與可靠性。
在這過(guò)程中，社會(huì )效益與經(jīng)濟效益主要表現在以下方面：
當電力系統發(fā)生異常及事故時(shí)，通過(guò)自動(dòng)化系統所提供的實(shí)時(shí)數據及各種高級應用分析，為及時(shí)調整電網(wǎng)結構、負荷水平等提供重要決策支持，從根本上降低事故造成的經(jīng)濟損失，縮短對事故進(jìn)行處理需要的時(shí)間。
或為調度人員提供更加直觀(guān)、有效的電網(wǎng)，在監視電網(wǎng)運轉情況的同時(shí)，從根本上推動(dòng)電網(wǎng)經(jīng)濟運轉;通過(guò)監視電網(wǎng)運轉情況，對電網(wǎng)進(jìn)行有規劃的用電，同時(shí)這也是降低用戶(hù)無(wú)計劃用電，盲目拉閘所造成影響重要手段。
在電網(wǎng)運轉中，通過(guò)經(jīng)濟調度(EDC)和自動(dòng)制約(AGL)投入，也能有效增強電網(wǎng)運轉的可靠性與經(jīng)濟性，在滿(mǎn)足相關(guān)電網(wǎng)指標的同時(shí)，優(yōu)化電網(wǎng)調度結構。
(二)電網(wǎng)制約與管理
在電力系統中，電網(wǎng)制約主要是敵對樞紐點(diǎn)以及頻率分電壓進(jìn)行的制約，也就是在調整負荷、發(fā)電機出力、無(wú)功輸出、無(wú)功補償、變壓器抽頭元件等，讓樞紐點(diǎn)與頻率始終制約在允許的范圍。
現今電網(wǎng)規模日益擴大，自動(dòng)化程度越來(lái)越高，為了更好制約電能電壓，同時(shí)提高調控的準確性、及時(shí)性，一般采用無(wú)功電壓自動(dòng)制約(AVC)技術(shù)。
AVC系統采用“分層制約、就地補償”原則，通過(guò)監視本地區關(guān)口的無(wú)功和變電站的母線(xiàn)電壓，在保證關(guān)口無(wú)功和母線(xiàn)電壓合格的條件下進(jìn)行無(wú)功電壓的優(yōu)化計算。
通過(guò)轉變電網(wǎng)中可控無(wú)功電源的出力、無(wú)功補償設備的投切、變壓器分接頭的調整來(lái)滿(mǎn)足安全經(jīng)濟運轉條件，提高電壓質(zhì)量，降低網(wǎng)損：同時(shí)AVC的運用大幅減少調度員的日常工作量。
在電網(wǎng)運轉中，自動(dòng)化主站的主要任務(wù)是將信息采集系統采集的信息經(jīng)過(guò)一定的處理傳輸到調度中心，供實(shí)時(shí)分析電網(wǎng)運轉情況。
因信息采集系統直接所采集的數據由于沒(méi)有經(jīng)過(guò)仔細考核與監督，經(jīng)常出現隨機性誤差或者錯誤，自動(dòng)化系統將根據真實(shí)電網(wǎng)進(jìn)行監督與處理，在去偽存真的過(guò)程中，得到更有效、更真實(shí)的信息數據。
從電網(wǎng)安全分析情況來(lái)看，主要有動(dòng)態(tài)與靜態(tài)兩種情況，靜態(tài)分析只需要考慮故障性影響，例如：假設發(fā)電機、線(xiàn)路、母線(xiàn)以及變壓器發(fā)生故障后，節點(diǎn)偏離是否過(guò)限，在動(dòng)態(tài)的安全分析中，必須考慮電網(wǎng)各區域實(shí)時(shí)變化，確定電力系統在特定條件下是否穩定。
通過(guò)分析與計算，在得出電網(wǎng)是否能經(jīng)受干擾而不引起事故或擴大事故，及時(shí)處置系統異常，并且為調度人員提供風(fēng)險管控預案，同時(shí)這也是事故或異常后幫助系統恢復的有效策略。
二、自動(dòng)化系統的安全防護
隨著(zhù)網(wǎng)絡(luò )技術(shù)以及計算機技術(shù)的快速發(fā)展，電力工業(yè)信息化與一體化逐漸成為信息共享對點(diǎn)管理和具備安全性、開(kāi)放性的調度自動(dòng)化系統，這也要求自動(dòng)化系統必須在信息管理以及互聯(lián)的過(guò)程中，從根本上保障信息共享、安全;實(shí)現縣調、配調、地調、省調之間的互聯(lián)，確保信息共享，并且提供各種技術(shù)手段提高系統的保密性、安全性。
(一)自動(dòng)化安全技術(shù)
在電力系統中，一個(gè)完善的計算機網(wǎng)絡(luò )系統必須包含安全訪(fǎng)問(wèn)、物理安全、系統整合、用戶(hù)信息加密、管理傳輸等;通過(guò)充分使用先進(jìn)的安全技術(shù)、身份證認證、訪(fǎng)問(wèn)制約、密訪(fǎng)、防火墻、安全管理、審計、漏洞檢測以及黑客跟蹤技術(shù)，當資源受到保護與供給后，通過(guò)設立多重加密防線(xiàn)。
這樣不僅能提高惡意攻擊的難度，還能減少信息審計的數量，在信息審核的基礎上保障調度管理以及安全防護。
(二)自動(dòng)化系統的基本安全防護
1、數據防護
在數據通信中，保密有信息保密與載體保密兩種情況。
載體是保障傳送的信息不被其他獲取;信息保密則是在得到信息的同時(shí)，讓信息獲得者不能了解信息內容。
在這過(guò)程中，最突出的就是信息保密。
在密鑰以及算法解密的過(guò)程中，數據加密是在函數變換的基礎上，將正常數據或者報文變成密文、密碼。
簡(jiǎn)單的密碼技術(shù)是把每個(gè)字母都移動(dòng)一段距離，例如：每個(gè)字母移動(dòng)5個(gè)字符，將CHINA換成HMNSF等。
或者設計簡(jiǎn)單的算法，在依賴(lài)參數K的同時(shí)，將該參數作為密鑰，這樣就能讓其像保險箱一樣，擁有更多的保障。
如果解密與加密都使用同一種密鑰，也就是說(shuō)用同一個(gè)密鑰進(jìn)行加密，在對方收到密鑰后再解密，就是對稱(chēng)性密碼體制。
通常加密都使用同一個(gè)密鑰，并且不能泄露，就被稱(chēng)為私密體制或者秘鑰密碼。
使用這種運算策略，不僅具有使用方便、效率高、加密成果好等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)也是傳統廣泛應用的技術(shù)。
但是由于雙方都要求密鑰，所以使用何種方式都有可能泄密。
從數字簽名來(lái)看，作為一種信息認證，通過(guò)數據交換、加密技術(shù)，根據具體協(xié)議反映簽署人與文件的特征，進(jìn)而保障相關(guān)文件的有效性與真實(shí)性。
另外，它也可以用來(lái)檢驗接受者是否有篡改或者偽造現象。
2、信息安全傳輸技術(shù)
防火墻作為保護計算機資源的重要組成部分，它不僅能保障數據正常運轉，還能提高信息完整性、保密性與可用性。
因此，在自動(dòng)化系統中，將其作為簡(jiǎn)單的安全屏障，在健全安全措施的同時(shí)，讓網(wǎng)絡(luò )靈活的應用。
同時(shí)這也是避開(kāi)內部信息延伸或者泄露的策略，當前防火墻常用的策略有數據過(guò)濾，通過(guò)對IP地址進(jìn)行審查，設置對應的制約表。
在網(wǎng)絡(luò )層數據包過(guò)濾中，它又被稱(chēng)為網(wǎng)絡(luò )防火墻。
它具有結構簡(jiǎn)單、透明性好、性能良好等特征，只要能夠順利突破防火墻，就能配置對應的軟件。
在對應用程序進(jìn)行訪(fǎng)問(wèn)時(shí)，它是建立在轉發(fā)、過(guò)濾上的功能，通過(guò)制約與監視機制，從而準確接收各種服務(wù)請求，并且提交給應用層服務(wù)器，讓外部應用在監視的情況下保護。
另外，也可以利用登記、統計與分析，形成報告，確保電網(wǎng)運轉，為數據審核與處理提供依據。
結束語(yǔ)：
電力系統作為影響國計民生的基礎行業(yè)，對經(jīng)濟發(fā)展具有重要作用。
因此，在實(shí)際工作中，必須根據電網(wǎng)管理以及制約，完善自動(dòng)化系統對電網(wǎng)安全監控的運用，從而推動(dòng)電網(wǎng)系統安全防護工作，同時(shí)這也是讓自動(dòng)化系統更加實(shí)時(shí)、可靠、安全的策略，確保電力系統正常穩定的發(fā)展。
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